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解读三种嵌入式系统控制电路设计 —电路图天天读(208)

解读三种嵌入式系统控制电路设计 —电路图天天读(208)-嵌入式系统是一种完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统,为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备,核心是由一个或几个预

  嵌入式体系是一种“彻底嵌入受控器材内部,为特定使用而规划的专用计算机体系”,为操控、监督或辅佐设备、机器或用于工厂运作的设备,中心是由一个或几个预先编程好以用来履行少量几项使命的微处理器或许单片机组成。本文将介绍三种根据嵌入式技能使用电路规划,别离是电机驱动操控器、SOHO路由器电路与嵌入式语音辨认电路。

  电机驱动操控器

  选用DSP 芯片和外围电路构成速度捕获电路,电机驱动操控器选用微操控芯片和外围电路构成了电流采样、过流维护、压力调度等电路,使用CPLD完结无刷直流电机的转子方位信号的逻辑换相。赛车刹车操控器是由防滑操控器和电机驱动操控器组成。两个操控器都是以DSP芯片为中心。防滑操控器首要是以滑移率为操控目标,输出给定的刹车压力,以 DSP芯片为CPU,外加赛车和机轮速度信号调度电路等。电机驱动操控器首要是调度刹车压力巨细,而且操控电动机电流巨细,也是以DSP芯片为CPU,再加外围电路电动机电流反应调度电路、过流维护电路、刹车压力调度电路、四组三相全桥逆变电路等构成电机驱动操控器。

  信号处理电路:赛车防滑操控器首要是以滑移率为操控目标,避免赛车打滑,由滑移率的误差巨细调度后输出压力参考值,以盯梢给定的滑移率巨细。防滑操控器上必须有赛车前轮和刹车机轮速度信号的调度电路,首要是为了得到反应的滑移率。赛车速度信号是以自在翻滚的赛车前轮速度信号替代。在赛车的前轮与刹车机轮上都装有测速传感器,当轮子滚动时,测速传感器会发生正弦波方法的沟通信号,机轮每滚动一圈,测速传感器宣布50个周期的正弦沟通信号。正弦沟通信号的振幅随轮子速度的改变而改变,其信号为偏压2.5V,峰值为0.3V,最大信号幅值不超越5V的正弦波信号。

  

  电流采样及过流维护电路:无刷直流电动机的电流是经过功率驱动电路母线上的电阻进行检测的。母线上面的电阻是由两个0.01Ω的功率电阻并联,采样电路是经过这两个并联的采样电阻进行电流采样的,采样电阻将电流信号转化为电压信号,电压信号送到电流监控芯片进行扩大,然后经过由OPA2344构成二阶有源滤波电路滤波,最终得电流反应信号,直接送到A/D转化器。

  

  硬件过流维护电路,对体系的正常作业起到很重要的效果,首要是对功率器材MOSFET和电动机的维护。体系还带有软件维护功用,过流信号 OVCURX送到 DSP的输入引脚,当OVCUR为高电平时,DSP会发生电机操控滚动信号ENABLE关断逻辑信号,使电机停转。芯片IR2130本身带有过流维护功用。

  SOHO路由器电路

  使用Linux内核支撑IPMasquerade技能完结NAT转化,完结多台主机同享拜访因特网。IPMasquerade作业原理:客户机将完结IPMasquerade的Linux机器设置为缺省网关,当IPMasquerade的Linux机器收到客户机的数据包时,对其进行改写,将源地址替换为自己的IP地址,将源端口号换成一个新的端口号,而且对该进程进行记载;当接收到呼应数据包时,假如其端口号正是从前所指定的端口号则再对该数据包进行改写,将其意图IP地址及意图端口号替换为原本记载的客户机IP地址和端口号,然后再发送给客户机。

  

  S3C2410X微处理器经过体系总线衔接FLASH和SDRAM构成存储体系,体系上电后,微处理器从FLASH中读取初始化程序,SDRAM为程序运转和数据处理和转发供给暂时存储空间。以太网操控芯片DM9000,经单端口阻隔变压器和RJ45接口与互联网相连。DM9000 经过MII(独立媒体接口)与交流操控芯片RTL8305SC的PORT4口相连,RTL8305SC经过4端口阻隔变压器和四个RJ-45接口衔接局域网集线器,交流机或电脑,进行数据交流或经过微处理器操控与广域网衔接。

  DM9000与S3C2410X、RJ45接口电路如图所示,DM9000E芯片的引脚INT与S3C2410X芯片的外部中止信号 EINT14相连,S3C2410X片选信号nGCS4和地址线MA2别离衔接DM9000的AEN引脚和CMD引脚。SA6到SA0对应地址总线,而 SA9与SA8引脚设置为高电平,SA7引脚设置为低电平,用来片选DM9000;3C2410X的nOE引脚衔接DM9000的读引脚IOR#,nWE 引脚衔接DM9000的写引脚IOW#,并将S3C2410X数据线MD[0..15]与DM9000的数据线SD[0..15]衔接,完结数据传输。将 RTL8305S第5端口设定为一个MII接口与以太网操控芯片DM9000RMII接口相连,RTL8305S与四端口阻隔变压器和RJ45接口类似。

  嵌入式语音辨认电路模块

  服务机器人以服务为意图,因而人们需求一种更便利、更天然、愈加人性化的方法与机器人交互,而不再满足于杂乱的键盘和按钮操作。根据听觉的人机交互是该范畴的一个重要发展方向。现在干流的语音辨认技能是根据计算形式。但是,因为计算模型练习算法杂乱,运算量大,一般由工控机、PC机或笔记原本完结,这无疑约束了它的运用。嵌入式语音交互已成为现在研讨的抢手课题。 嵌入式语音辨认体系和PC机的语音辨认体系比较,尽管其运算速度和内存容量有必定约束,但它具有体积小、功耗低、可靠性高、投入小、装置灵敏等长处,特别适用于智能家居、机器人及消费电子等范畴。

  模块的中心处理单元选用ST公司的根据ARMCortex-M3内核的32位处理器STM32F103C8T6。本模块以对话办理单元为中心,经过以LD3320芯片为中心的硬件单元完结语音辨认功用,选用嵌入式操作体系μC/OS-II来完结一致的使命调度和外围设备办理。经过很多的试验数据验证,本文规划的语音辨认模块具有高实时性、高辨认率、高安稳性的长处。

  语音辨认电路

  

  图3为语音辨认部分原理图,参照了%&&&&&%Route发布的LD3320数据手册进行规划。LD3320的内部集成了快速安稳的优化算法,不需外接Fla-sh、RAM,不需求用户事前练习和录音而完结非特定人语音辨认,辨认准确率高。图中,LD3320选用并行方法直接与 STM32F103C8T6相接,均选用1kΩ电阻上拉,A0用于判别是数据段仍是地址段;操控信号,复位信号以及中止回来信号INTB与 STM32F103C8T6直接相连,选用10kΩ电阻上拉,辅佐体系安稳作业;和STM32F103C8T6选用同一个外部8 MHz时钟;发光二极管D1、D2用于复位后的上电指示;MBS(引脚12)作为麦克风偏置,接了一个RC电路,确保能输出一个起浮电压给麦克风。

  修改点评:嵌入式语音辨认电路模块对话办理单元为中心,经过以LD3320芯片为中心的硬件单元完结语音辨认功用,选用嵌入式操作体系μC/OS-II来完结一致的使命调度和外围设备办理,规划的语音辨认模块具有高实时性、高辨认率、高安稳性的长处。文中对电机驱动操控器电路、SOHO路由器电路与嵌入式语音辨认电路进行了深行次剖析,请读者细细品读。
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