基于μC/OS-Ⅱ的弯箍机控制平台的设计与研究
发布时间：2021-01-08 05:03
在国家经济建设过程中,传统的钢筋弯箍机虽扮演着举足轻重的作用,然而其自动化程度不高、加工精度低,生产出的钢筋制品日渐不满足更高的需求。弯箍机控制系统作为核心部分,直接体现了自动化的水平与高度,特别是针对嵌入式微处理器为平台的控制系统,是今后发展趋势。对此,本文提出了基于μC/OS-II实时操作系统和STM32嵌入式处理器的弯箍机控制平台。在实现该平台功能的过程中,本论文主要完成了以下几方面工作:首先,根据弯箍机控制平台的要求,给出了硬件结构,主要包括CAN总线通讯模块、TFT-LCD及FSMC接口模块、SDIO存储模块等部分,构成了控制系统常用的模块和外设,实现弯箍机平台的搭建工作。其次,研究μC/OS-II操作系统架构,并完成了操作系统的移植和修改,进而阐述了μC/OS-II系统运行流程,多任务之间切换关系;利用μC/GUI嵌入式图形系统作为弯箍机操作平台的人机交互界面,分析了μC/GUI系统如何搭载μC/OS-II,实现与μC/OS-II对接,完成了GUI界面的设计工作;使用CAN总线通信协议,实现数据实时性、快速性传输。最后,阐述了钢筋在加工过程中存在回弹现象,通过对弯曲回弹理论...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 相关技术在国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文研究内容及解决的问题
2 总体方案的设计
2.1 弯箍机工作原理
2.2 平台设计思路
2.2.1 操作系统在工业控制中的必要性研究
2.2.2 嵌入式操作系统开发平台的设计思路
2.3 嵌入式工业控制平台实现
2.3.1 STM32处理器
2.3.2 开发工具
2.3.3 系统总线类型的选择
2.3.4 嵌入式操作系统的选择
2.3.5 图形用户界面的系统选择
2.3.6 弯箍机平台系统结构
2.4 本章小结
3 操作系统平台搭建
3.1 嵌入式系统 μC/OS-II简介
3.1.1 μC/OS-II系统特点
3.1.2 μC/OS-II多任务调度
3.1.3 任务管理
3.1.4 任务就绪表
3.1.5 任务之间的通信和同步
3.2 μC/OS-II操作系统在STM32微控制器上移植
3.2.1 μC/OS-II操作系统介绍
3.2.2 移植 μC/OS-II操作系统
3.2.3 μC/OS-II系统运行流程
3.3 嵌入式图形系统 μC/GUI
3.3.1 μC/GUI的分析与移植
3.3.2 μC/GUI系统的触摸屏驱动
3.3.3 μC/GUI系统层次结构
3.3.4 在 μC/COS-II系统下支持 μC/GUI接口
3.4 CAN总线通信
3.4.1 CAN总线通信协议
3.4.2 CAN通信特点
3.5 本章小结
4 硬件电路设计
4.1 系统硬件总体组成
4.2 最小系统电路
4.3 CAN通信电路设计
4.3.1 CAN通信实现方案的选择
4.3.2 CAN接口硬件电路
4.4 TFT-LCD电路
4.4.1 TFT-LCD简介
4.4.2 触摸屏控制器
4.5 SDIO电路
4.6 硬件实物平台
4.7 本章小结
5 弯箍机平台应用软件设计
5.1 应用软件设计
5.2 软件系统的组成
5.3 CAN通信实现
5.3.1 CAN总线报文发送处理
5.3.2 CAN总线报文接收处理
5.4 用户界面设计
5.4.1 基于 μC/GUI的GUI界面设计
5.4.2 弯箍机界面框架
5.4.3 弯箍机界面显示与切换
5.5 调试中遇到问题与解决方案
5.6 本章小结
6 弯箍机的回弹补偿控制方法
6.1 钢筋弯曲的分类
6.2 影响弯曲回弹
6.3 钢筋弯曲回弹补偿方法介绍
6.4 本弯箍机采用的回弹补偿方法
6.4.1 最小二乘法
6.4.2 整体最小二乘法直线拟合
6.5 本章小结
7 总结与展望
7.1 论文总结
7.2 课题展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
本文编号：2963965
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 相关技术在国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文研究内容及解决的问题
2 总体方案的设计
2.1 弯箍机工作原理
2.2 平台设计思路
2.2.1 操作系统在工业控制中的必要性研究
2.2.2 嵌入式操作系统开发平台的设计思路
2.3 嵌入式工业控制平台实现
2.3.1 STM32处理器
2.3.2 开发工具
2.3.3 系统总线类型的选择
2.3.4 嵌入式操作系统的选择
2.3.5 图形用户界面的系统选择
2.3.6 弯箍机平台系统结构
2.4 本章小结
3 操作系统平台搭建
3.1 嵌入式系统 μC/OS-II简介
3.1.1 μC/OS-II系统特点
3.1.2 μC/OS-II多任务调度
3.1.3 任务管理
3.1.4 任务就绪表
3.1.5 任务之间的通信和同步
3.2 μC/OS-II操作系统在STM32微控制器上移植
3.2.1 μC/OS-II操作系统介绍
3.2.2 移植 μC/OS-II操作系统
3.2.3 μC/OS-II系统运行流程
3.3 嵌入式图形系统 μC/GUI
3.3.1 μC/GUI的分析与移植
3.3.2 μC/GUI系统的触摸屏驱动
3.3.3 μC/GUI系统层次结构
3.3.4 在 μC/COS-II系统下支持 μC/GUI接口
3.4 CAN总线通信
3.4.1 CAN总线通信协议
3.4.2 CAN通信特点
3.5 本章小结
4 硬件电路设计
4.1 系统硬件总体组成
4.2 最小系统电路
4.3 CAN通信电路设计
4.3.1 CAN通信实现方案的选择
4.3.2 CAN接口硬件电路
4.4 TFT-LCD电路
4.4.1 TFT-LCD简介
4.4.2 触摸屏控制器
4.5 SDIO电路
4.6 硬件实物平台
4.7 本章小结
5 弯箍机平台应用软件设计
5.1 应用软件设计
5.2 软件系统的组成
5.3 CAN通信实现
5.3.1 CAN总线报文发送处理
5.3.2 CAN总线报文接收处理
5.4 用户界面设计
5.4.1 基于 μC/GUI的GUI界面设计
5.4.2 弯箍机界面框架
5.4.3 弯箍机界面显示与切换
5.5 调试中遇到问题与解决方案
5.6 本章小结
6 弯箍机的回弹补偿控制方法
6.1 钢筋弯曲的分类
6.2 影响弯曲回弹
6.3 钢筋弯曲回弹补偿方法介绍
6.4 本弯箍机采用的回弹补偿方法
6.4.1 最小二乘法
6.4.2 整体最小二乘法直线拟合
6.5 本章小结
7 总结与展望
7.1 论文总结
7.2 课题展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
本文编号：2963965
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