7篇关于FreeRTOS的计算机毕业论文

今天分享的是关于FreeRTOS的7篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到FreeRTOS等主题,本文能够帮助到你

樱桃番茄包装盒自动合盖机的设计与试验

这是一篇关于樱桃番茄,自动合盖机,STM32,FreeRTOS的论文, 主要内容为随着人们的健康意识越来越强,消费者越来越喜欢可以直接食用的新鲜水果和蔬菜,例如樱桃番茄。然而,将这些樱桃番茄从地里运到餐桌上涉及多个步骤,这可能会导致损失。为了解决这个问题,通常使用特定的包装盒来运输和销售樱桃番茄。目前,国内包装机械行业缺乏专门为樱桃番茄盒设计的包装机械。因此,包装过程主要由人工完成,这会增加工人的劳动强度和精神疲劳。针对以上问题,本文设计了一种樱桃番茄包装盒自动合盖机,其主要研究内容和结论如下:(1)自动合盖机总体方案设计。通过实践调研,确定了当前市场上用量最大、需求最广的樱桃番茄果实包装盒型号分别为500M和300M,以上述两种型号包装盒作为本设计的合盖对象,分别提出了自动合盖机的功能要求和性能要求,制定了自动合盖机的工作原理并确定了六个合盖工艺:包装盒输送、均匀定距、盒盖调平、包装盒合盖、合盖夹紧、成品输出。考虑到自动合盖机工作时各执行机构的协作要求,对自动合盖机控制系统总体方案进行了设计,基于工艺流程和工作原理提出了自动合盖机控制系统设计要求,通过对比分析选择了控制系统的微控制单元、超声波传感器及温湿度传感器型号,最终确定了控制系统以应用层、操作系统层、驱动层和硬件层的四层模式作为系统结构。(2)自动合盖机执行机构设计。为了实现自动合盖机总体方案中的要求,确定了自动合盖机执行机构由送盒装置、盒盖调平装置、合盖装置、盒盖夹紧装置盒及输送链装置五个关键装置组成,对每个关键装置的工作原理及机械结构进行了详细的设计;执行机构中的电气设备主要包含在送盒装置、合盖装置和输送链装置之中,并且考虑到整机成本、控制系统的适配性及设计难度,分别对这三个装置中的调速器、变频器、电动推杆及配套的直流电源进行了选型;为了保证输送链装置传动过程的稳定性,对其中的输送链进行了有关选型和安全性校核;对执行机构中五个装置进行建模并装配自动合盖机整机结构。(3)自动合盖机控制系统硬件设计。根据自动合盖机执行机构所要实现的功能,基于STM32F103ZET6芯片完成了对控制系统硬件设计。确定了STM32控制器最小系统电路的构成要素并进行了电路设计,包括芯片电路、晶振电路、复位电路和电源转换电路;根据执行机构中各电气设备、传感器的工作原理及通讯方法,确定了外设电路的构成要素并进行了原理分析及电路设计,包括超声波传感器模块电路、温湿度传感器模块电路、OLED显示器模块电路、RS485驱动模块电路、PWM驱动模块电路、继电器驱动模块电路;根据最小系统电路和外设驱动电路完成了PCB的设计绘制和打样制作,并在PCB上焊接相关电子元器件。(4)自动合盖机控制系统软件设计。根据自动合盖机硬件层外设驱动的功能,基于Free RTOS实时操作系统的多任务管理,完成了控制系统软件的设计开发,以流程图的形式阐述了主流程以及超声波测距程序、温湿度采集程序、OLED显示程序、RS485通讯程序、PWM驱动程序和继电器驱动程序的软件实现流程,并编写了相关代码。(5)自动合盖机样机试制和验证试验。为了验证自动合盖机的工作性能,根据自动合盖机总体方案、执行机构及软硬件设计,对自动合盖机的样机进行了试制和调试并开展了验证试验。结果表明:针对500M型号樱桃番茄包装盒和300M型号樱桃番茄包装盒,自动合盖机能够顺利完成六个工艺流程,合盖成功率分别为86%和92%,合盖效率分别为172盒/h和184盒/h,合盖成功率较好且效率较高,样机运行稳定可靠。

一种基于STM32的智能电动自行车充电桩控制系统

这是一篇关于STM32,电动自行车,FreeRTOS,电能计量,管理系统的论文, 主要内容为本次设计主要内容:通过充电桩整体需求分析,对充电市场的具体走访调查以及对功能的需求进行分析,明确了充电桩控制系统的基础架构由充电控制和网络数据传输以及数据处理和服务端管理系统组成,具体工作如下。基于STM32进行系统硬件模块电路设计:继电器控制模块,无线传输模块,电能检测模块,STM32主控电路以及人机交互模块。系统功能软件设计则主要是根据硬件电路中的充电测量采集模块,网络连接模块以及充电控制模块进行驱动编写,移植Free RTOS操作系统并运用Free RTOS进行规划管理充电任务,创建充电控制任务并对充电桩进行充电控制,同时根据充电功能需求设计了充电控制数据通讯协议。充电桩设备与服务端通讯以及运用后台管理系统进行后台管理,电动自行车充电桩通过无线传输协议接入网络服务器,通过网络服务器托管来实现充电桩远程管理,并通过管理系统进行远程监控以及运维。针对充电桩控制系统的功能,进行了充电桩计量,查询,控制测试,测试结果证明本次设计的充电桩控制系统满足系统需求,并通过无线技术联网,实现了充电数据的上传与共享,并验证了网络管理系统控制充电桩的可行性。

地面无人车辆靶标平台运动控制与安全保障系统设计

这是一篇关于车辆靶标,毫米波雷达,STM32F407VET6,FreeRTOS的论文, 主要内容为近年来,在全面推进国防与军队现代化建设的时代背景下,对于军事训练实战化水平的整体要求也在逐渐提高。针对我国重型武器弹药的测试训练,传统靶场中的固定式训练靶标与轨道式移动训练靶标存在着一定的局限性,难以满足实战化的军事训练需求,因此研制一种能够模拟战场上真实目标特性的地面无人车辆靶标对于我国重型武器弹药的实战化测试训练有着积极的推动作用。基于上述问题,本文设计了一种地面无人车辆靶标的运动控制系统与安全保障系统。该车辆靶标除了能够实现自主的运动行为切换外,还具有速度快、通过性良好以及负重能力强等优点,同时还采用了仿形上装的车体外形设计方案以更好地模拟战场上的真实目标特性;除此之外,该车辆靶标还具有一定的安全性设计,以避免当道路上发生紧急情况时对周围生物以及靶标本体造成不必要的安全威胁。本文的主要工作内容如下:车辆靶标运动控制系统设计:(1)该系统整体采用模块化的设计方案,包括上位机模块、主控模块、执行模块以及供电模块,各模块间相互协调工作从而实现对车辆靶标运动行为的控制;(2)针对车辆靶标的总体技术指标要求,设计了通用电动汽车底盘的线控化改造方案,包括机械结构的设计以及执行机构的选型。车辆靶标安全保障系统设计:(1)针对汽车的紧急制动过程进行了基于动力学与运动学的理论分析并以此为依据建立了车辆靶标在不同路况下的纵向安全距离数学模型;(2)分析并对比了近年来在无人驾驶领域中常用的几种车载传感器技术方案,确定了使用77GHz毫米波雷达作为车辆靶标的前向路面信息感知机构;(3)完成了基于毫米波雷达碰撞区域检测的车辆靶标安全保障系统模块化方案设计,通过实际测试验证了该方案的可行性。车辆靶标主控模块硬件平台搭建:(1)完成了基于STM32F407VET6芯片的车辆靶标主控模块硬件电路框架设计,结合具体需求设计了单片机最小系统电路、电源管理电路以及外设接口电路;(2)电源管理电路采用了基于TPS5430DDAR芯片与AMS1117-3.3芯片的稳压电路设计方案,实现了24V、5V以及3.3V三种不同规格直流电压的输出,同时独立设计了两路最大输出电流分别为1A与3A的5V电源用以驱动不同的负载;(3)外设接口电路包括控制器局域网络(CAN)接口电路、通用异步收发器(UART)接口电路以及脉冲宽度调制(PWM)信号输出接口电路等,同时将主控芯片的空闲引脚对外引出作为预留接口的设计,增强了主控模块硬件平台的可扩展性。车辆靶标主控模块应用程序设计:(1)完成了基于Free RTOS嵌入式实时操作系统的主控模块应用程序框架设计,将整体程序划分成7个任务以实现不同的子功能,在方便了任务管理的同时也提高了程序运行的实时性;(2)通过对程序中使用到的协议内容进行解析进而完成了各控制任务的程序流程设计;(3)对程序进行了通信功能测试,验证了程序设计的正确性与实时性。

基于低功耗蓝牙5.0的智能可穿戴设备设计研发

这是一篇关于可穿戴设备,智能手表,FreeRTOS,低功耗蓝牙,生理信号测量的论文, 主要内容为智能可穿戴设备的研发是近年来最热门的软硬件开发技术的研究课题之一。可穿戴设备是依托于万物互联,具备健康监测、实时发送数据、紧急报警等功能,可提高人们健康防护水平与生活品质,具有广阔的市场前景。目前市场上可穿戴设备技术并不成熟,检测精度远低于医用级的水平,稳定性不好,各类设备功能单一,同质化严重。可穿戴设备可研发功能强大,集医用级别的健康监测、运动检测、可定位导航、具有强大的数据分析等功能于一身的智能可穿戴设备是市场的未来发展趋势,也是市场的迫切需求。论文基于低功耗蓝牙5.0协议,利用Free RTOS操作系统设计出一款可穿戴设备—智能手表,论文主要研究内容包括:(1)充分调研国内外关于可穿戴设备发展现状,概述可穿戴设备功能及分类,分析可穿戴设备的功能模块以及每个模块的原理及方法。研究Free RTOS操作系统以及蓝牙5.0协议在可穿戴设备的应用,验证了使用Free RTOS操作系统进行功能调度及通过低功耗蓝牙5.0协议进行通信在可穿戴设备中应用的可行性。(2)首先对系统整体进行了设计,对Free RTOS操作系统的框架、函数及功能、移植过程、任务的设计及调度方法进行研究;其次介绍低功耗的蓝牙系统架构;最后阐述心率、血氧、血压等生理信号的监测原理和方法。(3)对实验平台进行搭建,选用瑞昱公司的RTL8762D低功耗蓝牙芯片,还包括Wi-Fi、按键、触摸屏、扬声器、振动马达等模块。绘制智能手表硬件部分的总体原理图及各个模块的电路原理图,确保手表各个模块的硬件实现。(4)对人体行走时三轴加速度数据变化数据进行分析,对运动计步算法进行设计并建立计算模型;其次将人体PPG信号进行滤波处理,随后设计出心率、血氧和血压的检测模型,通过实测数据集对测量模型进行拟合,并对各个功能进行实际的测试,测试结果表明所设计智能手表在生理信号的测量精度方面符合国家标准的要求;最后利用界面开发平台GUI Guider对系统UI进行设计,结合LVGL源码和功能代码进行移植,将手表的硬软件设计完毕,功能测试正常。(5)对论文进行总结,分析设计中的不足之处并对今后的工作以及可穿戴设备的发展做了展望。图 [60] 表 [11] 参 [81]

基于实时操作系统的电池管理系统软件设计

这是一篇关于锂离子电池,FreeRTOS,自动代码生成,电池管理系统的论文, 主要内容为电池管理系统(BMS)作为电池的管理控制单元,具有防止电池过充过放、估计剩余电量、管理能量流动等功能,对于电池安全运行和延长使用寿命具有重要意义。目前,大部分电池管理系统软件使用前后台(中断-主函数)方式开发,导致系统实时性差及不同应用场景下开发需求成本高的问题。针对上述问题,本文设计了基于开源实时操作系统的电池管理系统软件。首先,本文分析了BMS的开发需求,针对实时性要求不同的功能,分别设计了周期型任务和事件型任务。按照执行周期越短优先级越高的原则,确定了任务优先级,并完成了基于FreeRTOS的电池管理系统分层软件架构设计。之后,面对目前BMS存在的实际问题,结合FreeRTOS相关功能给出解决方案。为了解决目前电池管理系统中存在的高频电流纹波导致电池荷电状态(SOC)估计出现累计误差,本文设计了定时器+ADC+DMA的采样方式。通过FreeRTOS中的信号量进行数据的同步,实现了20kHz的总电流采样频率。并且使用BMS样机对ADC的采样频率和采样精度进行了测试,测试结果表明20kHz高频采样可以减小高频电流纹波对SOC估算的影响。其次,为了解决CAN通信在总线负载率较高时发生丢帧的问题,本文使用FreeRTOS提供的消息队列和信号量功能,设计了CAN消息接收、发送缓冲区,并实现数据和任务的同步机制。通过CAN网络负载率测试,结果表明总线负载率可以稳定在92%情况下不发生丢帧,在软件层面提高了CAN通信可靠性。并且,设计了基于CAN总线的在线升级功能,方便后续对BMS软件的更新维护。最后,为提供电池管理系统的开发效率,本文设计了实时操作系统任务与MATLAB图形化编程的集成接口。以电池SOC估算为例,本文在Simulink中搭建了扩展卡尔曼滤波估算SOC算法模型,并将自动生成的代码集成到BMS工程中。将代码下载到BMS硬件平台进行多目标SOC估算测试,结果表明嵌入式运行结果与Simulink仿真结果一致,基于模型生成的代码有效且接口设计正确;使用交互式用户I/O技术分析软件各任务的实时性,各任务执行周期误差小于工程规定的10%,软件实时性相优于前后台式BMS。本文设计了基于FreeRTOS和ARM Cortex-M4内核的电池管理系统开发平台,对解决目前核心芯片严重依赖国外企业,BMS软件实时性差及开发效率低等问题进行了探索。

地面无人车辆靶标平台运动控制与安全保障系统设计

基于TC1782的GDI发动机ECU软件设计

这是一篇关于缸内直喷汽油机,故障诊断,FreeRTOS,电子节气门,模糊控制的论文, 主要内容为与传统的进气道喷射汽油机相比,缸内直喷(GDI)汽油机可以大幅度提高汽车的动力性、驾驶性、燃油经济性,尤其是排放性能更加出色。面对日益严格的排放法规和日趋激烈的市场竞争,GDI发动机得到了国内外汽车厂商的一致青睐。随着GDI发动机控制功能的不断强化,电控单元(ECU)软件的规模和复杂度不断加大,传统的基于前后台模式的软件架构已经难以满足多任务和高实时性的发动机控制要求。同时,为了确保发动机工作的安全性和避免零部件的损坏,故障诊断保护已成为控制软件的重要组成部分,并且占整个控制软件的比例已经超过60%。本文基于前期开发的、以Infineon TC1782微控制器为核心的GDI发动机试验用ECU硬件系统和底层驱动软件,结合成熟完整的嵌入式系统软件架构体系标准,对ECU软件部分进行改进和完善。主要研究内容如下：(1)发动机控制系统部分传感器的故障诊断与保护研究。针对冷却液温度传感器、节气门位置传感器、油门踏板位置传感器和轨压传感器,构建了信号范围检查和合理性诊断策略,结合传感器特性确定参数的阈值范围,对故障模式下的传感器采取相应的保护处理策略。编写了C语言故障诊断软件函数,并进行了故障状态下的软件测试。(2)基于FreeRTOS的嵌入式实时操作系统移植。引入嵌入式实时操作系统,建立了开放的ECU分层软件体系架构。编写了与TC1782内核相关的上下文切换、临界区进入与退出、堆栈等函数,将FreeRTOS移植到基于TC1782的ECU上。结合实际工程需要,按照优先级对ECU软件任务体系进行合理划分,以实现操作系统的合理调度,确保了ECU软件的复用性和可移植性。(3)电子节气门模糊PID控制研究。针对节气门小开度时控制精度要求高和在气流冲击下节气门的抖动问题,采用模糊PID控制算法来控制电子节气门,以提高控制的鲁棒性。在增量式PID的基础上采用模糊PID控制算法,以目标位置和实际位置的偏差、偏差变化率作为模糊控制器的输入,制定了相应的模糊控制规则,实现了PID参数的自动整定,提高了节气门位置控制精度和稳定性。

本文内容包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主题。发布者：源码工坊，原文地址：https://m.bishedaima.com/lunwen/48878.html