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本文研究设计了一种基于廉价ARM核处理器LPC2114的嵌入式应用系统及其红外无线遥控系统,并完成了系统的软硬件设计。系统充分利用了ARM处理器高性能、低功耗、低成本的优点,综合应用自动控制、计算机控制等相关技术,对机械传动装置中电机的位置、速度进行实时控制,实现对4个步进电机和2个直流电机的同步运动控制,是计算机、微电子、自动控制和机电一体化等技术综合应用的产物。
本文设计的自动发球系统由红外遥控子系统、红外通讯子系统、决策子系统、电机驱动子系统四个部分构成。红外遥控子系统构成人机交互界面,将信息通过红外通讯子系统传送给决策子系统。决策子系统由LPC21xx系列ARM处理器最小系统构成,接收外部信息,经过计算、判断,输出各类信号给控制各个电机的电机驱动子系统,控制目标对象按照预期的轨迹和规定的运动参数完成相应的动作。
本文的主要研究工作具体如下:
首先,分析了自动发球底层控制系统的设计要求,制定了以ARM微处理器为核心的系统设计方案。
其次,本文重点阐述了自动发球控制系统的硬件和软件设计原理,主要包括以ARM7嵌入式处理器为核心的系统组成结构和步进电机、直流电机控制模块的设计。本文对核心器件的选型,单元电路的设计,控制原理以及控制算法都进行了详尽的说明。
最后,阐述了本系统一些可以值得改进的地方以及对以后升级的展望。