52济大泉院毕业设计外文资料翻译2012.doc

济南大学泉城学院毕业设计外文资料翻译济南大学泉城学院毕业设计外文资料翻译题 目 嵌入式单芯片温度控制器 设计 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电气08Q3 学 生 王小萌 学 号 20083005105 指导教师 王新江 二一二年四月二十三日- 6 - J. Instrum. Soc. India50 38(1) 50-54嵌入式单芯片温度控制器设计 J. Jayapandian和乌莎拉尼拉维设计开发与服务组，材料科学部 英迪拉 甘地原子能研究中心，卡尔帕卡姆-603102。泰米尔纳德邦。印度摘要：本文介绍了一个单一的可编程芯片系统（PSOC）上的单芯片嵌入式温度控制器的设计编程；内部由模拟混合阵列，数字和数字通讯功能块有逻辑的排列着。虚拟仪器控制 在LabVIEW中编写的程序ver.7.1,一种图形语言，给用户提供友好的菜单驱动窗口的控制面板，与用于检测感应和控制温度的单芯片系统相互作用。这个划算的嵌入式设计在实验室及工业中有着巨大的潜力。这种设计也可作为一个没有电脑的独立系统，通过在同样的可编程芯片系统编程LED/LCD显示和键盘的附件模块。关键词：1引言智能可编程嵌入式芯片设计的问世，为工业和实验室设计自动化提供了执行任何硬件所需的编程的能力。实验室和工业设计自动化最近倾向于给硬件最小的支持，给软件最大的支持。可编程嵌入式组件和应用软件在市场上的使用，能够为任何系统自动化提供划算的解决方案。温度控制器在工业和实验室发挥着重大的作用。为了准确控制温度调节过程，而不采用大量的调节器，温度控制系统依赖一个内部有像热电偶或热电阻的温度传感器的控制器。它把现实的温度和预期的温度或预定值进行对比，并向控制元件提供输出。这个控制器是整个控制系统的主要组成部分之一，并且整个系统应当被解释为选择合适的控制器。本文描述一种新型单芯片温度控制器的设计与Cypress Microsystems公司可编程系统芯片（PsoC）。在LabVIEW中编写的虚拟仪器控制程序ver.7.1嵌入式PsoC的设计和感官交互和控制温度炉/负载。 一个嵌入式单芯片温度控制器的设计 图1：可编程系统框图内部块芯片（PsoC）2可编程系统芯片（PsoC） 同时选择一个微控制器，它必须有一种简单，廉价的接口传感器和通讯接口等。Cypress的可编程系统芯片（PsoC）架构为各种广泛的应用提供了一个灵活的，经济的解决方案。本文描述了一个单一的CY8C27143芯片温度控制器的设计。如图1所示，它具有四个主要方面：PsoC的核心，数字系统，模拟系统，包括输入/输出端口的系统资源。这个架构允许用户创建定制与每个应用程序的要求相匹配的外设配置。在UART接口，再加上可配置模拟和数字外设使得CY8C27143Z真正的具有连接到外部世界的普遍性。PsoC核心包括：1的M8C微控制器，32千字节的闪存程序存储器；2KB的数据RAM；内部24MHz的振荡器，睡眠和看门口狗定时器，通用输入/输出引脚（GPIO）允许任何引脚被用来作为数字输入或输出，和大多数引脚被用作模拟输入或输出一样。每个引脚可被用来作为数字或模拟中断。数字系统是由8个数字PsoC模块组成。每块是一个8位的资源，可以单独使用或结合其他形成的外围设备。可能的外设包括：PWM通道(8-32位)；PWM死区(8-24位)；计数器(8-32位)；可选校验的UART8位；SPI的主人和奴隶；循环冗余检查/发电机(8-32位)；伪随机序列发生器(8-32位)。这些数字模块可以通过一系列全球巴士连接任何的GPIO。这些巴士也允许信号复合表演逻辑运算。模拟系统是由12个可配置块组成，每组运算放大器电路，使创建复杂的模拟信号流量。52 J. Jayapandian和乌莎拉尼拉维模拟外设非常灵活，可制定，以支持特定的应用需求。一些更常见的PsoC模拟功能是：过滤器（2-4-极带通，低通和缺口）;放大器（最多2个，可选择增益可达48倍）；仪表放大器(1可选择增益最多达93倍)；比较器（高达216个可选阈值）；数模转换器（最多26-10位分辨率）；SAR ADC(最多两个，与6位分辨率)。在与数字块，附加功能相结合，可以创建，包括：增量模数转换器（最多2个，6-14位分辨率）；-ADC（18位分辨率，62.5ksps）。额外的系统资源，提供完整的额外能力有用系统的设计。3虚拟仪器程序虚拟仪器(VI)是一种在数字电脑中通用的，用来测量和控制各种变化的物理变量。该Viprogram模拟控制流程，在偏远地区，在电脑屏幕上。持续的过程控制自动化可以通过电脑屏幕上的实验者显现出来。虚拟仪器系统提供一个低廉但强大的变量控制和数据采集平台。这些方案很容易实现图形语言(G语言)。在“G”语言实现数据流技术。根据电脑提供的“G”语言的VI用法简单的接口Windows环境2。“G”语言提供了多种内置函数库作为图形调色板的应用需求，这反过来又支持所需的DLLWindows环境下运行的功能。一般的“G”语言第六方案包括即两帧，面板图和功 能图。在面板图，程序员可以指定不同的控制和指标(即，输入和输出变量)，实现像 图2：单芯片温度控制器的PSoC Designer屏幕嵌入式单芯片温度控制器的设计 53在LabVIEW的函数库提供的同样的功能。NI的LabVIEW版本7.1在其包装中集成了所有必要的功能图标，。4单一的PsoC芯片的温度控制器的设计 图2显示的PSoC Designer嵌入式单芯片屏幕（8针PSoC芯片CY827143）温度控制器的设计项目1。在屏幕左侧显示的设置随着引脚连接配置全球资源和用户模块参数。屏幕中间显示模拟和数字模块，用户模块的位置。屏幕顶端显示这个项目的选定用户模块。在屏幕右侧介绍了在设计引脚连接配置。在这种新型的单芯片设计中，热电偶(TC)信号已扩增aprogrammable增益放大器（PGA）,放置PSoC的模拟块。已扩增TC信号在PSoC芯片编程的用户模块中送入一个12位的模拟-模数转换器(ADC)，其中既包括模拟和数字模块，其功能的PSoC Designer编程。数字数据交换扩增的TC信号已送入串行通讯UART用户模块有个人电脑。UART用户模块放置在PSoC芯片，自动获取PSoC芯片，发射器(TXD)和接受(RXD)在两个数字模块放置PC机串行沟通。脉冲宽度调制（PWM）,放置在PsoC数字模块，设置一个串行脉冲宽度调制TTL脉冲响应的PID控制功能在设置和测量温度的偏差。这将反过来控制光耦合固态继电器(SSR)驾驶的交流电源连接到负载/炉3,4。基于菜单驱动的窗口温度，通过虚仪器控制程序的感官，评估控制功能，像P,I,D线性升温，扫描并设置脉冲宽度在通过串行通讯UART模块在PSoC芯片的PWM。 图3：单个PsoC芯片的温度控制器的设计54 J. Jayapandian和乌莎拉尼拉维 图3 显示连接一个单一的PSoC芯片设计与固态继电器（SSR）和USB端口，通过与PC机通信的串行到USB转换电缆。SSR的行为炉功率控制的交流电源控制器，已被激活的PWM从PSoC芯片的脉冲。菜单驱动的虚拟仪器控制程序，在窗口工作环境相互作用的遥感嵌入式设计，控制和收购温度数据。上线密谋收购的温度数据也进行了由VI方案。5结论一个简单和成本效益的嵌入温度控制器的设计，捏造测试成功，它的功能。这种紧凑设计允许用户选择任何类型的控制功能，通过其虚拟仪器方案，写在LabVIEW7.1，窗口环境下的作品。这种设计可以直接连接到PCCOM端口或USB端口通过USB到串口的转换线，SSR的电源控制器模块可以连接炉上的立场。光隔离的电源控制器提供安全不损坏接口的智能控制器的操作。参考文献1. J. Jayapandian. Current Science, Vol 90. No.6. 25 March 2006. p.765-770. 2. National Instruments LabVIEW user manual. 3. J. Jayapandian. Design Briefs.