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捕鱼现金游戏报道基于EDA技术(FPGA)的主动门操纵系统设计_捕鱼现金游戏官网资讯

2017-08-24 11:08:16

[导读] 门和人类文明是孪生的,它伴随着人类文明的开展而跃动。21世纪的今天,门更加突出了安定理念,强调了有效性:有效地防范、通行、疏散,同时还突出了建筑艺术的理念,强调门与建筑以及周围情况整体的协调、和谐。

门和人类文明是孪生的,它伴随着人类文明的开展而跃动。21世纪的今天,门更加突出了安定理念,强调了有效性:有效地防范、通行、疏散,同时还突出了建筑艺术的理念,强调门与建筑以及周围情况整体的协调、和谐。

门大范围专业化生产始于150年前,在不断开展和完善的进程中,涌现出大批独具范围的专业制作商。门的高级形式--主动门起源在欧美,快速开展至今天,已经形成了种类齐全、功能完善、造工精细的主动门家族。

早在十多年前就开头引用欧洲主动门,并把它应用在酒店、机场、购物中心、银行、写字楼等大中型公共场所,为这些建筑增添了亮丽、时尚的姿彩。主动门从理论上了解应该是门的使用观念的延伸,是人们依据需要对门的功能的提升和完善。所以对主动门的认识应该从人对门功能的要求开头。作为建筑物一局部的门,从最基本的意义上讲,要同时满足隔离外部情况和不阻碍人的通行这两种要求。因此门体本身应牢固、密封。

因此,设计一个操作方便、运行稳定可靠、成本低的主动门的操纵系统具有肯定的市场。

本文设计的主动门操纵系统为了抵达上述目的,采纳了如下设计方案:采纳按钮、无线遥控、红外感应三种驱动方式,既可主动操纵又可人工控制,操作简单并且适用范围广;采纳EDA技术设计主操纵器的状态转换,可软件诊错;采纳主动复位以及电机专用操纵芯片来保证系统的可靠运行。由于设计采纳了EDA技术的VHDL设计而非传统的单片机设计,是一种自上向下的设计方法,使得系统的开拓周期短、成本降低。下文将详细介绍系统各个局部的设计。

1 系统分析

本系统通过按钮、无线遥控、红外感应三种驱动方式实现主动门的开、关、停,且按钮优先级别最高。红外感应开关在有人来时主动门开。还能够通过人工操纵方式使用按键与遥控器来操纵主动门的开、关、停。无线遥控器可依据实际情况在市场考查选用。主动门主操纵器电路用一片FPGA芯片,依据驱动信号以及身分和遇阻外部信号来完成对门运行状态的转换操纵;主动门的电机操纵电路则依据主操纵器发出的正反转以及停操纵信号来操纵电机的开、关、停以及实现主动门正反运行的分别调速。

2 电机操纵电路设计

为了保证电机的操纵简便可靠,设计中使用了电机专用操纵芯片MC33033如图1。该芯片可对直流电机速度进行开环和闭环操纵,亦可分别对电机正反转进行调速。MC33033是第二代无刷直流电机操纵器的典范芯片,该芯片内含转子身分译码器,并可为传感器工作提供带有温度赔偿的参考基准电压。MC33033的另一个特性是内含三个集电极开路的顶部驱动器和为MOSFET驱动电源而设计的三个高电流推拉式底部驱动器,并具有电机过流检测和保护功能。

MC33033应用到主动门的电机操纵时,将逻辑运算电路得出的停止、正转、反转作为三个输入信号(优先级高低顺次是停止、正转、反转,正常情况下三个信号中有且仅有一个有效)。正转和反转信号通过逻辑门接入MC33033的3端,如果该端为高电平时,MC33033将使AT输出高电平,同时CB端输出PWM调制波形,相应操纵开关动作,从而实现电机正转并进行速度调整;反之,MC33033将使AB输出高电平,同时CT端输出PWM调制波形,相应操纵开关动作,从而实现电机反转并进行速度调整。低电平时,停止信号接入到MC33033的19端(使能端),如果它为高电平时,芯片将停止正常工作,此时就能实现电机的停转。这就是电机局部如何实现电机正转、反转、停止以及正反转分别调速的原理。

3 基于FPGA的主动门主操纵电路

用VHDL进行电子系统设计的优点是从上而下的设计方法,设计者不消考虑实际工艺,能够全心在思路设计上,这样更有利于系统的简单和实际应用。

3.1 设计思路

首先画出主动门操纵器的状态图。分析主动门的运行进程可知:门开头处于闭合状态,有开信号则开门,开关门进程中如遇到阻力则暂停一段时间,然后主动继续原来的开关门动作。门在运行进程中遇到停信号以及起始身分(门关时)则停,遇到底(门全开时)身分信号则暂停一段时间,然后主动执行关门动作。假设x1、x2、x3分别表示开、关、停操纵信号;x4表示门在运行进程中遇到障碍时传感器发出的信号;x5表示门完全闭合;x6表示门完全打开。COUT为操纵器内部的定计时操纵信号(这里假定三个暂停状态的暂停时间一样)。

s0表示电动门处于零身分时的状态,此时电动门处于封闭的身分;s1表示电动门开的状态、电机正转的情况;s2表示电动门关的状态、电机反转的情况;s3表示电动门停止时的状态,此时要求电机停止转动;s4表示电动门处于底身分时的状态,此时电动门处于开的临界身分;s5表示在反转进程中电动门在遇到障碍时的暂停状态;s6表示在正转进程中电动门在遇到障碍时的暂停状态。Z1、Z2、Z3分别表示操纵器发给电机操纵电路的开、关、停操纵信号。

3.2 主动门操纵器的VHDL语言设计

(1)VHDL的实体描述:

LIBRARY IEEE;

USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

ENTITY door IS

PORT(

Clk,reset: IN STD_LOGIC;--时钟和复位信号;

X1,x2,x3,x4,x5,x6:OUT STD_LOGIC;--开关量;

Outputs:OUT_LOGIC_VECTOR(1 TO 3);

ten:OUT STD_LOGIC);

END door;

(2)主控组合进程局部程序

PROCESS(current_state,x1,x2,x3,x4,x5,x6)

BEGIN

CASE current_state IS

WHEN so=>comb_output=’001’;

en=’0’;

IF x1=’1’ THEN next_states1;

………………

ELSE next_states0;

………………

END IF;

4 结束语

本文中介绍的主动操纵系统采纳了先进的EDA技术,从上而下的设计方法,与工艺无关的设计思路,使设计者在设计中更多的考虑系统的实现,更好的简化系统,同时大大缩短了系统的设计完成时间。EDA技术将在主动操纵中应用会越来越普遍。

[整理编辑:CK365测控网]
标签:  EDA技术[4]    FPGA[2]    主动门操纵系统[1]
 
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