串口通讯模块在PIC16F877单片机中的应用

串口通讯模块在PIC16F877单片机中的应用

一、PIC16F877单片机中串行通讯模块的应用(论文文献综述)

赵中玉[1](2020)在《基于PIC16F877A的移动电站信息监控系统的设计与研究》文中进行了进一步梳理信息监控是移动电站控制系统中一个重要的环节,对移动电站信息的准确监控对整个电站控制系统有着重要的意义。本课题正是基于移动电站的信息监控而提出的,系统以PIC16F877A为核心器件来开发移动电站监控系统,同时针对移动电站柴油机电子调速器设计一种模糊PID控制算法。本文以移动电站设计为工程背景,研究移动电站系统的构成及特点,然后从移动电站功能要求和技术指标考虑,进行电站系统的硬件选型与配置,并针对移动电站监控系统中的采集回路,数字量回路及电子调速器等硬件电路进行了设计。对电路中各个模块的电路设计进行了相应的软件设计,并进行了端口及显示初始化设计及GSM远程监测的设计。本文最后对移动电站机组调速控制系统进行分析,研究其工作原理,构建控制系统中柴油机与执行器的数学建模。使用常规的PID控制算法对已建立的数学模型进行分析。然后在常规PID的基础上,运用模糊PID控制算法对其数学模型进一步分析,并分别对两种控制算法进行仿真实验,比较其输出结果。根据仿真结果可得本文采用传统PID算法与模糊算法相结合的模糊PID控制算法对其进行控制,以满足其响应准确、响应速度快以及稳定性高等要求。

夏政诚[2](2020)在《大型电动螺栓定扭矩拧紧扳手控制系统的研究》文中研究指明电力铁塔属空间桁架结构,多采用Q235和Q345材质角钢作为构件,通过螺栓连接而成,螺栓拧紧质量直接决定了电力铁塔结构的可靠性。目前,电力铁塔的大型螺栓均使用电动拧紧工具对其进行拧紧,由于我国的电动拧紧工具的输出扭矩范围有限,精度较低,难以满足电网建设的需求,电力铁塔出现螺栓“超拧紧”和“欠拧紧”,甚至倒塌等情况,造成了巨大的经济损失。因此,研制一款大型电动螺栓定扭矩拧紧扳手对我国的电网建设等工程具有重要意义。本文对比了国内外现有的螺栓拧紧方案以及螺栓拧紧工具的优缺点,针对我国螺栓拧紧工具存在的扭矩范围小、精度低等问题,通过对串励电机机械特性的研究,提出了一种基于串励电机转速差的扭矩法螺栓拧紧方案,并完成了控制系统总体方案的设计,建立了螺栓拧紧扳手控制系统的数学模型。电动螺栓定扭矩拧紧扳手控制系统采用模块化的设计思想,选用PIC16F877A作为控制芯片,主要由主控制器模块、信号采集模块、电机驱动模块、人机交互模块、电源模块、系统保护模块以及通讯模块组成,依据系统功能需求,完成了各模块元器件的选型以及电气原理图的设计。在系统的硬件基础上,确定了控制系统总体软件设计方案,完成了系统校准与标定、转速信号采集与处理、全波可控移相调压、电机软启动、液晶驱动、按键中断、A/D信号采集、E2PROM数据读写以及上位机界面的软件设计,并使用滑动滤波算法对采样数据进行了数字滤波处理。为了得到系统的标定方程,搭建了扭矩检测平台,采集了多组串励电机转速差与对应输出扭矩的实验数据,使用最小二乘法分别对实验数据进行线性拟合和二次方拟合,通过比较两者的可决系数R2,选用二次方拟合结果作为系统的标定方程。经过实验平台测试表明,该课题研制的大型电动螺栓定扭矩拧紧扳手控制系统运行稳定,紧固效果可靠,扭矩输出范围为1200-4000 N×m,系统误差小于±4%,系统满足设计要求,已量产投放市场。

姜乾坤[3](2019)在《柔性电阻式触觉传感器信号采集系统的研究与设计》文中指出皮肤是人体感知不可或缺的部分,人类利用皮肤感知复杂的外部环境,而机器人利用电子皮肤感知被接触物体的信息,随着人工智能、物联网、智能设备、新材料的迅速发展,人们对于电子皮肤的触觉感知的精确度和数据采集的时效性有了更高的需求。柔性电阻式触觉传感器信号采集系统的研究与设计,为电阻式高仿生性能电子皮肤的设计提供研究基础。本文利用最新研发的柔性电阻式触觉传感器设计开发一套信号采集系统,系统可以对传感器阵列的压力信号实现高速、实时、准确的采集,并通过无线USB通信模块,将处理后的信号传送给上位机,实时显示压力的大小和分布,保存并记录相关数据。本文主要工作如下:(1)研究当前柔性传感器、电子皮肤、信号采集系统的历史与现状,总结三者存在的不足,确定本文的主要研究内容。(2)讨论关于实现柔性电阻式触觉传感器信号采集系统所涉及的关键技术。包括电阻传感器信号采集技术、传感器阵列信号采集技术、A/D信号转换技术及异步串行通信技术等。(3)设计柔性电阻式触觉传感器信号采集系统的硬件部分。首先,进行整体设计,针对传感器阵列信号采集方法,设计两种方案:顺序扫描式信号采集和行列扫描式信号采集。其次,为两种信号采集方案进行硬件选型和电路设计,包括主控芯片的选择、传感器阵列扫描电路的设计、供电模块电路的设计、无线USB通信模块电路的设计、PCB的设计以及整体的电路的连接调试等。(4)设计柔性电阻式触觉传感器信号采集系统的软件部分。根据系统的整体思想及硬件电路的设计,开发柔性电阻式触觉传感器信号采集系统软件,包括柔性电阻式触觉传感器阵列信号采集模块、信号处理模块、通信模块等,以及上位机(PC机)程序设计,最终完成柔性电阻式触觉传感器信号采集系统的整体设计,并对系统进行已知电阻的测试实验。(5)设计柔性电阻式触觉传感器信号采集系统的触觉感知实验。包括柔性电阻式觉传感器重复性与灵敏度实验设计、电子皮肤压力感知实验设计、电子皮肤形变感知实验设计及电子皮肤应用感知实验设计等。本文经过上述研究、设计与实验,最终完成电子皮肤的压力触觉信号感知实验、电子皮肤形变触觉感知实验及电子皮肤的应用感知实验,验证柔性电阻式触觉传感器可以作为电子皮肤的载体,表明柔性电阻式触觉传感器信号采集系统设计的可行性,为电子皮肤的触觉感知研究提供基础,为农业机械手触觉感知研究奠定基础。

张清云[4](2017)在《煤矿井下粉尘浓度检测技术研究》文中研究表明煤矿的安全生产是我国乃至世界都非常关注的问题,近几年各国关于煤矿安全生产的措施层出不穷,但是这些措施对煤矿井下的事故发生率控制并没有达到期望值。影响煤矿井下发生安全事故的因素非常多,其中最严重的是由于矿井粉尘浓度过高引发的煤矿爆炸,所以有效控制煤矿下粉尘浓度非常重要。本课题重点研究了粉尘浓度检测方法,根据煤矿井下粉尘颗粒的特点,选用非取样法中的光散射法作为粉尘浓度的测量方法。在理想情况下散射光的光强与粉尘的质量浓度成正比例关系,课题中将散射光强度转换成电信号,根据检测出的电信号得出粉尘浓度。由信号处理电路、数据采集电路、微控制电路、报警电路、串口电路、电源供电系统等构建出粉尘浓度检测装置的硬件系统。下位机系统核心部件选择的是低功耗PIC16F877芯片。利用C语言编写单片机程序,完成软件设计,控制整个装置正常工作,实时显示粉尘浓度并在浓度过高时发出报警信号。根据传感器输出信号的特点,采用两级放大电路,即调理放大电路、隔离放大电路构成信号处理电路,通过运算放大芯片OP27和AD8221共同完成;敏感部件选用的是夏普光学粉尘传感器GP2Y1010AU,经过外部激励后输出模拟信号,模拟信号通过高性能的AD7810进行转换,将输出数据传送给控制部件单片机进行数据处理并通过显示屏显示粉尘浓度。此外,PIC16F877板载资源中有一个有源蜂鸣器,当粉尘浓度值达到限定值时驱动蜂鸣器发出报警指示音。课题设计出的粉尘浓度检测装置通过实验证明能够完成如下功能:(1)实时在线检测煤矿井下粉尘浓度(2)粉尘浓度过高将会发出报警信号。该粉尘浓度检测装置对的测量误差非常小,达到了较好的测试效果。

郦绍光[5](2016)在《基于Zigbee技术的活塞顶面瞬态温度测试技术研究》文中提出对于高速往复运动的活塞顶面瞬态温度测试中最大的难度在于温度数据如何传输至缸外。本文设计的基于Zigbee无线通信技术的瞬态温度采集系统能够较好的解决这一问题。本文借鉴先前比较成功的蓝牙遥测方式,红外遥测方式以及储测方式的经验,分析三种测试手段的优缺点,最终确定Zigbee作为测试方案的无线通信方式。该方案中热电偶信号经冷端补偿电路和信号调理电路处理后,由单片机内置高速AD转换器转换成数字信号后保存至F-RAM存储器中,然后通过Zigbee无线发射模块将温度数据以数据包的形式发送至缸外。通过对硬件电路与软件策略的优化使采样频率提高至98kHz。自定义了上下位机之间的通信协议实现了两者之间的双向通信,实现对采集系统的工作状态的实时监测与控制。此外新系统在工作稳定性与可靠性、微功耗方面等都有所改进。所设计的系统在云内4100QB-2柴油机上进行了实机试验验证。实验结果表明在相同扭矩下,随着转速的提升,燃烧持续期内的温度波动幅值会呈现下降趋势;在相同转速下,随着扭矩的提升,燃烧持续期外的平均温度以及持续期内的温度波动幅值都会增加。此结果与国外用四连杆引线机构所测的活塞顶面瞬态温度变化规律及理论分析吻合,验证了该系统具有较好的可靠性与较高的测试精度。同时论文中也对试验过程中暴露的问题进行分析,并提出了改进的意见。

孟宪乐[6](2015)在《锌空电池连续发电装置的嵌入式控制系统研究》文中认为锌空燃料电池作为金属空气电池的一种,是当前电池领域中的最新科技,被称为是“面向21世纪的绿色能源”,有着比能量高、无污染、放电电压平稳等独特的优势。但由于受锌电极自放电问题的困扰,锌空电池在国内并未得到广泛应用。在深入研究相关知识的基础上,文章运用极片与发电环境脱开隔离的思路开发了锌空电池连续发电装置,并基于该装置的功能需求完成了控制系统的研究,为解决锌空电池自放电问题开辟了新的研究途径。首先,本文从整体上介绍了锌空电池连续发电装置的机械结构特点及工作流程,分析了发电装置的功能需求,在确定被控对象及选择核心控制器后确立了本课题嵌入式控制系统的总体方案。其次,根据总体控制方案,按功能类型将硬件系统划分为电源电路、最小系统、输入电路、输出电路及通讯电路五个模块。结合硬件开发总体原则及本系统特殊性,完成了各模块硬件电路的控制原理的研究及电路板结构的开发,实现了硬件系统的低功耗、抗干扰以及高采样精度等性能。再次,在完成硬件电路的开发的基础上,对相应的软件系统进行了研究。进行了触摸屏脚本驱动程序及操作界面的编制,开发了PIC单片机与触摸屏的通讯程序;对步进电机的平稳控制、模拟量的高精度采集及编码器信号的准确接收部分,以流程图及关键程序段的形式进行了详细的分析说明。针对本系统特点对工艺流程中的低速放卷部分进行了控制算法的研究,达到了通过电池放电电压、放电电流及电解液温度的采集与记录调整放卷速度,进而控制装置平稳发电的目的。最后,对基本硬件电路进行了测试,确保了硬件的可靠性。利用现有条件,基于触摸屏与单片机对电机控制模块、采集模块及编码器输入模块进行了联合调试,验证了各模块软硬件的正确性与稳定性,校对了自行开发的通讯协议对各类数据处理的精确性,为下一步结合机械设备进行实际操作奠定了基础。

吴明涛[7](2013)在《汽油发电机自适应电子调速器设计与研究》文中认为汽油发电机已经广泛应用于家庭备用、娱乐场所、野外作业、园艺机械、农业机械等领域。汽油机发电机的负载经常变化,因此需要安装调速器以保证发电机组转速基本稳定。机械式调速器由于结构简单、成本低廉被广泛应用,但是它的缺点也很明显:灵敏度不高、稳定过程较长、调节精度较低。因此近年来开始研发电子调速器。国内一些高校和科研单位开始研究数字电子调速器,高校的主要代表有福建农林大学和重庆大学,他们分别针对KGE100Ti和HondaGx31两款汽油机开展了数字式电子调速器的研究,虽然还处在试验室研制阶段,尚无成型的产品上市,但根据试验数据看,这两款电子调速器都能较好地代替机械式调速器,调速效果较好。这些电子调速器能够控制汽油发电机组在负载变化时保持较稳定的转速,以保证发电机组输出稳定的电压。但也存在明显的问题:汽油发电机组的转速不能自动随负载变化而改变,也就是发电机组无论是处于空载或是负载大小变化,汽油机都工作在同一个相对高速的状态,输出损耗较大,油耗较高,工作噪声较大。针对汽油发电机组的这一不足,本文分析了国内外汽油发电机电子调速器的研究现状及特点,以铁氧体磁芯的发电机组为试验研究样机,利用铁氧体发电机的端电压随负载变化而较大幅度变化的特性,研究设计了汽油发电机自适应电子调速器。调速器能够保证发电机组在额定负载下提供稳定电压,在不超过汽油机最高转速的前提下,可根据负载的大小变化调节控制发电机转速的高低,达到节能减噪的目的。在硬件电路设计中,以PIC的8位微控制器PIC16F877A为主控芯片,以24BYJ24减速永磁步进电机为执行机构,调控汽油机节气门的开度变化。外围电路模块包括:电源模块,RS232通讯模块,A/D转换模块,霍尔信号处理模块以及分压电路等辅助模块。在软件程序设计方面,采用汇编语言编程,采用PID算法,利用自适应电子调节器闭环反馈系统,控制步进电机运动。试验表明,本论文课题研究设计的汽油发电机自适应电子调速器可以准确地根据负载的大小变化,调控汽油机转速的高低,无论发电机组负载如何变化,系统能保证发电机发出220V稳定电压,发电机组的最高转速不会超过汽油机额定最高转速3600r/min。验证了调速器系统工作的可靠性和稳定性,满足系统设计功能,达到了设计要求。

许强[8](2013)在《焊接摆动器嵌入式控制系统研制》文中进行了进一步梳理本文通过对焊接摆动器国内外发展状况及其控制系统的具体探究,总结了焊接摆动器在焊接技术中的应用,通过对其结构和软硬件的研究,并结合现在各种焊接工艺方法,设计出一种综合性较强的焊接摆动装置。该装置具有横向和纵向两个自由度,加之焊枪或母材的前后移动,可达到三个自由度的立体摆动效果。本文不仅设计出了该摆动装置的机械结构,而且对该摆动系统的软件及硬件进行了具体设计。该摆动装置具有焊枪左右摆动和上下提升功能,装置的机械主体为铝合金制滚珠丝杠和HG系列直导轨并配置两台步进电机。装置的控制系统设计主要完成了电源控制系统,LCD显示系统,键盘扫描控制系统,SPI通信控制系统和步进电机控制系统等设计。本控制系统的主控芯片采用两片PIC16F877A型单片机,显示器采用LCD12864液晶显示器,键盘为自制的4×4式矩阵键盘。装置的动力系统采用两部型号分别为86HC2P118(AC40V)和86HC2P80(AC40V)的步进电机及两台2M542-N型步进电机驱动器。控制系统的软件设计主要在MPLAB IDE(v8.66)集成开发环境下进行,全部采用C语言编程,并结合PICkitTM3编程/调试器及Protues ISIS软件进行调试和仿真。本装置设有摆动速度、摆动幅度、停滞时间、提升高度等相关参数并通过键盘扫描输入和LCD显示器显示,通过对参数的调节,能够完成摆动器的摆动功能。本摆动设计装置最后结合实验室内焊接机器人的线性滑台,通过几个摆动重复实验测试出在不同脉冲频率下步进电机的转数和摆动幅度及提升位移的误差值,其误差值均在误差允许的范围之内,其实验结果表明,该摆动装置能够正常平稳的运行,能够满足不同焊接工艺下的摆动需求,本装置符合本课题的设计初衷。

赵念[9](2013)在《某激光半主动导引头检测技术研究》文中研究指明导引头是精确制导导弹武器系统的中枢和大脑,其工作状态正常与否直接决定着武器系统的命中率。本课题为某项目正在研制的新型激光半主动导引头设计开发了个自动检测系统。采用微芯公司的PIC16F877高性能单片机作为导引头自动检测系统的主控芯片,基于分布式双CPU嵌入式系统架构设计相应的控制电路和控制软件,实现了某新型激光半主动制导导引头的自动检测。课题立足于导引头的功能测试,设计和实现了导引头自动检测程序,为评估导引头的工作状态提供了手段。该检测系统可以模拟弹上计算机控制导引头按武器系统工作流程工作,还能够实时监测和直观显示导引头的各种工作状态和状态参数;课题中利用微处理器中丰富的USART、I2C等接口功能模块,方便的实现了导引头系统功能指令注入、系统状态参数输出的控制。该检测系统在实验室进行了应用实验,详细的功能性测试结果表明:该系统成功实现了对激光半主动导引头的主要功能及性能参数的检测,为导引头研制、调试、状态评估、量产检验提供了必要的手段。

王庆东[10](2012)在《小型断路器过载试验的智能控制技术》文中研究表明随着国民经济和人民生活水平的迅速提高,工业企业的电气化和自动化程度提高,保护类电器的作用越来越重要。小型断路器就属于保护类电器,主要应用于家用及配电线路终端,当用电设备发生故障(如过载、短路)时,小型断路器能自动切除故障,起到保护用电设备及人身安全的目的。而其可靠性的高低直接影响到低压配电系统是否可以正常运行并且与千家万户的日常生活息息相关。所以小型断路器过载试验的研究受到普遍重视。本文主要对小型断路器过载试验的智能控制技术进行研究。以小型断路器为研究对象,对其过载试验的智能控制技术的工作原理进行了详细的研究后,设计了其硬件电路并编写了软件程序。以PIC单片机为控制核心,通过外围调控电路及精确的数据采集并结合直流电动机的平滑调动对小型断路器的过载特性进行测试,并实现了单片机和触摸屏的串行通信功能;最后对该测试系统的抗干扰技术进行了研究,使整个测试系统更加稳定。

二、PIC16F877单片机中串行通讯模块的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、PIC16F877单片机中串行通讯模块的应用(论文提纲范文)

(1)基于PIC16F877A的移动电站信息监控系统的设计与研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 概述
    1.2 国内外发展现状
    1.3 课题任务及目标
第2章 移动电站信息监控系统硬件设计
    2.1 基于西门子S7-200的监控系统方案设计
    2.2 基于PIC16F877A单片机的监控系统方案设计
    2.3 方案比较与选择
    2.4 移动电站硬件电路设计
    2.5 PIC16F877A单片机选择及基本外围电路介绍
        2.5.1 PIC16F877A单片机选择
        2.5.2 在线调试电路
        2.5.3 市电电压变送器
        2.5.4 模拟信号采集回路
        2.5.5 数字信号采集回路
        2.5.6 移动电站电子调速器脉冲采集回路
        2.5.7 数字量输出回路
        2.5.8 显示回路
        2.5.9 远程监测回路
    2.6 本章小结
第3章 柴油机电子调速器模糊PID控制方法研究
    3.1 模糊PID控制算法原理
    3.2 移动电站柴油机模糊PID算法设计
        3.2.1 模糊PID算法设计
        3.2.2 电子调速器执行器数学建模
        3.2.3 移动电站柴油机组数学建模
    3.3 模型仿真与结果分析
    3.4 本章小结
第4章 软件设计
    4.1 编程语言及环境介绍
    4.2 软件设计
        4.2.1 端口初始化设计
        4.2.2 LCD12864初始化
        4.2.3 GSM(SIM900A模块)初始化
        4.2.4 数字量输入采集
        4.2.5 模拟量输入采集
        4.2.6 数字量输出控制
        4.2.7 机组故障保护
        4.2.8 LCD12864液晶显示设计
        4.2.9 GSM远程监测设计
    4.3 系统变量定义表
    4.4 本章小结
第5章 系统调试及测试结果分析
    5.1 硬件测试
        5.1.1 单板测试
        5.1.2 集成测试
    5.2 PIC16F877A的移动电站信息监控系统调试分析
    5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录1 攻读学位期间发表的学术论文

(2)大型电动螺栓定扭矩拧紧扳手控制系统的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 螺栓拧紧技术国内外研究现状
        1.2.1 螺栓拧紧控制方案国内外研究现状
        1.2.2 螺栓拧紧工具国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
    1.4 本章小结
第二章 螺栓拧紧扳手控制系统的总体方案与建模分析
    2.1 螺栓拧紧扳手需求分析
        2.1.1 紧固对象分析
        2.1.2 螺栓拧紧扳手系统功能需求分析
    2.2 螺栓拧紧扳手总体方案研究
        2.2.1 螺栓拧紧扳手系统定扭矩控制方案
        2.2.2 螺栓拧紧扳手系统机械结构方案
        2.2.3 螺栓拧紧扳手控制系统总体方案
    2.3 螺栓拧紧扳手控制系统建模分析
        2.3.1 螺栓预紧力与拧紧力矩的数学模型分析
        2.3.2 拧紧力矩与转速差的数学模型分析
        2.3.3 行星轮系输出扭矩的数学模型分析
    2.4 本章小结
第三章 大型电动螺栓定扭矩拧紧扳手控制系统的硬件设计
    3.1 主控制器模块
        3.1.1 最小系统模块
        3.1.2 E~2PROM数据存储模块
        3.1.3 下载模块
    3.2 信号采集模块
    3.3 电机驱动模块
    3.4 人机交互模块
    3.5 电源模块
    3.6 系统保护模块
        3.6.1 过电流保护模块
        3.6.2 过热保护模块
    3.7 通讯模块
    3.8 本章小结
第四章 大型电动螺栓定扭矩拧紧扳手控制系统的软件设计
    4.1 控制系统软件设计的总体方案
        4.1.1 系统开发环境介绍
        4.1.2 系统软件设计总体方案
    4.2 电机转速信号采集与处理
        4.2.1 转速信号采集
        4.2.2 转速信号处理
    4.3 电机驱动控制软件设计
        4.3.1 全波可控移相调压
        4.3.2 电机软启动
    4.4 人机交互模块软件设计
        4.4.1 液晶显示驱动
        4.4.2 按键中断处理
    4.5 A/D采集软件设计
    4.6 E~2PROM数据读写软件设计
    4.7 上位机界面设计
    4.8 本章小结
第五章 控制系统的调试与实验分析
    5.1 系统装配与实验平台搭建
        5.1.1 系统功能调试与装配
        5.1.2 系统实验平台的搭建
    5.2 控制系统标定实验
        5.2.1 标定数据采集
        5.2.2 标定数据分析
    5.3 系统精度检测
    5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢

(3)柔性电阻式触觉传感器信号采集系统的研究与设计(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 触觉传感器研究现状
        1.2.2 电子皮肤研究现状
        1.2.3 采集系统研究现状
    1.3 存在问题
    1.4 研究内容
    1.5 论文组织结构
    1.6 本章小结
第二章 关键技术的介绍
    2.1 柔性电阻式触觉传感器
        2.1.1 制作方法
        2.1.2 工作原理
    2.2 柔性电阻式触觉传感器信号采集技术
        2.2.1 电阻信号采集方法
        2.2.2 柔性电阻式触觉传感器阵列信号提取方法
    2.3 A/D信号转换技术
    2.4 通信技术原理
        2.4.1 串行异步通信
    2.5 本章小结
第三章 柔性电阻式触觉传感器信号采集系统硬件研究与设计
    3.1 传感器信号采集系统整体方案的设计
        3.1.1 系统框架总体方案设计
        3.1.2 整体硬件的要求
        3.1.3 主控芯片的选择
    3.2 传感器阵列的研究与设计
        3.2.1 顺序扫描式传感器阵列的设计
        3.2.2 行列扫描式传感器阵列的设计
    3.3 外围电路的设计
        3.3.1 顺序扫描式阵列外围电路的设计
        3.3.2 行列扫描式阵列外围电路的设计
    3.4 A/D转换原理的研究与配置
        3.4.1 A/D转换原理及主要技术指标
        3.4.2 PIC16F1526内嵌模数转换器介绍
        3.4.3 内嵌ADC配置计算
    3.5 短距离数据传输模块的研究与设计
        3.5.1 蓝牙无线传输方案
        3.5.2 WiFi无线传输方案
        3.5.3 ZigBee传输方案
        3.5.4 USB无线2.4G传输方案
        3.5.5 数据传输方案的确定
    3.6 供电模块的研究与设计
    3.7 信号采集电路PCB的研究与设计
    3.8 数据检测的抗干扰处理电路
        3.8.1 干扰来源
        3.8.2 干扰处理
    3.9 系统整体电路设计的原理图
    3.10 硬件实验的对比分析
    3.11 本章小结
第四章 柔性电阻式触觉传感器信号采集系统软件的设计
    4.1 信号采集系统软件方案
    4.2 下位机的软件的设计
        4.2.1 开发环境
        4.2.2 汇编语言的介绍
        4.2.3 信号采集程序软件设计
        4.2.4 无线通信模块软件设计
    4.3 上位机(PC)软件的设计
        4.3.1 上位机软件开发环境及框架设计
        4.3.2 上位机软件功能的实现
    4.4 系统测试
    4.5 本章总结
第五章 系统感知实验与结果分析
    5.1 传感器性能检测实验
    5.2 电子皮肤压力感知实验与分析
        5.2.1 信号采集系统与柔性传感器阵列有效性测试实验
        5.2.2 已知压力对电子皮肤触感单元感知实验
        5.2.3 持续压力对电子皮肤触感单元的感知实验
    5.3 电子皮肤形变感知实验与分析
    5.4 电子皮肤应用感知实验与分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
附录
    附录A: 顺序扫描式电路原理图
    附录B: 行列扫描式电路原理图
作者简介

(4)煤矿井下粉尘浓度检测技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外粉尘浓度检测技术的现状与发展趋势
        1.2.1 国外粉尘浓度检测技术的现状与发展趋势
        1.2.2 国内粉尘浓度检测技术的现状与发展趋势
    1.3 本论文研究的主要内容
2 粉尘浓度测试方法的理论研究
    2.1 取样法测试
        2.1.1 传统的样品测试方法
        2.1.2 基于β射线的样品测试方法
        2.1.3 晶体振动法
    2.2 非取样法
        2.2.1 光透射法
        2.2.2 静电法
        2.2.3 摩擦电法
        2.2.4 光散射法
    2.3 可行性分析
    2.4 本章小结
3 粉尘浓度检测装置系统的设计方案
    3.1 粉尘浓度检测装置系统的功能
    3.2 粉尘浓度检测装置的系统结构
    3.3 硬件选型
    3.4 粉尘浓度检测仪的工作原理
    3.5 本章小结
4 粉尘浓度检测装置硬件系统的设计
    4.1 硬件电路的整体构造
    4.2 单片机最小系统
    4.3 粉尘浓度检测装置前置放大电路
    4.4 数据采集电路
        4.4.1 AD7810模数转换芯片的介绍
        4.4.2 模数转换电路的设计
    4.5 粉尘浓度检测装置外围电路的设计
        4.5.1 电源模块设计
        4.5.2 粉尘浓度检测装置显示模块
        4.5.3 报警模块
        4.5.4 传感模块
    4.6 环境温度信号采集电路
    4.7 串行通信接口电路
        4.7.1 串口通信协议RS-232标准
        4.7.2 MAX232芯片介绍
        4.7.3 串行接口电路设计
    4.8 本章小结
5 粉尘浓度检测仪软件设计
    5.1 粉尘浓度检测装置软件的总体设计
        5.1.1 软件开发平台
        5.1.2 粉尘浓度检测装置主程序设计
    5.2 数据采集程序设计
    5.3 报警模块软件设计
    5.4 串口通信程序设计
    5.5 本章小结
6 系统的测试和结果分析
    6.1 粉尘浓度检测装置的硬件调试
    6.2 粉尘浓度检测装置的性能测试
    6.3 本章小结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
8 参考文献
9 致谢

(5)基于Zigbee技术的活塞顶面瞬态温度测试技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 瞬态温度测试技术研究现状
        1.2.2 活塞测温技术研究现状
        1.2.3 选题的意义及研究方案的制定
第2章 系统方案的选择与确定
    2.1 活塞瞬态温度场测试的特点
    2.2 温度传感器的选型
    2.3 无线数据传输方案选择
        2.3.1 红外通信技术
        2.3.2 蓝牙无线通信技术
        2.3.3 WiFi技术
        2.3.4 Zigbee技术
        2.3.5 短距离无线通信技术比较
    2.4 本章小结
第3章 硬件电路设计
    3.1 硬件电路设计指标
    3.2 传感器信号调理电路设计
        3.2.1 热电偶测温原理
        3.2.2 冷端补偿电路设计
        3.2.3 信号放大电路设计
    3.3 信号控制电路设计
        3.3.1 单片机选型
        3.3.2 AD转换电路设计
        3.3.3 F-RAM存储器电路设计
        3.3.4 晶振电路设计
    3.4 无线发射模块电路设计
    3.5 环境温度监测电路设计
    3.6 电源电路设计
        3.6.1 电池模块选择
        3.6.2 3.3V电源电路设计
        3.6.3 负电源电路设计
    3.7 PCB板设计
    3.8 本章小结
第4章 软件系统设计
    4.1 自定义通信协议
    4.2 数据采集模块程序设计
        4.2.1 PIC单片机UART通信程序设计
        4.2.2 PIC单片机A/D转换程序设计
        4.2.3 F-RAM存储器读写程序设计
        4.2.4 瞬态温度采集程序设计
        4.2.5 瞬态温度数据发送程序设计
        4.2.6 稳态温度数据采集程序设计
        4.2.7 瞬态采样频率测试
    4.3 无线通信模块程序设计
        4.3.1 Zigbee协调器通信程序设计
        4.3.2 Zigbee终端通信程序设计
    4.4 上位机软件程序设计
    4.5 本章小结
第5章 遥测系统标定与实机实验
    5.1 遥测系统标定
        5.1.1 快速响应热电偶标定
        5.1.2 热电偶信号处理电路标定
    5.2 实机实验
        5.2.1 发动机选型
        5.2.2 测试系统安装
        5.2.3 试验及试验数据分析
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 创新点
    6.3 系统存在的问题与展望
        6.3.1 系统存在的问题
        6.3.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢

(6)锌空电池连续发电装置的嵌入式控制系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 本课题研究的背景和意义
    1.2 锌空电池发电技术研究现状及发展趋势
        1.2.1 国外锌空电池发电技术研究现状
        1.2.2 我国锌空电池发电技术研究现状
        1.2.3 锌空电池发电技术的发展趋势
    1.3 嵌入式控制系统概述
        1.3.1 通用嵌入式控制系统概述
        1.3.2 用于电池模块的嵌入式控制系统现状
    1.4 课题主要研究内容
第二章 锌空电池发电装置控制系统总体方案
    2.1 锌空电池发电装置的结构及工作流程分析
        2.1.1 锌空电池的结构分析
        2.1.2 锌空电池发电装置工作流程分析
    2.2 系统功能需求分析
    2.3 控制系统总体方案确定
        2.3.1 被控对象确定
        2.3.2 控制核心选择
        2.3.3 控制系统总体方案建立
    2.4 本章小结
第三章 嵌入式控制系统硬件电路开发
    3.1 嵌入式系统硬件开发的总体原则
        3.1.1 低功耗原则
        3.1.2 抗干扰原则
        3.1.3 可扩展性原则
    3.2 嵌入式系统硬件电路控制原理研究
        3.2.1 电源电路
        3.2.2 最小系统
        3.2.3 输入电路
        3.2.4 输出电路
        3.2.5 通讯电路
    3.3 嵌入式系统电路板结构
    3.4 本章小结
第四章 嵌入式控制系统软件系统开发
    4.1 软件系统的总体分析
        4.1.1 开发环境选择
        4.1.2 单片机引脚分配
    4.2 主程序模块的软件开发
        4.2.1 通讯协议设定
        4.2.2 上位机程序开发
        4.2.3 单片机通讯协议开发
    4.3 步进电机控制模块软件开发
        4.3.1 步进电机运动过程
        4.3.2 步进电机控制算法
        4.3.3 步进电机运动控制的软件实现
    4.4 编码器输入模块的软件开发
        4.4.1 锌极片运动位置与速度反馈的实现原理
        4.4.2 编码器双相计数的软件实现
    4.5 模拟量采集模块的软件开发
        4.5.1 主控方SPI模式配置
        4.5.2 从动方驱动模块开发
        4.5.3 中断模块及对应主函数程序开发
        4.5.4 数据处理程序开发
    4.6 锌空电池连续发电装置锌卷运动速度算法研究
        4.6.1 锌卷运动速度理论推导
        4.6.2 锌空电池放电终止电压确定
        4.6.3 锌卷速度实际控制过程
    4.7 本章小结
第五章 嵌入式控制系统的调试与试验
    5.1 硬件电路测试
        5.1.1 电源系统测试
        5.1.2 最小系统测试
        5.1.3 通讯模块测试
    5.2 基于MCGS与PIC16F877A单片机的联合调试
        5.2.1 步进电机控制模块调试
        5.2.2 模拟量采集模块调试
        5.2.3 编码器输入模块调试
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
附录A
附录B
附录C
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢

(7)汽油发电机自适应电子调速器设计与研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 文献综述
    1.1 内燃机调速器概述
        1.1.1 调速器的发展历史
        1.1.2 国外柴油发电机电子调速器的发展现状
        1.1.3 国内柴油发电机电子调速器的发展现状
        1.1.4 国内外汽油发电机电子调速器的研究现状及发展趋势
第2章 绪论
    2.1 课题的研究背景及意义
    2.2 课题的研究范围及内容
第3章 汽油机转速的自动调节
    3.1 汽油机的工作特性
    3.2 汽油机转速调节的基本规律
第4章 汽油发电机自适应电子调速系统的总体设计
    4.1 汽油发电机自适应电子调速器的设计方案
    4.2 系统总体方案的确定
    4.3 主控芯片的选择
        4.3.1 PIC系列单片机的优点
        4.3.2 PIC16F877A单片机的特点
第5章 自适应电子调速器的硬件电路设计
    5.1 电子调速器基本外围电路
        5.1.1 电源电路的设计
        5.1.2 时钟电路的设计
        5.1.3 复位电路的设计
    5.2 交流电压的检测
    5.3 负载电流的检测
    5.4 汽油机转速的检测
        5.4.1 转速的测量方法
        5.4.2 频率的测量方法
    5.5 步进电机驱动
        5.5.1 电子调速器常用执行元件及其特点
        5.5.2 步进电机型号及其安装
        5.5.3 步进电机驱动芯片
        5.5.4 步进电机驱动电路
    5.6 串行通讯电路
        5.6.1 串行通讯的数据传送制式
        5.6.2 串行通讯电路
第6章 电子调速器的软件设计
    6.1 电子调速系统的软件设计
    6.2 软件开发环境概述
    6.3 电子调速系统主程序设计
    6.4 电压和电流检测模块子程序设计
    6.5 转速检测模块子程序设计
    6.6 RS-232通讯子程序设计
    6.7 步进电机控制子程序设计
    6.8 PID控制算法
第7章 自适应电子调速器试验调试与结果分析
    7.1 试验的设备和条件
    7.2 汽油发电机外特性试验
    7.3 汽油发电机自适应电子调速器性能试验
第8章 结论与建议
    8.1 结论
    8.2 建议
参考文献
致谢
发表论文及参加课题一览表
作者在攻读硕士学位期间申请的发明专利

(8)焊接摆动器嵌入式控制系统研制(论文提纲范文)

论文摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 焊丝摆动技术国内外的发展状况
        1.1.1 焊接摆动器国内外的研究状况
        1.1.2 焊丝摆动技术主控系统的发展现状
    1.2 焊丝摆动技术研究的目的及意义
    1.3 本课题主要研究要求及方案
2 焊接摆动器机械结构及相关参数
    2.1 摆动器摆动传动机构简介
    2.2 摆动器相关摆动参数的确定及传动机构的选择
        2.2.1 摆动相关参数的确定
        2.2.2 摆动器传动机构的选择
    2.3 焊接摆动器动力系统设计
        2.3.1 步进电机简介
        2.3.2 横向摆动驱动装置设计
        2.3.3 纵向提升驱动装置设计
    2.4 小结
3 焊接摆动器控制系统硬件电路设计
    3.1 摆动器控制系统电路存在的问题及拟解决方案
    3.2 摆动器控制系统电路的组成
    3.3 焊接摆动器主控系统设计
        3.3.1 摆动器控制芯片的选择依据
        3.3.2 摆动器控制芯片的硬件结构
    3.4 焊接摆动器控制器基础电路设计
        3.4.1 系统最小电路设计
        3.4.2 I/O 口扩展电路设计
        3.4.3 控制器键盘电路设计
        3.4.4 LCD 液晶显示电路设计
        3.4.5 单片机通信电路设计
        3.4.6 电机驱动电路设计
    3.5 抗干扰电路设计
        3.5.1 电源抗干扰电路
        3.5.2 复位抗干扰电路
        3.5.3 驱动电机抗干扰电路
    3.6 摆动器控制系统电路板设计
        3.6.1 摆动器控制系统电路原理图绘制
        3.6.2 摆动器控制系统PCB 电路板设计
    3.7 小结
4 焊接摆动器控制系统软件设计
    4.1 控制系统软件的总体设计
        4.1.1 控制系统软件的总体流程设计
    4.2 控制系统软件各个模块设计
        4.2.1 系统软件LCD 液晶显示模块设计
        4.2.2 系统软件扫描键盘模块设计
        4.2.3 系统软件SPI 通信模块设计
        4.2.4 系统软件主控摆动提升模块设计
    4.3 小结
5 焊接摆动器控制系统调试、仿真及实验测试
    5.1 系统调试、仿真的开发平台
        5.1.1 MPLAB IDE (v8.66)软件开发平台
        5.1.2 PICkitTM3 编程器/调试器
        5.1.3 Protues ISIS 软件的仿真
    5.2 焊接摆动器控制系统的软件调试和软硬件仿真
        5.2.1 摆动控制系统的软件编译
        5.2.2 控制系统程序的调试及烧写
        5.2.3 控制系统各个模块的软硬件仿真
        5.2.4 摆动器控制系统测试及结果分析
    5.3 小结
6 结论
参考文献
附录A 控制系统机械结构图
附录B PROTUES ISIS 电路图
附录C PCB 电路图
在学期间研究成果
致谢

(9)某激光半主动导引头检测技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 选题研究意义
        1.2.1 选题背景
        1.2.2 激光精确制导技术简介
        1.2.3 导引头检测技术发展现状
    1.3 课题研究的可行性分析
    1.4 研究内容
    1.5 论文结构安排
2 方案设计
    2.1 检测系统结构组成
        2.1.1 测控装置硬件构成
        2.1.2 测试系统软件组成
    2.2 系统功能
        2.2.1 自检程序功能
        2.2.2 测控装置功能
    2.3 小结
3 测控装置硬件平台设计及实现
    3.1 概述
    3.2 测控装置的结构
    3.3 嵌入式系统
    3.4 PIC16F877单片机及其外围电路
        3.4.1 PIC16F877单片机介绍
        3.4.2 PIC16F877外围电路设计
    3.5 电源设计
    3.6 数字隔离电路设计
    3.7 串口通信电路设计
    3.8 I~2C总线通信电路设计
    3.9 液晶屏显示电路设计
    3.10 小结
4 测试系统软件设计及实现
    4.1 概述
    4.2 自检程序软件设计
    4.3 测控装置软件功能结构设计
    4.4 中断优先级设计
    4.5 定时器功能设计
    4.6 USART串口通讯软件设计
    4.7 I~2C总线通信程序设计
        4.7.1 从CPU I~2C总线通信程序设计
        4.7.2 主CPU I~2C总线通信程序设计
    4.8 液晶屏显示软件设计
        4.8.1 坐标
        4.8.2 字符位置与实际坐标的关系
        4.8.3 指令说明
        4.8.4 软件流程设计
    4.9 框架角输出精度、电锁精度计算
    4.10 加电启动时间、闭电锁时间、归零时间计算
    4.11 最大进动角速度计算
    4.12 开发系统
        4.12.1 MPLAB IDE集成开发环境
        4.12.2 MPLAB ICD2在线调试器
    4.13 软件调试经验
        4.13.1 系统路径的设定
        4.13.2 供电方式选择
        4.13.3 软件延时
        4.13.4 变量观察窗口
    4.14 小结
5 测试验证与结果
    5.1 测试验证的内容
    5.2 测试布局
    5.3 测试方法
        5.3.1 导引头上电启动、启动时间
        5.3.2 解电锁
        5.3.3 下视、框架角输出精度
        5.3.4 跟踪目标、归零时间
        5.3.5 再跟踪能力
        5.3.6 闭电锁、电锁时间及电锁精度
    5.4 测试结果
        5.4.1 导引头上电启动、启动时间测试
        5.4.2 解电锁测试
        5.4.3 下视、框架角输出精度测试
        5.4.4 跟踪目标、归零时间测试
        5.4.5 目标丢失再跟踪能力测试
        5.4.6 闭电锁、电锁时间及电锁精度测试
    5.5 小结
6 总结
致谢
参考文献

(10)小型断路器过载试验的智能控制技术(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 诸论
    §1-1 低压断路器的研究现状及发展趋势
    §1-2 测试系统的介绍
        1-2-1 测试系统的发展过程及研究现状
        1-2-2 测试系统的发展趋势
    §1-3 课题主要研究内容
第二章 PIC 单片机简介
    §2-1 PIC 系列单片机的基本介绍
    §2-2 PIC 系列单片机的优越之处
    §2-3 PIC16F877 硬件系统概况
第三章 小型断路器过载试验的智能控制技术的硬件设计
    §3-1 硬件设计的整体思路
    §3-2 单片机复位电路的设计
    §3-3 测试电流调理电路的设计
        3-3-1 电流调理电路的设计原理
        3-3-2 基准电压源的应用
    §3-4 直流电动机智能控制电路的设计
        3-4-1 直流电动机的选用及其调速原理
        3-4-2 直流电动机驱动器 L298 的介绍
        3-4-3 直流电动机智能控制电路的连接原理图
    §3-5 电流变比智能切换电路的设计
    §3-6 人机交互电路的设计
    §3-7 硬件抗干扰设计
第四章 小型断路器过载试验的智能控制技术的软件设计
    §4-1 软件设计的总体规划
        4-1-1 软件设计的编程语言选择
        4-1-2 软件设计的整体任务及其设计思想
    §4-2 主程序的设计
    §4-3 上电初始化程序的设计
    §4-4 数据采集程序的设计
        4-4-1 A/D 转换相关寄存器的介绍
        4-4-2 数据有效值的计算方法
        4-4-3 数据采集程序的流程设计
    §4-5 直流电动机控制测试电流程序的设计
        4-5-1 脉宽调制方式的工作原理
        4-5-2 直流电动机控制测试电流程序的流程设计
    §4-6 人机交互程序的设计
        4-6-1 触摸控制程序设计
        4-6-2 液晶显示程序设计
    §4-7 软件抗干扰设计
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间所取得的相关科研成果

四、PIC16F877单片机中串行通讯模块的应用(论文参考文献)

  • [1]基于PIC16F877A的移动电站信息监控系统的设计与研究[D]. 赵中玉. 兰州理工大学, 2020(02)
  • [2]大型电动螺栓定扭矩拧紧扳手控制系统的研究[D]. 夏政诚. 安徽大学, 2020(07)
  • [3]柔性电阻式触觉传感器信号采集系统的研究与设计[D]. 姜乾坤. 安徽农业大学, 2019(05)
  • [4]煤矿井下粉尘浓度检测技术研究[D]. 张清云. 天津科技大学, 2017(03)
  • [5]基于Zigbee技术的活塞顶面瞬态温度测试技术研究[D]. 郦绍光. 北京理工大学, 2016(03)
  • [6]锌空电池连续发电装置的嵌入式控制系统研究[D]. 孟宪乐. 河北工业大学, 2015(07)
  • [7]汽油发电机自适应电子调速器设计与研究[D]. 吴明涛. 西南大学, 2013(01)
  • [8]焊接摆动器嵌入式控制系统研制[D]. 许强. 沈阳大学, 2013(04)
  • [9]某激光半主动导引头检测技术研究[D]. 赵念. 南京理工大学, 2013(06)
  • [10]小型断路器过载试验的智能控制技术[D]. 王庆东. 河北工业大学, 2012(06)

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串口通讯模块在PIC16F877单片机中的应用
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