微波等离子新材料制备系统智能控制设计与实现
发布时间：2021-05-13 23:33
微波等离子体由于其具有较高的电离度、良好的纯净度、运行时稳定安全等特性,在诸多专业领域都有深入的发展和应用。但是,微波等离子体在激发和运行的过程中,往往会伴随产生有毒气体,甚至还有电磁泄露的风险,这些因素导致的恶劣环境影响了科研工作者的身心健康。此外,由于大气压微波等离子体材料制备系统的模块较多,一次材料制备实验需要工作者进行的操作过于繁琐,因此需要一套辅助控制设备来优化材料制备的操作流程。本文所设计的材料制备控制系统主要做了以下工作:（1）根据等离子体材料制备实验对于实验条件的控制需求,将整个系统划分为微波源及等离子体发生模块、气体质量流量计模块、材料制备腔温度控制模块,然后分别进行设计。（2）完成了基于STM32的主控电路设计,同时还包括电源电路、各模块通讯接口电路、信号调理电路。完成了基于TFT-LCD触摸屏的显示电路设计,用来作为整个系统的信息显示端和控制输入端。（3）完成了基于μC/OS-Ⅲ嵌入式实时操作系统的软件设计,主要包括界面显示、数据接收和发送、各模块的控制等部分,还实现了多任务之间的调度和同步,最终满足了整体系统的设计需求。（4）完成了基于emWin图形库的显示界面...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 微波等离子体概述
1.2 微波等离子体装置控制系统国内外发展现状
1.3 本论文的结构安排
1.4 本章小结
第二章 系统总体设计
2.1 微波等离子材料制备方案设计
2.2 微波等离子体材料制备系统总体设计
2.2.1 流量计模块
2.2.2 温度控制模块
2.2.3 微波源模块
2.3 软件设计关键技术
2.3.1 嵌入式实时操作系统
2.3.2 EMWIN图形库
2.4 本章小结
第三章 系统硬件设计
3.1 主控电路硬件结构总体设计
3.2 主控芯片介绍与外围电路设计
3.3 电源电路设计
3.4 触摸屏及其接口电路设计
3.4.1 触摸屏驱动芯片接口电路设计
3.4.2 触摸屏控制芯片接口电路设计
3.5 通讯接口电路设计
3.5.1 200W微波源通讯接口电路设计
3.5.2 485数字通讯电路设计
3.6 PCB设计
3.7 本章小结
第四章 系统软件设计
4.1 材料制备系统软件总体设计
4.2 软件开发准备工作
4.2.1 软件开发环境
4.2.2 操作系统移植
4.2.3 EMWIN图形库移植
4.3 操作系统任务设计
4.3.1 微波源控制任务
4.3.2 流量计控制任务
4.3.3 EMWIN任务
4.4 材料制备平台主要驱动设计
4.4.1 触摸屏驱动设计
4.4.2 RS485 驱动设计
4.5 EMWIN图形界面设计
4.6 材料制备功能程序设计
4.7 材料制备系统预警与保护程序设计
4.8 数据记录功能程序设计
4.9 本章小结
第五章 系统实现与测试
5.1 硬件电路的制作与测试
5.2 微波源模块测试
5.3 流量计模块测试
5.4 温控模块测试
5.5 材料制备测试
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于μC/OS-Ⅲ的供电综合保护器设计[J]. 吴尧辉,刘思,吴昊珍,魏华. 电力系统保护与控制. 2018(12)
[2]基于ARM Cortex-M3的图形用户界面设计和实现[J]. 韩定. 日用电器. 2015(08)
[3]基于STM32和emWin图形库的液晶显示系统设计[J]. 肖林京,于鹏杰,于志豪,常龙,岳明臣. 电视技术. 2015(01)
[4]基于Cortex-M3的科学计算器系统设计[J]. 卢贶. 湖南工业职业技术学院学报. 2012(06)
[5]从μC/OS-Ⅱ到μC/OS-Ⅲ的各种改进[J]. 宫辉,龚光华,黄土琛. 单片机与嵌入式系统应用. 2012(10)
[6]电弧放电等离子体诱导激波的计算[J]. 程钰锋,聂万胜. 计算物理. 2012(02)
[7]反应溅射镀膜的等离子体发射控制系统设计[J]. 肖劲宇,和军平. 计算机测量与控制. 2011(07)
[8]μC/OS-Ⅱ在stm32上的移植[J]. 肖磊,张娜. 可编程控制器与工厂自动化. 2011(06)
[9]触摸屏驱动设计与坐标数据处理[J]. 陈勇,蒋康康,吕霞付. 数字通信. 2011(01)
[10]基于Cortex-M3内核的32位MCU具有低功耗和多接口[J]. 姚琳. 电子设计技术. 2009(01)
硕士论文
[1]基于CAN总线的汽车组合仪表的设计[D]. 王晓.聊城大学 2015
[2]基于ARM嵌入式教学实验平台的设计与开发[D]. 刘静.电子科技大学 2014
[3]射频感性耦合等离子体中调谐基片自偏压的振荡现象[D]. 刘济玉.大连理工大学 2003
[4]射频辉光放电等离子体空间特性的探针研究[D]. 杨坤进.汕头大学 2001
本文编号：3184900
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 微波等离子体概述
1.2 微波等离子体装置控制系统国内外发展现状
1.3 本论文的结构安排
1.4 本章小结
第二章 系统总体设计
2.1 微波等离子材料制备方案设计
2.2 微波等离子体材料制备系统总体设计
2.2.1 流量计模块
2.2.2 温度控制模块
2.2.3 微波源模块
2.3 软件设计关键技术
2.3.1 嵌入式实时操作系统
2.3.2 EMWIN图形库
2.4 本章小结
第三章 系统硬件设计
3.1 主控电路硬件结构总体设计
3.2 主控芯片介绍与外围电路设计
3.3 电源电路设计
3.4 触摸屏及其接口电路设计
3.4.1 触摸屏驱动芯片接口电路设计
3.4.2 触摸屏控制芯片接口电路设计
3.5 通讯接口电路设计
3.5.1 200W微波源通讯接口电路设计
3.5.2 485数字通讯电路设计
3.6 PCB设计
3.7 本章小结
第四章 系统软件设计
4.1 材料制备系统软件总体设计
4.2 软件开发准备工作
4.2.1 软件开发环境
4.2.2 操作系统移植
4.2.3 EMWIN图形库移植
4.3 操作系统任务设计
4.3.1 微波源控制任务
4.3.2 流量计控制任务
4.3.3 EMWIN任务
4.4 材料制备平台主要驱动设计
4.4.1 触摸屏驱动设计
4.4.2 RS485 驱动设计
4.5 EMWIN图形界面设计
4.6 材料制备功能程序设计
4.7 材料制备系统预警与保护程序设计
4.8 数据记录功能程序设计
4.9 本章小结
第五章 系统实现与测试
5.1 硬件电路的制作与测试
5.2 微波源模块测试
5.3 流量计模块测试
5.4 温控模块测试
5.5 材料制备测试
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于μC/OS-Ⅲ的供电综合保护器设计[J]. 吴尧辉,刘思,吴昊珍,魏华. 电力系统保护与控制. 2018(12)
[2]基于ARM Cortex-M3的图形用户界面设计和实现[J]. 韩定. 日用电器. 2015(08)
[3]基于STM32和emWin图形库的液晶显示系统设计[J]. 肖林京,于鹏杰,于志豪,常龙,岳明臣. 电视技术. 2015(01)
[4]基于Cortex-M3的科学计算器系统设计[J]. 卢贶. 湖南工业职业技术学院学报. 2012(06)
[5]从μC/OS-Ⅱ到μC/OS-Ⅲ的各种改进[J]. 宫辉,龚光华,黄土琛. 单片机与嵌入式系统应用. 2012(10)
[6]电弧放电等离子体诱导激波的计算[J]. 程钰锋,聂万胜. 计算物理. 2012(02)
[7]反应溅射镀膜的等离子体发射控制系统设计[J]. 肖劲宇,和军平. 计算机测量与控制. 2011(07)
[8]μC/OS-Ⅱ在stm32上的移植[J]. 肖磊,张娜. 可编程控制器与工厂自动化. 2011(06)
[9]触摸屏驱动设计与坐标数据处理[J]. 陈勇,蒋康康,吕霞付. 数字通信. 2011(01)
[10]基于Cortex-M3内核的32位MCU具有低功耗和多接口[J]. 姚琳. 电子设计技术. 2009(01)
硕士论文
[1]基于CAN总线的汽车组合仪表的设计[D]. 王晓.聊城大学 2015
[2]基于ARM嵌入式教学实验平台的设计与开发[D]. 刘静.电子科技大学 2014
[3]射频感性耦合等离子体中调谐基片自偏压的振荡现象[D]. 刘济玉.大连理工大学 2003
[4]射频辉光放电等离子体空间特性的探针研究[D]. 杨坤进.汕头大学 2001
本文编号：3184900
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3184900.html
