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挖掘机基于ARM挖掘机嵌入式制约系统和设计要求

收藏本文 2024-02-05 点赞:22275 浏览:96988 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:挖掘机是工程机械中的最主要的产品之一,是国家基础建设中不可或缺的工程装备,其制造技术水平和生产能力代表了国家的工程机械整体水平,也反映着国家装备制造业的整体水平。随着高新技术的竞相引入,尤其是电子制约技术和传感器技术的高速进展,使得挖掘机在节能、高效、作业精度、人机工程和设备信息化等性能上大大提升,其制约系统直接联系到其产品自动化、智能化程度等进而直接影响工程施工的工作效率与工作质量,智能化施工也必定成为工程机械的未来进展方向。本论文的主要任务是以湖南山河智能装备集团中挖SWE230为对象探讨设计先进的高性能嵌入式挖掘机制约器。本论文在深入浅析SWE230机体制约点并查阅大量资料,结合国内外工程机械制约器探讨成果的基础上,完成了对挖掘机制约器软硬件设计。本设计采取32位的ARM9内核处理器并搭载了稳定的嵌入式Linux2.6内核,扩展了串行口、液晶屏和CAN总线、通用输入输出I/O、A/D等接口。该系统可以和机载GPS和仪表设备通信,可随时将车辆状态和定位信息实时显示并发回制约中心,在满足现阶段挖掘机制约系统的功能需求的同时为以后的智能化扩展提供了重要基础和依据。本论文详细说明了嵌入式Linux系统平台移植历程中的bootloadei、Linux内核、根文件系统移植开发历程和相关设备驱动开发。本论文以湖南山河智能装备集团中挖SWE230为载体,所设计的制约系统最后在实验室和现场进行了严密的仿真和实验,结果表明系统各模块的性能和稳定性都完全达到工程机械行业标准,在抗干扰性方面也体现良好。本设计在专用挖掘机制约系统中引入了先进嵌入式Linux技术,为工程机械制约系统的设计提供了一种新思路,在国内工程机械技术水平落后于西方发达国家的背景下,探讨成果对国内工程机械行业具有重要的现实作用。关键词:挖掘机论文嵌入式制约器论文ARM9论文Linux论文

    摘要4-5

    ABSTRACT5-10

    第一章 绪论10-18

    1.1 引言10-11

    1.2 国外工程机械制约系统概况11-12

    1.3 国内外挖掘机制约器进展概况12-15

    1.3.1 国外制约器的概况12-14

    1.3.2 国内制约器的概况14-15

    1.4 嵌入式技术和pnux进展概述15-16

    1.4.1 嵌入式系统概念15-16

    1.4.2 pnux操作系统概述16

    1.5 课题的选题作用和来源16-17

    1.6 课题探讨内容17-18

    第二章 基于SWE230挖掘机的机体探讨及制约浅析18-27

    2.1 SWE230液压挖掘机18-19

    2.2 挖掘机制约有关机体关键点浅析19-21

    2.2.1 传感器与开关部分19

    2.2.2 有关机械驱动部分19-20

    2.2.3 其他有关附属设备部分20-21

    2.3 挖掘机相关制约点探讨21-24

    2.3.1 挖掘机功率匹配制约21-22

    2.3.2 状态监控22

    2.3.3 功率方式设定22-23

    2.3.4 发动机自动怠速23

    2.3.5 二次增压23

    2.3.6 自动暖机23

    2.3.7 PWM波制约技术23-24

    2.4 挖掘机需要的制约器的I/O信号总结24-26

    2.5 本章小结26-27

    第三章 挖掘机制约器案例设计27-46

    3.1 挖掘机制约器总体框架27-30

    3.1.1 制约器总体构架设计27-29

    3.1.2 主控芯片选型以及性能介绍29-30

    3.2 制约器电路设计30-40

    3.2.1 核心电路构架设计31-34

    (1) SDRAM存储系统32

    (2) Flash存储系统32-33

    (3) 复位系统33

    (4) 4路LED以及JTAG口电路设计33-34

    3.2.2 部分电路模块设计34-40

    (1) 电源保护电路34-36

    (2) 具体电压转化电路36-37

    (3) 信号采集模块37-39

    (4) 数字驱动部分39

    (5) PWM波输出部分39-40

    3.4 硬件抗干扰不足探讨40-41

    3.5 硬件系统测试41-43

    3.6 嵌入式操作系统的选择43-45

    3.6.1 嵌入式操作系统的必要性43-44

    3.6.2 嵌入式操作系统的比较和选型44-45

    3.7 本章小结45-46

    第四章 制约器嵌入式pnux系统的构建46-66

    4.1 嵌入式Linux软件结构与分布46

    4.2 Bootloader的开发46-57

    4.2.1 嵌入式Linux中Bootloader的作用和选型46-47

    4.2.2 Bootloader的工作方式、主要任务与典型结构框架47-49

    4.2.3 U-Boot启动浅析49-54

    4.2.4 U-Boot源码结构、编译以及U-Boot移植开发54-57

    4.3 Linux内核开发57-63

    4.3.1 内核浅析57-59

    4.3.2 内核配置开发59-61

    4.3.3 内核构架开发61-62

    4.3.4 Nand分区数据设置62-63

    4.4 根文件系统创建63-65

    4.4.1 根文件系统的选择64

    4.4.2 根文件系统创建64-65

    4.5 本章小结65-66

    第五章 制约器相关驱动移植开发66-80

    5.1 pnux驱动的概念和基本运转方式66-68

    5.1.1 pnux基本概念66-67

    5.1.2 可加载模块67-68

    5.2 驱动层次结构68-69

    5.3 pnux设备驱动接口69-70

    5.4 pnux设备驱动编写中的一些具体不足70

    5.5 制约器按键驱动程序开发70-76

    5.5.1 地址映射浅析和按键硬件结构70-72

    5.5.2 按键驱动模块设计72-75

    5.5.3 按键去抖75-76

    5.6 键盘驱动程序开发76-79

    5.6.1 键盘工作原理76-77

    5.6.2 键盘驱动流程77-79

    5.7 本章小结79-80

    第六章 总结与展望80-82

    6.2 工作总结80

    6.3 探讨展望80-82

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