基于STM32F101微控制器的智能阀位控制器研制
| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-9页 |
| 引言 | 第9-10页 |
| 1 智能阀位控制器现状及发展 | 第10-15页 |
| ·智能阀位控制器在过程控制工业中的需求分析 | 第10页 |
| ·智能阀位控制器发展概况 | 第10-13页 |
| ·国内阀位控制器发展简介 | 第10-11页 |
| ·国外阀位控制器发展简介 | 第11-13页 |
| ·本课题的研究目标、内容和意义 | 第13-15页 |
| 2 智能阀位控制器实现方案分析 | 第15-28页 |
| ·现场总线控制系统(FCS)简介 | 第15-24页 |
| ·现场总线的特点 | 第15-16页 |
| ·常用现场总线介绍 | 第16-17页 |
| ·Modbus通信协议 | 第17-24页 |
| ·控制器实现方案 | 第24-27页 |
| ·控制器基本功能设计 | 第25-26页 |
| ·控制器扩展功能设计 | 第26-27页 |
| ·执行器实现方案 | 第27-28页 |
| ·电动机选型 | 第27页 |
| ·阀门开度信号采集方案 | 第27-28页 |
| 3 智能阀位控制器硬件电路设计 | 第28-49页 |
| ·智能阀位控制器电源模块设计 | 第28-32页 |
| ·220V转24V电路 | 第28-30页 |
| ·5V转3.3V电路 | 第30-31页 |
| ·5V转2.5V电路 | 第31-32页 |
| ·智能阀位控制器核心控制模块设计 | 第32-35页 |
| ·STM32F101微控制器 | 第32-34页 |
| ·核心控制模块硬件电路 | 第34-35页 |
| ·智能阀位控制器人机交互模块设计 | 第35-39页 |
| ·输入模块 | 第35-37页 |
| ·显示模块 | 第37-39页 |
| ·智能阀位控制器通信接口模块设计 | 第39-43页 |
| ·智能阀位控制器信号采集模块设计 | 第43-45页 |
| ·电压信号采集电路 | 第44页 |
| ·电流信号采集电路 | 第44-45页 |
| ·智能阀位控制器信号输出控制模块设计 | 第45-46页 |
| ·电机控制模块 | 第45-46页 |
| ·4-20 mA控制信号输出模块 | 第46页 |
| ·智能阀位控制器硬件可靠性设计 | 第46-49页 |
| ·电路板抗干扰措施 | 第46-47页 |
| ·电源抗干扰措施 | 第47页 |
| ·配置去耦电容 | 第47-48页 |
| ·光电隔离技术 | 第48页 |
| ·电磁兼容性问题 | 第48-49页 |
| 4 智能阀位控制器软件功能实现 | 第49-66页 |
| ·软件功能分析 | 第49-50页 |
| ·开发环境选择 | 第50-51页 |
| ·IAR EWARM4.42A简介 | 第51页 |
| ·STM32F101xx固件函数库 | 第51页 |
| ·软件结构设计 | 第51-66页 |
| ·主函数结构设计 | 第52-53页 |
| ·初始化功能软件结构设计 | 第53-54页 |
| ·主显示状态软件设计 | 第54-57页 |
| ·按键处理模块软件设计 | 第57-62页 |
| ·Modbus通信模块软件设计 | 第62-64页 |
| ·电机控制模块软件设计 | 第64-66页 |
| 5 智能阀位控制器产品的升级 | 第66-81页 |
| ·PID控制原理及算法 | 第67-71页 |
| ·模拟PID控制原理 | 第67-68页 |
| ·数字PID控制算法 | 第68-70页 |
| ·数字PID控制器参数的选择 | 第70-71页 |
| ·阀门开度采集回路改进 | 第71-75页 |
| ·光栅位移检测传感器的特点 | 第72页 |
| ·光栅位移传感器的组成 | 第72-73页 |
| ·光栅位移传感器的工作原理 | 第73页 |
| ·光栅位移传感器与微控制器的接口电路 | 第73-74页 |
| ·光栅位移传感器程序设计 | 第74-75页 |
| ·嵌入式操作系统平台搭建 | 第75-81页 |
| ·μC/OS-Ⅱ操作系统简介 | 第76页 |
| ·μC/OS-Ⅱ操作系统工作原理 | 第76-77页 |
| ·μC/OS-Ⅱ操作系统的移植 | 第77-79页 |
| ·μC/OS-Ⅱ操作系统运用分析 | 第79-81页 |
| 结论 | 第81-83页 |
| 参考文献 | 第83-86页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第86-87页 |
| 致谢 | 第87-89页 |
