介绍了基于ARM920T内核的集成控制系统的设计与实现。先，公开了基于ARM9的控制系统的硬件结构，配置，信号检测和处理。应用系统介绍了该方案，包括主控制程序，用户界面程序，键盘程序和驱动程序开发相关的功能模式S3C2410X.Par此外，控制策略模糊逻辑对受控参数执行闭环控制。控制系统已引入自动控制灌溉设施的培养。TP273文档标识代码模糊逻辑ARM9 [中国图书馆分类]：A [文章编号] 1007-9416（2009）的智能灌溉技术11-0115-04介绍一些国家主要是开发。用和转化为成熟产品，而国内灌溉系统的智能化程度相对较低，智能灌溉技术仍处于初步研究阶段，实用和成熟的系统仍相对缺乏，使用更先进的自动灌溉。统已导入。此，开发具有自主知识产权的节水灌溉控制系统具有重要的现实意义，推广应用价值。着32/64位微处理器性能的提高，国家微电子和嵌入式技术发展迅速。此基础上，该系统采用基于ARM9心脏集成S3C2410X系统开发自动灌溉控制系统和操作系统移植集成实时操作系统[1]。据随时间变化的特性，显著时间和营养液在灌溉过程混合系统的随机性，系统采用模糊逻辑控制策略，使得系统不再依赖模型精确的数学并适用于复杂系统的控制。践表明，控制系统可以实现更好的控制效果。且控制方法可以扩展到其他控制对象，具有很大的延迟，随时间的变化等。统系统的硬件设计，采用集中式硬件平台，基于ARM的操作系统，以满足系统，便于修改，延续和软件功能升级和苛刻的实时性要求硬件，缩短开发周期，降低研发成本[2]。能灌溉控制系统的功能原理：系统启动后，ARM9微处理器在自动运行状态下执行每个传感器的采样功能，并根据每个值控制每个控制元件。过相应的控制算法进行采样，以提高转换精度。取硬件和软件措施：采用数字滤波方法，进一步消除干扰，提高精度，对传感器输出信号进行非线性补偿，提高测量和控制精度系统的。动执行时，ARM处理器根据用户命令发出控制命令，以控制各个执行器。外，ARM9微处理器发出的信号不足以驱动电磁阀等执行器，系统还提供控制电路。时，实际采样值通过串口接口电路[3]传输到计算机进行处理。见图1.图1是智能灌溉控制系统的结构框图。系统S3C2410X集成ARM处理器使用基于16/32位ARM920T心脏（ARM9TDMI），主要用于商务应用程序和更低的功耗的嵌入式RISC微处理器。作频率通常是203赫兹它。存16K（缓存），LCD控制器（支持STN和TFT LCD与触摸屏），控制器SDRAM，UART 3通道在芯片上的许多资源， 4通道DMA，4个带PWM功能的定时器和1个内部时钟; 10位ADC至8通道;触摸屏界面; I2S总线接口; 2个USB接口，USB设备接口，2个SPI接口; SD接口和MMC接口;狗计数器，117位通用I / O端口和24位外部中断源，10通道8通道AD控制器。于系统使用大量处理器功能模块，因此系统结构紧凑，降低了系统的复杂性。系统使用S3C2410X的8通道10位ADC转换器，LCD控制器，3通道UART模块，4通道DMA和其他模块。入/输出通道的EC和PH传感器是控制系统的检测元件。据系统设计要求，这两个传感器必须在线测试，以满足营养液的在线混合要求。时，为了满足控制系统的性能要求，传感器的响应时间快，成本低。系统采用上海雷磁仪器厂的DDD-32D电导率仪。
导率传感器配有自动温度补偿功能。量范围宽，测量上限必须满足系统的要求，输出信号为0之间和10毫安，其对应的S3C2410X输入信号的要求。时，传感器的响应时间也符合控制要求，价格便宜。pH传感器也符合上述要求。统将EC值和PH值传感器的输出信号均匀地转换为电压信号，并使用CD4501作为多通道选择开关。
于生成的信号非常弱，高精度可变增益放大器的AD526用于预放大信号，以调整模拟电压信号的幅度。A / D转换器负责将获取的模拟信号转换为数字信号，CPU可将其识别为模糊控制器的输入。此，A / D转换器的设计对整个系统至关重要。系统使用具有8个比特S3C2410X芯片组的A / d转换器，内部结构包括模拟多路复用器，自动零，一个时钟发生器，10位的逐次逼近寄存器和输出寄存器。件可以将其设置为睡眠模式，节省能源，减少能量损失。大转换率为100K，非线性为正负一位，满足系统温度控制的精度要求。出通道使用8255扩展并行端口输出。于执行器（如电磁阀）需要24伏交流驱动器，因此添加了驱动器。
出8255经过三极管控制，可驱动固态继电器，进一步控制24 V交流电源的启动/停用，以驱动电磁阀。人机通道系统中，我们使用SHARP的ST7型LM7M632彩色LCD显示器，分辨率为640 * 240，支持256色显示。该显示系统中，显示模式是由显示缓冲器（SDRAM）中的内容内直接工作运行，和LCD控制器，而无需CPU介入经由DMA显示缓冲器读取数据。256色显示模式中，显示缓冲器中的一个字节数据表示LCD上的点的颜色信息。此，所需的缓冲区大小为640 * 240 * 1字节。个字节的RGB数据格式如下：红的三位（位7〜位5），绿（位4〜位2）和蓝的两位（位1位0〜）的三个位化合物。LCD控制器和LCD硬件之间的连接如图2所示。盘电路使用专用键盘芯片HD7297设计键盘电路。HD7297是一款带有串行接口的智能驱动芯片。芯片还可以连接到最多64个键的键盘矩阵，并在内部包含去抖电路。过读取寄存器，可以获得键盘的键号，避免了传统的键盘扫描，计算键值等软件，便于编程。HD7297和S3C2410X之间的连接非常简单：只需连接以下四行：CLK，DATA和关键GPIO S3C2410X。他基本功能模块的其他核心模块包括电源管理系统，复位电路，时钟电路，所述SDRAM数据存储器，闪存程序存储器，喇叭等，记忆模块用于记录系统和发酵程序，累计发酵时间等信息。位报警模块由蜂鸣器实现。由于意外因素导致样本的实际值大于设定值的上限时，蜂鸣器发出声音。UART通过MAX232和RS-232电平转换与主机通信，以利用PC资源。JTAG系统通过仿真器将系统连接到PC，并使用位于S3C2410X芯片内的在线调试模块校正主机上的程序。源管理系统和时钟电路提供系统运行所需的电源和时钟，复位电路可以实现系统复位功能。糊控制策略由自动灌溉系统供给到花的肥料的营养液是根据营养液的一定concentration.Le混合物混入灌溉水与同时进行自动灌溉控制在线混合营养液是自动灌溉系统的关键技术。过对营养液成分和工作原理的分析，它是一个具有不确定因素的实时复杂系统，其滞后和惯性非常重要，其作用是转移很难确定。
外，由于控制系统的致动器是仅具有两种状态的切换阀，它可以检查螺线管在commande.Il周期切换时间难以获得更好的效果采用传统的PID控制方法进行调节。制方法[4] [5]。设计模糊控制器，偏差e和偏差的变化被当作输入变量和e是电导率（EC值），或营养液的pH（pH值）和测量值电导率（EC值），或营养物溶液（pH值）的pH的标准值之间的差对应于两个时间[7]，表示为（1）（2）由于存在两个之间的差的变化输入变量，它被称为二维模糊控制器，控制系统的原理图如图3所示。此阶段模糊控制器类似于PD控制器，这有助于系统的稳定性，减少响应过程并减弱其振荡（见图3）。于该系统延迟是很重要的，并且水在混合槽的流动被旋转混合模式中，PH值和EC值的由所述检测中获得的波动是重要的，值模糊语言学和和的领域并不过分。时，根据该传感器数据，采样A / d的系统的值的分析中，m = 5，K = 2。合E的真值，u是E，U.其中的中，场是：;，字段是：;，场是：属于评估系统的输入，隶属函数和输出点U在表1和表2呈现的功能：模糊规则2D模糊控制器通常用模糊条件语句表示，然后，模糊子集的位置，，，，。结构的多个模糊条件指令可以概括为模糊控制规则表。据运营商的运营经验，系统总结了控制规则表，如表3所示：系统软件设计软件的设计基于目前使用的集成系统开发技术。用内置的实时操作系统和使用ARM和Thumb指令集的混合构建来优化代码密度。先，实时操作系统中集成S3C2410X微处理器，它指定的功能对系统进行完全进入由实时内核计划的几大任务，实现了并行多任务处理性能和实现显着提高了实时性能。统软件根据系统要实现的功能分为几个并行任务。占操作系统调度任务根据优先级和类中的所有的系统任务以递减优先级的顺序：系统监控，键盘的分析，液晶屏，模糊控制算法，控制输出和异步串行通信。据获取部分在定时器中断程序中执行，即每2秒收集并存储值PH和值EC。统监视任务用于监视其他任务。所监视的任务，在预定的处理的表中的系统监视任务贩卖的执行过程中发生错误，从而使故障的任务恢复正常操作，因此提高了系统的可靠性。统运行时，从系统初始化开始，初始化所有数据结构，分配堆栈空间，然后建立邮箱或消息队列以便在任务之间进行通信创建任务并确定其优先级。有新任务都处于就绪状态，系统程序从最高优先级任务执行。
4是系统操作的流程图（见图4）。据收集任务Temp_Sampling_系统任务（无效）如下：无Temp_Sampling_Task（）{＃如果OS_CRITICAL_METHOD == 3OS_CPU_SR cpu_sr; #endifint temp; for（;）{temp = TempSample（）;如果TEMP）== QUEUE_FULL）OSTimeDly（4）;}}使用OSTimeDly（）函数来获取2倍速度的采集任务打，也就是说，该系统每一次运行4×0.5 = 2s任务，确保每2秒收集一次。EC值和PH值的采样率。验结果与结论智能灌溉控制参数的主要是冲洗流体的累积流量，冲洗现场的电磁阀中，营养液灌溉的EC电导率和pH的pH值。EC和营养液pH值的控制是对过程的控制，恒温阀芯具有很大的延迟和很大的惯性。方采用模糊逻辑控制策略进行闭环控制，以控制EC营养液的电导率为例。过EC值控制营养液的电导率的阶梯响应实验曲线示于图3中。5.稳态控制精度为0.01，调节时间小于150S，完全满足EC电导率值的灌溉系统控制要求。果表明，ARM S3C2410X智能灌溉控制系统结构简单，可靠性高，功能强大。同一灯具产品相比，采用LCD模式，中国人机交互界面人性化，动态显示，运行状态和易用性满足了不同品种fleurs.En加入灌溉，智能和自动灌溉控制节省水资源和提供受精的精确控制，提高劳动生产率，降低成本和促进的温室花大小。现代生产。
本文转载自
恒温阀芯 https://www.wisdom-thermostats.com