基于DSP的混凝土砌块成型装备控制系统的设计与研究

摘要

在建材行业迅速发展，国家墙改政策力度不断加大的背景下，我国正大力发展环保节能的混凝土砌块用于取代具有诸多弊端的粘土砖，但由于国产混凝土砌块生产设备普遍存在自动化程度低、故障率高、稳定性差的缺点，而引进国外先进的混凝土砌块生产设备价格昂贵，容易对外形成技术依赖，因而我国需要提高相关设备的自主研发和设计制造水平，以满足市场发展的需要。
　　本文对QMT型混凝土砌块成型机生产线进行研究，在对其工作原理和控制需求进行分析后，给出控制系统设计的总体方案，并运用F2812 DSP芯片设计出一套砌块成型机生产线的自动控制系统。文中着重研究了上、下位机之间的通信，语音提示，触摸屏操控和上位机软件开发等关键技术，并通过对双向可控硅感性负载电路的研究，为其控制电路的正确设计提供了理论依据。完成了控制电路板的设计制作，相关控制程序的编写以及上位机监控软件的开发。
　　实验调试表明:本文设计的混凝土砌块生产线的自动控制系统达到了预期的功能，总体实现了控制系统的语音提示，触摸屏控制和上位机远程监控的功能，具有很好的实用性，符合实际生产的需求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．2 混凝土砌块成型机的国内外研究现状及发展趋势

1．3 研究内容及目标

1．4 本文主要结构

1．5 本章小结

第二章 控制系统总体设计

2．1 混凝土砌块生产线的组成

2．2 混凝土砌块生产的工艺流程

2．3 控制系统需求分析

2．4 控制系统的总体方案设计

2．5 系统的开发环境

2．5．1 电路板的开发环境

2．5．2 DSP的开发环境

2．5．3 触摸屏的开发环境

2．5．4 上位机的开发环境

2．6 本章小结

第三章 控制系统中的通信及关键问题研究

3．1 上位机与下位机之间通信的研究

3．1．1 通信接口

3．1．2 通信协议

3．2 控制电路中双向可控硅容易损坏问题的研究

3．2．1 常见导致双向可控硅故障的情况分析

3．2．2 易造成双向可控硅损坏的感性负载电路研究

3．3 本章小结

第四章 基于DSP的控制系统硬件电路设计

4．1 硬件电路总体结构设计

4．2 控制芯片的选型

4．3 控制芯片的介绍

4．4 控制系统主板电路设计

4．4．1 电源电路的设计

4．4．2 复位电路和程序下载接口电路的设计

4．4．3 外扩RAM和Flash的设计

4．4．4 电平转换电路设计

4．4．5 串口电路的设计

4．4．6 输出接口电路设计

4．4．7 输入接口电路设计

4．4．8 键盘接口电路设计

4．4．9 语音接口电路设计

4．5 输入模块电路设计

4．6 输出模块电路设计

4．7 反馈模块电路设计

4．8 语音模块电路设计

4．9 本章小结

第五章 控制系统软件设计

5．1 DSP控制程序设计

5．1．1 主机控制程序设计

5．1．2 搅拌机控制程序设计

5．1．3 通信相关子程序设计

5．1．4 Flash程序搬运到RAM中运行的设计

5．2 触摸屏程序设计

5．3 上位机监控软件程序设计

5．4 本章小结

第六章 调试与实验

7．1 总结

7．2 展望

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间获得的科研成果