基于μC/OS-II的注塑機控制器的設(shè)計與開發(fā)

專業(yè)：控制理論與控制工程

緒論控制器整體方案設(shè)計控制器硬件設(shè)計控制器軟件設(shè)計總結(jié)與展望緒論注塑機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡介發(fā)展歷程

1注射部分2合模部分3機身

注塑機控制器研制現(xiàn)狀

單片機為主要處理器的解決方案開發(fā)成本高、開發(fā)時間長擴展性差、軟件升級困難兼容性和可移植性差網(wǎng)絡(luò)功能有限，價格競爭力不強緒論課題背景課題來源于深圳精盟科技有限公司注塑機改造項目，通過對已有的基于51單片機控制的注塑機的改進，采用ARM微處理器為控制核心，選用μC/OS-II實時操作系統(tǒng)。所做的工作1.整體方案的設(shè)計2.設(shè)計了以ARM微處理器為核心的硬件平臺，完成了注塑機控制器外圍電路的設(shè)計。3.搭建嵌入式系統(tǒng)軟件平臺，并完成在硬件平臺上的移植4.設(shè)備驅(qū)動的設(shè)計和任務(wù)的劃分緒論整體方案設(shè)計控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)硬件方案設(shè)計軟件方案設(shè)計整體方案設(shè)計控制器整體結(jié)構(gòu)整體方案設(shè)計下位機硬件結(jié)構(gòu)框圖

整體方案設(shè)計下位機軟件結(jié)構(gòu)圖控制器硬件設(shè)計硬件設(shè)計遵循的原則分離式（核心板和擴展板兩部分）控制器硬件設(shè)計硬件設(shè)計遵循的原則1.盡可能選擇典型電路2.處理器的兼容性和可擴展性3.軟硬件協(xié)同設(shè)計4.可靠性和抗干擾措施5.外圍電路的驅(qū)動能力

控制器硬件設(shè)計分離式結(jié)構(gòu)核心控制板數(shù)據(jù)處理與存儲指令輸出通訊控制器硬件設(shè)計底層控制板模擬信號采集數(shù)字量輸入輸出比例閥控制控制器硬件設(shè)計設(shè)計中的問題I/O口的擴展

控制器硬件設(shè)計核心板與底層板的信號線接口定義

GPC口:作為數(shù)據(jù)口，16位DA輸出控制：GPE0、GPE3、GPF2-4電子尺輸入控制：GPG0-5溫度輸入控制：GPB5，GPB7-10溫度輸出控制：GPD5開關(guān)量輸入控制：GPD0-2開關(guān)量輸出控制：GPD3，GPD4控制器硬件設(shè)計溫度輸入模塊GPB5：WD1輸入,AD轉(zhuǎn)換結(jié)束時引腳狀態(tài)為低電平GPB7：WD2輸出,低電平時，AD低8位輸出GPB8：WD3輸出,高電平電，AD高4位輸出GPB9：WD4輸出,低電平有效AD數(shù)據(jù)輸出使能GPB10：WD5輸出,高電平有效74LS273時鐘信號電子尺輸出部分：

GPG0：DZC1輸入，判斷AD是否轉(zhuǎn)換完的信號，低電平表示轉(zhuǎn)換完畢GPG1：DZC2輸出，高電平有效，使能信號GPG2：DZC3輸出，讀/啟動信號，高電平讀數(shù)據(jù)，低電平轉(zhuǎn)換GPG3：DZC4輸出，上升沿有效，74LS273時鐘信號GPG4：DZC5輸出，低電平有效，74LS245的使能信號GPG5：DZC6輸出，低電平有效，使74LS245工作在輸入狀態(tài)控制器硬件設(shè)計DA輸出GPE0：DA1輸出，上升沿有效，使能數(shù)據(jù)輸入GPE3：DA2輸出，低電平有效，使能MP7258的寫信號GPF2：DA3輸出，低電平有效，MP7258（1）的片選信號GPF3：DA4輸出，低電平有效，MP7258（2）的片選信號GPF4：DA5輸出，選擇MP7258的輸出口，低電平A輸出，高電平B輸出控制器硬件設(shè)計控制器硬件設(shè)計輸入模塊

GPD0：2N1輸出，低電平有效GPD1：2N2輸出，低電平有效GPD2：2N3輸出，低電平有效均為片選信號，選擇三路16位數(shù)據(jù)的輸入輸出模塊

GPD3：OUT1輸出，高電平有效GPD4：OUT2輸出，高電平有效均為片選信號，選擇數(shù)據(jù)輸出通道控制器軟件設(shè)計μC/OS-II操作系統(tǒng)移植μC/OS-II設(shè)備驅(qū)動設(shè)計注塑機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計控制器軟件設(shè)計μC/OS-II操作系統(tǒng)移植1.移植的定義為特定的處理器編寫特定代碼的過程2.μC/OS-II移植的條件

可重入、中斷、硬件堆棧和相關(guān)指令3.μC/OS-II在S3C44B0X上的移植

OS_CPU.H、OS_CPU_A.ASM、OS_CPU_C.C控制器軟件設(shè)計

需要修改的關(guān)鍵函數(shù)和宏定義

控制器軟件設(shè)計μC/OS-II結(jié)構(gòu)圖控制器軟件設(shè)計設(shè)備驅(qū)動設(shè)備驅(qū)動程序是操作系統(tǒng)內(nèi)核與機器硬件之間的接口。

在μC/OS-II上設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計的3個步驟：1.對設(shè)備的初始化。2.為用戶端的有關(guān)操作編寫接口函數(shù)3.編寫中斷服務(wù)程序

控制器軟件設(shè)計串口驅(qū)動設(shè)計底層串行I/O模塊(COMM_44B0)緩沖串行I/O模塊(COMMRTOS)控制器軟件設(shè)計底層串行I/O模塊(COMM_44B0)：Uart_Init()－－串口初始化OSUTXD0ISR()－－發(fā)送中斷底層程序（匯編）UTXD0Isr()－－發(fā)送中斷處理程序OSURXD0ISR()－－接收中斷底層程序（匯編）URXD0Isr()－－接收中斷處理程序

串口驅(qū)動的實現(xiàn)控制器軟件設(shè)計緩沖串行I/O模塊(COMMRTOS)：CommBufInit()－－環(huán)型緩沖區(qū)的初始化

CommPutChar()－－應(yīng)用程序的接口函數(shù)（發(fā)送）CommPutRxChar()－－底層接收函數(shù)CommGetChar()－－應(yīng)用程序的接口函數(shù)（接收）CommGetTxChar()－－底層發(fā)送函數(shù)控制器軟件設(shè)計注塑機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計1.注塑機基本工序2.控制方式控制器軟件設(shè)計注塑機順序控制程序流程圖控制器軟件設(shè)計注塑機主要任務(wù)劃分控制器軟件設(shè)計下位機用戶任務(wù)Command_Task：負責(zé)判斷是否有上位機傳輸過來命令信號。Temperature_Task：負責(zé)溫度控制。Pressure_Task：負責(zé)壓力控制。GetWeight_Task：負責(zé)對稱重傳感器的重量數(shù)據(jù)采集。Err_Task：負責(zé)報警的判斷與輸出。DataFresh_Task：通過RS232將數(shù)據(jù)傳輸給上位機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時更新。Feed_Task：負責(zé)加料控制。當(dāng)從任務(wù)GetWeight_Task中獲得的原料重量低于設(shè)定重量下限時打開加料閥，高于設(shè)定重量上限時關(guān)閉加料閥。以及手動加料時的操作等。ReadInput_Task：負責(zé)各種輸入信號的讀取，包括溫度、壓力、以及變頻