应用于直流电机控制器的通用编程器的开发

摘要

直流电动叉车是物料流通领域十分重要的运输工具，其核心设备为直流电机控制器以及与之配套的编程器。国内目前大多数直流电动叉车的控制器及编程器依赖进口，消化吸收进口控制器及编程器，实现国产化具有现实意义。 本课题来源于苏州大学与中设(无锡)机械设备进出口公司合作项目“直流电机控制器及其编程器的开发”，作为其子课题，本文开发与电机控制器相配套的通用编程器(SDF-1型)。编程器的主控芯片为Freescale的MC68HC908LJ12。在设计过程中，注重通用性、在线升级、可靠性等三个方面。经过近八个月的硬件设计与制作、软件编程与测试等工作，编程器已于2006年9月交付中设(无锡)机械设备进出口公司。 文章首先介绍了课题的相关背景和技术基础，接着阐述了编程器硬件与软件的设计过程。重点给出了编程器“通用性”设计的技术要点与在线升级功能的实现方法，并对在线升级功能进行了深入讨论。文中还述及了抗干扰设计、测试问题及作者在开发过程中的一些体会。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 概述

1.1开发背景

1.2系统功能概述及总体设计思路

1.2.1系统功能概述

1.2.2总体设计思路

1.3 SDF-1型通用编程器的开发意义

1.4本文工作与结构

1.4.1本文工作

1.4.2本文结构

第二章 相关技术基础

2.1直流电机控制器概述

2.1.1直流电动机的分类及其特性

2.1.2直流电机控制器简介

2.1.3直流电机控制器的控制过程

2.2基于ST9720控制芯片的液晶模块的应用

2.2.1概述

2.2.2 OCMJ4X8C液晶模块的命令控制

2.2.3 OCMJ4X8C液晶模块的程序设计示例

2.3 Flash存储器的在线编程技术

2.3.1 Flash存储器的基本特点

2.3.2 Freescale HC08系列MCU Flash存储器的特点

2.3.3 MC68HC908LJ12中FLash存储器在线编程方法

2.4 S19文件格式简介

第三章 SDF-1型通用编程器的硬件设计

3.1硬件选型

3.2主控芯片MC68HC908LJ12的介绍

3.2.1 MC68HC908LJ12的特性

3.2.2 MC68HC908LJ12的基本结构

3.3硬件总体设计

3.3.1模块划分

3.3.2 MC68HC908LJ12的支撑电路

3.3.3 MC68HC908LJ12的引脚分配

3.4 SCI模块硬件设计及测试

3.4.1 SCI模块硬件设计

3.4.2 SCI模块硬件测试

3.5键盘模块硬件设计及测试

3.5.1键盘模块硬件设计

3.5.2键盘模块硬件测试

3.6 LCD显示模块硬件设计及测试

3.6.1 LCD显示模块硬件设计

3.6.2 LCD显示模块硬件测试

3.7 MON08接口硬件设计及测试

3.7.1 MON08接口硬件设计

3.7.2 MON08接口硬件测试

3.8 Fl ash写入与读取检测程序

第四章 SDF-1型通用编程器的软件设计

4.1总体设计与通信协议

4.1.1总体设计

4.1.2通信协议

4.2功能模块程序设计

4.2.1上电初始化程序

4.2.2 SCI通信程序

4.2.3 LCD显示程序

4.2.4按键与菜单处理程序

4.3中断服务子程序设计

4.3.1定时器1中断处理子程序

4.3.2定时器2中断处理子程序

4.3.3串行接收中断处理子程序

4.3.4键盘中断处理子程序

4.4软件抗干扰设计

4.4.1“看门狗”设计

4.4.2中断抗干扰设计

4.4.3软件陷阱

4.5联合测试

第五章 SDF-1型通用编程器在线升级功能的设计

5.1概述

5.1.1硬件连接

5.1.2在线升级命令的捕获

5.2 MCU方软件设计

5.2.1在线升级功能程序设计

5.2.2在线升级功能程序与原应用程序的融合

5.3 PC方软件设计

5.4在线升级功能测试

5.5“中断方式”在线升级功能设计的程序框架

5.5.1技术要点

5.5.2框架实例

第六章 体会与总结

6.1设计与测试的体会

6.2总结

6.2.1关键技术

6.2.2后续工作

参考文献

附录

攻读硕士学位期间公开发表的论文

致谢