第一篇:基于51单片机的盲文助读器系统设计研究论文(共)
引言
中国是全世界盲人最多的国家之一,据统计约有900万盲人。盲人接受文字信息的途径主要有利用语音合成发声软件阅读和触摸盲文凸字两种形式。语音合成发声感情生硬,缺乏阅读快感,较晦涩的文字和公式更是难以理解记忆。同时,供盲人阅读的新版图书只有104种,盲文期刊仅8种,品种数量可谓奇缺叫。另一方面,现有的盲文助读器由于采用压电陶瓷,其价格也颇为昂贵。本文基于51单片机设计了一种新型的盲文助读器。
1新型盲文助读器的总体架构设计
目前广泛应用的盲文有现行盲文和双拼盲文两种,现行盲文以三行两列的6个凸点为一个基本单位,6个凸点之间通过不同的排列组合形成不同的文字,本文基于流行最广的现行盲文设计了一种8方的盲文助读器。因微型步进电机具有体积小、利于控制、价格低廉等优点,机械部分采用步进电机来实现凸点的起落,控制部分则采用STC89C51单片机,通过6个1,B1848M步进电机驱动芯片来控制6个步进电机,每个步进电机控制1个凸点的起降,每6个步进电机控制的凸点表示1个盲文单元(即盲文的1方),每个盲文单元可以显示1个阿拉伯数字或英文字母,2个或3个单元可以显示1个汉字。电路连接部分采用自行设计的PC'B板,将电机驱动芯片、步进电机、单片机有序地连接。单片机通过内部程序控制来实现盲文单元内6个步进电机间以及每个盲文单元间的协调组合,从而实现盲文的表达输出。
2机械整体架构
采用微型步进电机作为原动机(即控制终端),通过单片机发送的信号控制电机的旋转,带动螺旋机构控制螺母和凸点的升降运动。将微型步进电机镶嵌在底盘内,焊接在PCB板上,利用导轨板壁和与之配合的电机限制螺母沿二,二轴平动和绕二,y轴转动,使之只能绕二轴转动从而实现沿导轨板壁的上下移动,每6个凸点为1个单元,通过不同凸点的起降变化,显示不同的文字。
步进电机是四线二项混合式微型步进电机,此款电机属于二相四拍式步进电机。通过1,B1848M芯片产生的驱动信号驱动步进电机,带动丝轴上的螺母上下运动,距离控制在2 mm的统一高度。步进电机结构示意图如图3所示。
3控制部分设计
3.1多机通讯的硬件设计
PC机作为上位机,主机和从机都为51单片机。PC'机与主机通过串口通讯。由于通讯距离较短,所以本项目采用RS232进行串口通讯,波特率为9 600,数据位为8位。
主机利用缓冲寄存器SBUF接收PC'机发来的字符数据后经过内部转码处理,将字符数据翻译为对应的电机控制码,通过串行通讯发送给从机。从机接收完主机发来的数据后,实时控制相应步进电机的转动状态。其中从机部分只显示出了一个单片机和1个电机。
PCB板的设计是本项目硬件系统的重要部分,使用Propel DXP2004,实现了SCH(原理图)设计、SCH仿真、PCB(印制电路板)设计、Auto Router(自动布线器)和FPUA设计。
在PC'B的制作过程中,芯片IB1848M的封装根据技术手册完成。为了减小盲人助读器的整体尺寸并且配合微型步进电机的焊接,实际制作时,采用两层PCB板作为信号层,其主要的工艺指标如下:PCB板宽为24 mil;最小线宽为6 mil;走线与焊盘的最小距离为12 mil;过孔最小内径为16 mil。
3.2多机通讯的软件设计
通过对51单片机内部的多机通讯控制位SM2SM1的控制实现多机通讯。利用串行通讯来实现主机与从机间的通讯,主机先利用串口向所有从机发送地址,在从机接收到地址时进行判断。若地址不符则不作为,地址相符则继续接收主机发来的电机控制信息,进而对电机进行控制以实现盲文的显示。
在进行多机通讯时,主机依次对从机进行控制,实现8组步进电机的依次控制,先控制第1个从机,令电机显示第1个盲文,再控制第2个从机,令电机显示第2个盲文。
在8组从机依次控制完毕后将所有从机的控制位SM2-SM1恢复为初始状态,准备进行下一次通讯命令的接收。
4结论
本文从我国盲文使用现状入手,指出了现有语音合成发声软件和纸质书籍的弊端,并详细介绍了新型盲文助读器的具体设计原理。利用微型步进电机控制凸点,用单片机控制电机,通过PCB进行电路搭建,实现了新型盲文助读器的设计。它能很方便地将电子版文字转化为盲文凸起形式,价格低廉,对盲人的学习、生活有很大的帮助。
第二篇:故宫信息管理系统设计研究论文
摘要:针对当下故宫网页管理信息系统仿真性差、可交互性弱、数据二维等不足,本文提出一种基于Direct3D的信息管理系统,具体介绍了该信息管理系统设计与实现。该系统应用到三维平台中,能够实现三维场景交互,多种方式查询属性信息,真实、快速的展现故宫场景。
关键词:信息管理系统;Direct3D;拾取
1概述
故宫网页管理信息系统展示了故宫的基本属性信息,能够满足故宫游客基本的信息需求,以及相关工作人员工作协调。但其量测数据真实性差,交互性弱,且没有模型数据。随着信息技术的飞速发展,三维可视化已成为未来信息产业发展的必然方向。作为中国最具代表性的古建,更需要用现代技术的手段保存信息。本文提出一种基于Direct3D的信息管理系统,存储三维激光扫描数据、精细化建模模型,以及高像素影像数据,实现故宫场景的真实化虚拟。通过交互操作的方式入库数据,查询属性信息,并对数据进行有权限的维护,实现对故宫现有条件下高精度数据存储与管理。
2信息管理系统原理构建
信息管理系统,需要实现数据的录入,数据的交互查询,以及数据信息的维护。在本文中信息数据主要包含最原始数据:三维激光点云,高像素影像,建筑属性描述文档;中间处理后的数据有:精简、配准等处理完善的点云,贴图完成后的真彩色点云,点云构建三角网,以点云为基础利用应用软件构建精细模型数据。系统实现功能主要包括:数据的录入与有权限维护,数据处理;主要体现在数据的显示以及交互操作查询上。
2.1信息录入。三维激光扫描仪获取的故宫建筑精细点云、高像素相机获取的高清影像数据是故宫信息管理系统信息的最原始来源。点云构建点云模型,高清影像贴图点云模型构建真彩色点云模型和以点云模型为基础,用应用软件建造故宫建筑精细模型是该信息系统主要的信息来源。系统运行后,以界面响应的方式,通过OBJ网格数据读取模型,录入属性信息的字段以及导入图片信息。当原有的信息出现错误以及建筑信息更新的情形,则只需要重新录入数据,覆盖原有的数据就可实现数据更新。数据是通过表格存储,在提示既有权限验证的条件下,只保存一份数据,并能达到保护数据的目的。
2.2信息查询
2.2.1拾取原理。拾取是用户通过鼠标在屏幕上的单击行为来选中三维场景的某个对象的过程。在实现拾取过程中,需要完成以下工作:根据屏幕上鼠标点击的一点S,找到其对应的投影空间中的点Q,再将点Q变换到取景空间(viewspace)中为P点;计算出Eye经过点P发射出的一条射线的方程。把射线、物体变换到同一空间中。最后进行相交测试。如果相交,那么取与摄像机最近的相交点。射线-三角形相交判断主要包括:计算射线和三角形所在平面的交点;判断交点是否在三角形内部。常用判断方法有:面积法、内角和法、重心坐标法。
2.2.2查询方式。系统基于Direct3D,应用Windows窗口程序搭建框架实现。在数据库中建立对应表格。建筑属性表格包含名字、建筑等级、建筑所在区域、建筑构件使用彩色样式、该建筑中存放珍品字段,用以描述该建筑特性。而建筑隔间表格则包含面积大小、区域功能、特殊注释字段,用以描述建筑隔间特性。同时,在拾取中,通过利用新建弹出框,显示建筑的特色摄影照片,以及当下建筑的详细信息。本文中实现三种方式查询,一是通过建立数据库树节点,点击数据库节点拾取;二是通过屏幕点击,利用射线相交法拾取。三是通过输入建筑名字,以文字做关键字查询。在建筑结构中ID为链接关键点。(1)新建数据库以单个建筑为独立单元。点击数据库节点,获取对应建筑的ID,从数据库中读取数据,进行绘制,从而显示。(2)通过界面拾取,交互获取到建筑数据结构,通过ID读取数据,进行绘制。(3)建筑物数据结构中,名字同样是独一无二的。输入名字,查询到对应建筑物数据结构,获取正确ID,从而获取数据。
3结论
本文提出基于Direct3D的信息管理系统,融合与故宫精细建模平台上,实现了对故宫现有精细化数据的存储、管理,以及可视化交互展现。实现快速、虚拟现实程度高、可靠性好。
3.1系统基于Direct3D图形绘制API,应用GPU可编程管线技术,实现对故宫精细建模模型、大数据点云实时绘制,实现高程度真实化渲染。
3.2系统设计多种方式查询属性信息,便于交互操作。
3.3以此为基础,可以应用于其他古建,进行数据管理。在古建信息存储管理、在旅游开发上,可以开发更多交互应用,实现现代模式的旅游。且以此原理为基础,构建虚拟现实的场景,开发游戏以及锻炼人的脑力等三维真实化项目具有很好的着力点。
参考文献
[1]姚莉,高瞻等.3D图形编程基础-基于DirectX11[M].北京:清华大学出版社,2012.[2]张惠,傅瑶,PascalHaigron,罗立民.基于场景分析的交互式漫游[J].东南大学学报(自然科学版),2001(02)
[3]黄明,彭苏萍等.GIS、SMS/GPRS的环境监测系统设计与实现[J].哈尔滨工程大学学报,2008,29(1):749-754.[4]赵沁平.虚拟现实综述[J].中国科学(F辑:信息科学),2009,39(1):2-46.[5]付昕乐,王晏明,黄明.基于GPU的点云拾取[J].测绘通报,2013,S1:54-58.[6]夏红霞,刘春燕等.基于Direct3D的虚拟三维场景漫游系统实现[J].科技信息(科学教研),2007,19:53-54.[7]邓辉宇,缪治.三维视景仿真中的主辅式多视口结构及其实现[J].指挥控制与仿真,2007,29(3):108-113.[8]胡最,陈影.鹰眼导航功能的原理与实现[J].衡阳师范学院学报,2009,30(6):122-124.[9]侯春华.鹰眼导航功能在矿山地理信息系统中的实现过程[J].现代矿业,2012,12:42-43.[10]郑欣淼.多维视域中的故宫学[J].华中师范大学学报(人文社会科学版),2014,53(5):109-117.
第三篇:基于单片机的逆变电源系统设计
第一章 逆变电源的数字化控制 2 1.1逆变电源数字化控制技术的发展 2 1.2传统逆变电源控制技术 2 1.2.1传统逆变电源控制技术的缺点 2 1.2.2传统逆变电源控制技术的改进 2 1.3逆变电源数字化控制技术的现状 2 1.3.1逆变电源控制技术数字化、智能化、网络化 2 1.3.2逆变电源数字化需要解决的一些难题 2 1.4逆变电源数字化的各种控制策略 2 1.4.1数字PI控制 2 1.4.2滑模变结构控制 2 1.4.3无差拍控制 2 1.4.4重复控制 2 第二章 推挽型逆变器的基础知识 2 2.1 开关型逆变器 2 2.2 推挽型电路 2 2.2.1 线路结构 2 2.2.2 工作原理 2 2.2.2推挽型逆变器的变压器设计 2 第三章 基于单片机的控制系统设计 2 3.1 系统硬件电路的设计 2 3.1.1 AT89C52单片机 2 3.1.2显示电路 2 3.1.3 A/D转换电路 2 3.1.4 SPWM波形电路 2 3.1.5 SA828主要特点 2 3.1.6 SA828工作原理 2 3.1.7内部结构及工作原理 2 3.1.8 SA828 初始化寄存器编程 2 3.1.9 SA828控制寄存器编程 2 3.2 系统软件的设计 2 3.2.1 初始化程序 2 3.2.2 主程序 2 3.2.3 SA838初始化及控制子程序 2 3.2.4 ADC0809的控制及数据处理子程序 2 3.2.5 数据处理及电压显示子程序 2 3.2.6 输出频率测试计算及显示子程序部分 2 第四章 联机调试及结果分析 2 4.1 联机调试情况 2 4.2 实验验证及结果分析 2 4.3结论 2 参考文献 2 第一章 逆变电源的数字化控制
1.1逆变电源数字化控制技术的发展 随着网络技术的发展,对逆变电源提出了更高的要求,高性能的逆变电源必须满足:高输入功率因数,低输出阻抗;暂态响应快速,稳态精度高;稳定性高,效率高,可靠性高;电磁干扰低等。要实现这些功能,离不开数字化控制技术。1.2传统逆变电源控制技术
1.2.1传统逆变电源控制技术的缺点 传统的逆变电源多为模拟控制系统。虽然模拟控制技术已经非常成熟,但其存在很多固有的缺点:控制电路的元器件比较多,电路复杂,所占的体积较大;灵活性不够,硬件电路设计好了,控制策略就无法改变;调试不方便,由于所采用器件特性的差异,致使电源一致性差,且模拟器件的工作点的漂移,导致系统参数的漂移。模拟方式很难实现逆变电源的并联,所以逆变电源数字化控制是发展的趋势,是现代逆变电源研究的一个热点。1.2.2传统逆变电源控制技术的改进
为了改善系统的控制性能,通过模拟、数字(A/D)转换器,将微处理器与系统相连,在微处理器中实现数字控制算法,然后通过输入、输出口或脉宽调制口(pulse width modulation, PWM)发出开关控制信号。微处理器还能将采集的功率变换装置工作数据,显示或传送至计算机保存。一些控制中所用到的参考值可以存储在微处理器的存储器中,并对电路进行实时监控。微处理器的使用在很大程度上提高了电路系统的性能,但由于微处理器运算速度的限制,在许多情况下,这种微处理器辅助的电路控制系统仍旧要用到运算放大器等模拟控制元件。近年来随着大规模集成电路技术的发展,一些专用心片的产生,使逆变电源的全数字控制成为现实。实时地读取逆变电源的输出,并实时地处理,使得一些先进的控制策略应用于逆变电源控制成为可能,从而可对非线性负载动态变化时产生的谐波进行动态补偿,将输出谐波达到可以接受的水平。
1.3逆变电源数字化控制技术的现状
1.3.1逆变电源控制技术数字化、智能化、网络化
随着电机控制专用芯片的出现和控制理论的普遍发展,逆变电源技术朝着全数化智能化及网络化的方向发展,逆变电源的数字控制技术发生了一次大飞跃。逆变电源数字化控制的优点在于各种控制策略硬件电路基本是一致的,要实现各种控制策略,无需变动硬件电路,只需修改软件即可,大大缩短了开发周期,而且可以应用一些新型的复杂控制策略,各电源之间的一致性很好,这样为逆变电源的进一步发展提供了基础,而且易组成可靠性高的大规模逆变电源并联运行系统。
1.3.2逆变电源数字化需要解决的一些难题
数字化是逆变电源发展的主要方向,但还是需要解决以下一些难题:
a)逆变电源输出要跟踪的是一个按正弦规律变化的给定信号,它不同于一般开关电源的常值控制。在闭环控制下,给定信号与反馈信号的时间差就体现为明显的相位差,这种相位差与负载是相关的,这就给控制器的设计带来了困难。
b)逆变电源输出滤波器对系统的模型影响很大,输入电压的波动幅值和负载的性质,大小的变化范围往往比较大,这些都增加了控制对象的复杂性,使得控制对象模型的高阶性、不确定性、非线性显著增加。
c)对于数字式PWM,都存在一个开关周期的失控区间,一般是在每个开关周期的开始或上个周期之末来确定本次脉冲的宽度,即使这时系统发生了变化,也只能在下一个开关周期对脉冲宽度做出调整,所以现在逆变电源的数字化控制引起了广泛的关注。1.4逆变电源数字化的各种控制策略
逆变电源数字控制方法成为当今电源研究领域的一个热点,与数字化相对应,各种各样的离散控制方法也纷纷涌现,包括数字比例-积分-微分(PI)调节器控制、无差拍控制、数字滑变结构控制、模糊控制以及各种神经网络控制等,从而有力地推动逆变电源控制技术的发展。
1.4.1数字PI控制
数字PI控制以参数简单、易整定等特点得到了广泛应用。逆变器采用模拟数字PI控制时,如果只是输出电压的瞬时值反馈,其动态性能和非线性负载时的性能不会令人满意;如果是输出滤波电感或输出滤波电容的电流瞬时值引入反馈,其性能将得到较大改进,然而,庞大的模拟控制电路使控制系统的可靠性下降,调试复杂,不易于整定。数字信号处理芯片的出现使这个问题得以迅速解决,如今各种补偿措施及控制方式可以很方便地应用于逆变电源的数字PI控制中,控制器参数修改方便,调试简单。
但是,数字PI控制算法应用到逆变电源的控制中,不可避免地产生了一些局限性:一方面是系统的采样量化误差,降低了算法的分辨率,使得PI调节器的精度变差;另一方面,采样和计算延时使被控系统成为一个具有纯时间滞后的系统,造成PI控制器设计困难,稳定性减小,随着高速专用芯片及高速A/D的发展,数字PI控制技术在逆变电源的控制中会有进一步的应用。
1.4.2滑模变结构控制
滑模变结构控制(sliding mode variable structure control,SVSC)最显著的特点是对参数变化和外部扰动不敏感,即鲁棒性强,加上其固有的开关特性,因此非常适用于闭环反馈控制的电能变换器。
基于微处理器的离散滑模控制使逆变器输出波形有较好的暂态响应,但系统的稳态性能不是很理想。具有前馈控制的离散滑模控制系统[1],暂态性能和稳态精度得到提高,但如果系统过载时,滑模控制器的负担将变得非常重。自矫正离散滑模控制可以解决这个问题。
逆变器的控制器由参数自适应的线性前馈控制器和非线性滑模控制器组成,滑模控制器仅在负载导致输出电压变化时产生控制力,稳态的控制力主要由前馈控制器提供,滑模控制器的切换面(超平面)是根据优化准则进行设计的。1.4.3无差拍控制
无差拍控制(deadbeat control)是一种基于电路方程的控制方式,其控制的基本思想是将输出正弦参考波等间隔地划分为若干个取样周期,根据电路在每一取样周期的起始值,用电路理论算出关于取样周期中心对称的方波脉冲作用时,负载输出在取样周期末尾时的值。这个输出值的大小,与方波脉冲的极性与宽度有关,适当控制方波脉冲的极性与宽度,就能使负载上的输出在取样周期的末后与输出参考波形相重合[2]。不断调整每一取样周期内方波脉冲的极性与宽度,就能在负载上获得谐波失真小的输出。因此,即使在很低的开关频率下,无差拍控制也能够保证输出波形的质量,这是其它控制方法所不能做到的,但是,其也有局限性:由于采样和计算时间的延迟,输出脉冲的占空比受到很大限制;对于系统参数的变化反应灵敏,如电源电压波动、负载变动,系统的鲁棒性差。
对于采样和计算延时的影响,一种方法是通过修改输出脉冲方式的方法来减小计算延时造成的占空比局限;另一种方法是通过状态观测器对系统状态提前进行预测,用观测值替代实际值进行控制,从而避免采样和计算延时对系统的影响。为了提高系统的鲁棒性,一种方法是采用负载电流预测方法来减小负载变动对电源输出的影响,但实际改善的程度有限;另一种可行的方法是对系统参数进行在线辨识,从而实时确定控制器参数,以达到良好的控制效果。但是,在线系统辨识的计算复杂度和存储量都非常大,一般的微处理器很难在很短的时间内完成,因此实现的可能性不大,所以还没有一种比较好的方法来解决无差拍控制鲁棒性差的问题。正是由于无差拍控制在电源控制中的不足及局限性到目前还难以解决,使得无差拍控制在工业界的应用还有待不断的深入研究。1.4.4重复控制
逆变器采用重复控制(repetitive control)是为了克服整流型非线性负载引起的输出波形周期性的畸变,它通常与其他PWM控制方式相结合。重复控制的思想是假定前一周期出现的基波波形将在下一基波周期的同一时间重复出现,控制器根据给定信号和反馈信号的误差来确定所需的校正信号,然后在下一个基波周期的同一时间将此信号叠加到原控制信号上,以消除后面各周期中将出现的重复畸变[3]。
虽然重复控制使系统获得了很好的静态性能,且易于实现,但该技术却不能够获得好的动态性能。自适应重复控制方案成功地应用于逆变器的控制中。
模糊控制(fuzzy control)能够在准确性和简洁性之间取得平衡,有效地对复杂的电力电子系统做出判断和处理。将模糊控制应用于逆变器,具有如下优点:模糊控制器的设计不需被控对象的精确数学模型,并且有较强的鲁棒性和自适应性;查找模糊控制表只需占有处理器很少的时间,可采用较高采样率来补偿模糊规则和实际经验的偏差。
将输出电压和滤波电感电流反馈,即电压误差和电感电流作为输入模糊变量,可以实现逆变器的模糊控制,整流性负载时,其输出电压总谐波失真(total harmonic distortion,TH)小于5%,将模糊控制与无差拍控制相结合,可用来补偿由于非线性负载导致的电压降落,[5-6]。模糊控制从模仿人的思维外特性入手,模仿人的模糊信息处理能力。它对系统的控制是以人的经验为依据的,而人的经验正是反映人在思维过程中的判断、推理、归纳。理论上已经证明,模糊控制可以任意精度逼近任何线性函数,但受到当前技术水平的限制,模糊变量的分档和模糊规则都受到一定的限制,隶属函数的确定还没有统一的理论指导,带有一定的人为因素,因此,模糊控制的精度有待于进一步提高。
此外神经网络控制是一种使用人工神经网络的控制方法。因为人工神经网络是建立在强有力的数学基础上,所以它有很大的潜力,这个数学基础包括各种各样的已被充分理解的数学工具。在无模型自适应控制器中,人工神经网络也是一个重要组成部分。但由于神经网络的实现技术没有突破,还没有成功地应用于逆变电源的控制中。
第二章 推挽型逆变器的基础知识 2.1 开关型逆变器 广义地说,凡用半导体功率器件作为开关,将一种电源形态转变为另一种形态的主电路都叫做开关变换电路,这种变换可以是交流电和直流电之间的变换,也可以是电压或电流幅值的变换,或者是交流电的频率、相数等的变换。按电力电子的习惯称谓,基本的电力电子电路可以分为四大类型,即AC——DC电路、DC——AC电路、AC——AC电路、DC——DC电路。本文中的逆变电路就属DC——AC电路。开关逆变器中的开关都是在某一固定频率下工作,这种保持开关频率恒定,但改变接通时间长短(即脉冲宽度),使负载变化时,负载上电压变化不大的方法,称脉宽调制法(Pluse Width Modulation,简称为PWM)[4]。由于电子开关按外加控制脉冲而通断,控制与本身流过的电流、二端所加的电压无关,因此电子开关称为“硬开关”。凡用脉宽调制方式控制电子开关的开关逆变器,称为PWM开关型逆变器。本文是用SPWM专用产生芯片控制电子开关的通断,属硬开关技术。相对应有另一类控制技术“软开关”,它是一种使电子开关在其两端电压为零时导通电流,或使流过电子开关电流为零时关断的控制技术。软开关的开通、关断损耗理想值为零,损耗很小,开关频率可以做到很高。2.2 推挽型电路
各种变换电路按其是否具备电能回馈能力分为非回馈型和回馈型,非回馈型电路按其输出端与输入端是否电气个力分为非隔离型和隔离型。隔离型电路又分为正激型、反激型、半桥型、全桥型和推挽型。带中心抽头变压器原边两组线圈轮流工作的线路一般称为推挽线路,它不太适合离线变换器的应用。推挽型电路的一个突出优点是变压器双边励磁,在输入回路中仅有1个开关的通态压降,而半桥型电路和全桥型电路都有2个,因此在同样的条件下,产生的通态损耗较小,而且不需驱动隔离,驱动电路简单,这对很多输入电压较低的电源十分有利,因此低电压输入类电源应用推挽型电路比较合适。但是功率开关所承受的电压应大于2。
2.2.1 线路结构
图1-1 推挽型电路原理图
推挽型电路的原理图如图1-1所示。主变压器 原边绕组 接成推挽形式,副变绕组 接成全波整流形式。
2.2.2 工作原理
由于驱动电路作用,两个功率开关管、交替导通。当 导通时,加到 上,所有带“.” 端为正。功率开关管 通过变压器耦合作用承受 的电压。副边绕组 “.” 为正,电流流经、L到负载上。原边电流是负载折算至原边的电流及原边电感所定的磁化电流之和。导通期间,原边电流随时间而增加,导通时间由驱动电路决定。关断时,由于原边能量的储存和漏电感的原因,的漏极电压将升高.2.2.2推挽型逆变器的变压器设计
推挽型逆变器设计在整个电源的设计过程中具有最为重要的地位,一旦完成设计,不宜轻易改变,因此设计时对各方面问题考虑周全,避免返工,造成时间和经费的浪费。下面介绍具体设计。变压器是开关电源中的核心元件,许多其他主电路元器件的参数设计都依赖于变压器的参数,因此应该首先进行变压器的设计。高频变压器工作时的电压、电流都不是正弦波,因此其工作状况同工频变压器是很不一样的,设计公式也有所不同。需要设计的参数是电压比、铁心的形式和尺寸、各绕组匝数、导体截面积和绕组结构等,所依据的参数是工作电压、工作电流和工作频率等[5]。另外,变压器兼有储能,限流,隔离的作用.在磁心大小,原边电感,气隙大小,原,副边线圈匝数的选择,以及在磁心内直流成分和交流成分之间的相互影响都应在设计中细致考虑.第三章 基于单片机的控制系统设计
按照设计的要求,基于单片机AT89C52的设计主要实现以下功能:SA828的初始化及控制、ADC0809采样的数据的处理和输出显示电压频率。选用单片机作为主控器件,控制部分的原理框图如下:
图3-1 控制系统原理框图 3.1 系统硬件电路的设计
图3-2为控制部分的电路原理图。电路主要由AT89C52单片机、四位显示及驱动电路、AD采样电路、复位电路等组成。
图3-2 3.1.1 AT89C52单片机
AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS 8为单片机,片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,与标准MCS-51指令系统及8052善拼引脚兼容,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大AT89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。[6] 主要性能参数:
与MCS-51产品指令和引脚完全兼容 8k字节可充擦写Flash闪速存储器 1000次擦写周期
全静态操作:0Hz—24MHz 三级加密程序存储器 256×8字节内部RAM 32个可变成I/O口线 3个16位定时计数器 8个中断源
可编程串行UART通道 低功耗空闲和掉电模式 功能特性概述:
AT89C52提供以下标准功能:8k字节Flash闪速存储器,256字节内部RAM,32个I/O口线,3个16位定时/计数器,一个6向量两极中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时,AT89C52可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时器/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。引脚功能: Vcc:电源电压 GND:地
P0口:P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口,也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口P0写“1”时,可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。
P1口:P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口P1写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
与AT89C51不同之处是,P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外部技术输入(P1.0/T2)和输入(P1.1/T2EX)。
Flash编程和程序校验期间,P1接收低8位地址。
P2口:P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口P2写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR指令)时,P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器(如执行MOVX @RI指令)时,P2口输出P2锁存器的内容。
Flash编程或校验时,P2亦接收高位地址和一些控制信号。
P3口:P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时,他们被内部上拉电阻拉高可作为输入端口。此时,被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流。
P3口出了作为一般的I/O线外,更重要的用途是它的第二功能,如下表: 端口引脚 第二功能
P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2(外中断0)P3.3(外中断1)
P3.4 T0(定时/计数器0)P3.5 T1(定时/计数器1)
P3.6(外部数据存储器写选通)P3.7(外部数据存储器读选通)
此外,P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
RST:复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个周期以上高电平将使单片机复位。XTAL1:振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。对于本次设计的引脚使用情况如下: P1口:控制LED数码管8位段码;P3.0,P3.1,P3.4,P3.5:数码管位选通口;XTAL:接晶振;RST:接复位电路;P0: ADC0809的结果输入;SA828的控制字口;P2.0:SA828的片选;P2.7:ADC0809的片选;P3.2:外部中断0.AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8KB的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256×8位的随机存取数据存储器(RAM),3个16位定时/计数器、6个中断源、低功耗空闲和掉电方式等特点。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,可以满足系统要求。系统采用5V电源电压,外接12M晶振。3.1.2显示电路
显示的方法分为动态显示和静态显示。所谓静态显示就是在同一时刻只显示一种字符,其显示方法简单,只需将显示段码送至段码口,并把位控字送至位控口即可。动态显示是利用人眼对视觉的残留效应,采用动态扫描显示的方法。[7]本设计采用动态显示,显示电路采用四位一体共阳极LED数码管,从P1口输出段码,位选控制端接于P3.0,P3.1,P3.4,P3.5。段驱动采用74LS245,位选驱动采用74LS244。硬件连接图如下: 图3-3 显示部分硬件连接图 3.1.3 A/D转换电路
A/D转换器采用集成电路0809完成,0809是8位MOS型A/D转换器。[] 1).主要特性
① 8路8位A/D转换器,即分辨率8位;② 具有转换起停控制端;
③ 转换时间为100μs;
④ 单个+5V电源供电;
⑤ 模拟输入电压范围0~+5V,不需零点和满刻度校准;
⑥ 工作温度范围为-40~+85摄氏度;
⑦ 低功耗,约15mW。
2).内部结构
ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器,内部结构如图所示,它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D/A转换器、逐次逼近寄存器、三态输出锁存器等其它一些电路组成。因此,ADC0809可处理8路模拟量输入,且有三态输出能力,既可与各种微处理器相连,也可单独工作。输入输出与TTL兼容。
图3-4ADC0809内部结构框图 3).外部特性(引脚功能)
ADC0809芯片有28条引脚,采用双列直插式封装,如图3-5 所示。下面说明各引脚功能。
IN0~IN7:8路模拟量输入端。
2-1~2-8:8位数字量输出端。
ADDA、ADDB、ADDC:3位地址输入线,用于选通8路模拟输入中的一路。如表所示。
ALE:地址锁存允许信号,输入,高电平有效。图 3-5 ADC0809引脚图
START: A/D转换启动信号,输入,高电平有效。
EOC: A/D转换结束信号,输出,当A/D转换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。
OE:数据输出允许信号,输入,高电平有效。当A/D转换结束时,此端输入一个高电平,才能打开输出三态门,输出数字量。
CLK:时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。REF(+)、REF(-):基准电压。Vcc:电源,单一+5V。GND:地。
表3-6 ADDA、ADDB、ADDC真值表
ADC0809的工作过程是:首先输入3位地址,并使ALE=1,将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 A/D转换,之后EOC输出信号变低,指示转换正在进行。直到A/D转换完成,EOC变为高电平,指示A/D转换结束,结果数据已存入锁存器,这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时,输出三态门打开,转换结果的数字量输出到数据总线上。4).AD0809与控制电路的连接如下图:
图 3-7 AD0809的连接电路 3.1.4 SPWM波形电路
由于逆变开关管的开关时间要由载波与调制波的交点来决定。在调制波的频率、幅值和载波的频率这3项参数中.不论哪一项发生变化时,都使得载波与调制波的交点发生变化。因此,在每一次调整时,都要重新计算交点的坐标。显然,单片机的计算能力和速度不足以胜任这项任务。过去通常的作法是:对计算作一些简化,并事先计算出交点坐标.将其制成表格,使用时进行查表调用。但即使这样,单片机的负担也很重。
为了减轻单片机的负担,一些厂商推出了专用于生成三相或单相SPWM波控制信号的大规模集成电路芯片,如HEF4752、SLE4520、SA828、SA838等等。采用这样的集成电路芯片,可以大大地减轻单片机的负担,使单片机可以空出大量的机时用于检测和监控。这里详细介绍SA828三相SPWM波控制芯片的主要特点、原理和编程。3.1.5 SA828主要特点
⑴.适用于英特尔和摩托罗拉两种总线格式,接口通用性好, 编程,操作简单,方便,快捷。⑵.应用常用的对称的双边采样法产生PWM波形, 波形产生数字化,无时漂,无温漂稳定性好。
⑶.在外接时钟频率为12.5MHZ时载波频率可高达24KHZ,可实现静音运行。最小脉宽和死区时间通过软件设置完成,既节约了硬件成本,又使修改灵活方便。
调制频率范围宽,精度高(12位),输出正弦波频率可达4KHZ,可实现高频率高精度控制及光滑的变频.。
⑷.在电路不变的情况下, 通过修改控制暂存器参数,就可改变逆变器性能指标,驱动不同负载或工作于不同工况。
⑸.可通过改变输出SPWM脉冲的相序实现电机的正反转。
⑹.独立封锁端可瞬时封锁输出PWM脉冲亦使微处理器防止突然事件的发生。3.1.6 SA828工作原理
SA828是MITEL公司推出的一种专用于三相SPWM信号发生和控制的集成芯片。它既可以单独使用,也可以与大多数型号的单片机接口。该芯片的主要特点为:全数字控制;兼容Intel系列和MOTOROLA系列单片机;输出调制波频率范围0—4kHz;12位调速分辨率;载波频率最高可达24kHz;内部ROM固化波形:可选最小脉宽和延迟时间(死区);可单独调整各相输出以适应不平衡负载。[8] SA828采用28脚的DIP和SOIC封装。其引脚如图3-8所示。各引脚的功能如下:(1)输入类引脚说明
AD0——AD7:地址或数据输入通道。
SET TRIP:通过该引脚,可以快速关断全部SPWM信号输出,高电平有效。
:硬件复位引脚,低电平有效。复位后,寄存器的、、WTE和RST各位为0。CLK:时钟输入端,SA828既可以单独外接时钟,也可以与单片机共用时钟。:片选引脚。
、、ALE:用于“ / ”模式,分别接收写、读、地址锁存指令。INTEL模式下ALE的下降沿传送地址,的上升沿给SA828写数据。在此模式下不用。
R/、AS、DS:用于“R/ ”模式,分别接收读/写、地址、数据指令。MOTOROLA模式下,AS的下降沿传送地址,当R/ 为低电平时,DS的下降沿给SA828写数据(接底电平)
(2)输出类引脚说明 图3-8 RPHB、YPHB、BPHB:这些引脚通过驱动电路控制逆变桥的R、Y、B相的下臂开关管。RPHT、YPHT、BPHT:这些引脚通过驱动电路控制逆变桥的R、Y、B相的上臂开关管。
它们都是标准TTL输出.每个输出都有12mA的驱动能力,可直接驱动光偶。
:该引脚输出—个封锁状态。当SETTRIP有效时,为低电平、表示输出已被封锁。它也有12mA的驱动能力,可直接驱动一个LED指示灯。ZPPR、ZPPY、ZPPB:这些引脚输出调制波频率。WSS:该引脚输出采样波形。3.1.7内部结构及工作原理
SA828内部结构如图3-9所示。来自单片机的数据通过总线控制和译码进入初始化寄存器或控制寄存器,它们对相控逻辑电路进行控制。外部时钟输入经分频器分成设定的频率,并生成三角形载波,三角载被与片内ROM中的调制波形进行比较,自动生成SPWM输出脉冲。通过脉冲删除电路,删去比较窄的脉冲(如图3-10所示),因为这样的脉冲不起任何作用,只会增加开关管的损耗。通过脉冲延迟电路生成死区,保证任何桥臂上的两个开关管不会在状态转换期间短路。
图3-9 SA828的内部结构
片内ROM存有正弦波形。寄存器列阵包含3个8位寄存器和2个虚拟寄存器。他的虚拟寄存器R3的写操作结果是R0,R1,R2中的数据写入控制寄存器。虚拟寄存器R4的写操作结果是R0,R1,R2中的数据写入初始化寄存器。各寄存器地址如表3-11所列。
图 3-10 脉冲序列中的窄脉冲
AD2 AD1 AD0 寄存器 功能 0 0 0 R0 暂存数据 0 0 1 R1 暂存数据 0 1 0 R2 暂存数据 0 1 1 R3 传控制数据 1 0 0 R4 传初始化数据 表 3-11 其工作过程可简析如下:由于调制波形关于90度,180度,270度对称,故波形ROM中仅有0∽90度的波形瞬时幅值,采样间隔0.23度, 90度内共384组8位采样值存入ROM中,每个采样值线性的表达正弦波的瞬时值, 通过相位控制逻辑,将它组成0∽360度的完整波形.该调制波与载波比较产生三相六路双极性PWM调制波形.其经脉冲宽度取消电路,将脉冲宽度小于取消时间的脉冲去掉,再经脉冲延时电路引入死区时间,从而保证了在转换瞬间高,低端功率开关不会出现共同导通现象。图3-9中24位初始化暂存寄存器,可用来设置输出波形参数,例如载波频率,最小脉宽,脉冲取消时间计数器置”0” 图3-12 Intel总线时序
等。一经设置好,运行中不允许改变。24位控制寄存器,用来调整改变调制波频率,幅值,输出关闭,过调制选择,开机关机等.上述设置和调整均通过微处理器或微控制器发出指令,数据先存入三个8位暂存寄存器R0,R1,R2中,然后通过R3和R4分别传送给24位初始化寄存器和24位控制寄存器。初始化或调整时,端要置0。SA828由外配的微处理器通过复用MOTEL总线控制,并与外配的微处理器接口,该接口总线有自动适应英特尔和摩托罗拉两种总线格式及工作时序的能力(两种总线的工作时序如图3-12和3-13),在电路启动运行后,当AS/ALE端从低电平变为高电时,内部检测电路锁存DS/ 的状态,若检测结果为高电平则自动进入英特尔模式,若检测结果为低电平,则选择摩托罗拉模式工作,总线连接和定时信息相对所用微处理器而言,这个过程在每次AS/ALE变为高电平时要进行,实际中模式选择由系统自动设定。
图3-13 Motorola总线时序
3.1.8 SA828 初始化寄存器编程
初始化是用来设定与电机和逆变器有关的基本参数。它包括载波频率设定、调制波频率范围设定、脉冲延迟时间设定、最小删除脉宽设定、幅值控制。
初始化编程时,即设定各寄存器内容。下面分别介绍这些内容的设定。[9](1)载波频率设定
载波频率(即三角波频率)越高越好,但频率越高损耗会越大,另外,还受开关管最高频率限制,因此要合理设定。设定字由CFS0--CFS2这3位组成。载波频率 通过下式(3—1)求出。式中K为时钟频率,n值的二进制数即为载波频率设定字,可以取1,2,4,8,16或32。由于K=12MHz,当n=1时,反算得 =23.4375KHz,考虑到(max)=24KHz , <(max)当n=2时,=11.71725KHz ,故n取1,实际 =23.4375KHz。(2)调制波频率范围设定
根据调制频率范围.确定设定字。设定调制波频率范围的目的是在此范围内进行l2位分辨率的细分,这样可以提高控制精度,也就是范围越小.控制精度越高。调制被频率范围设定字是由FRS0—FRS2这3位组成。调制波频率 通过下式(3—2)求得。m值的二进制数即为调制波频率范围设定字。上面已得 =23.4375KHz,若取 =500Hz则m=8.192 ,考虑到调制波的频率为400Hz,则m=8 ,反算得 =488.28Hz。(3)脉冲延迟时间设定 该设定字是由PDY0—PDY5这6位组成。脉冲延迟时间 通过下式(3—3)求得。设脉冲延迟时间 则 =60(4)最小删除脉宽设定
最小删除脉宽设定字是由PDT0—PDT6这7位组成。最小删除脉宽 由下式(3—4)图3-14 延迟前后脉宽关系
求得。考虑到延迟(死区)的因素,在延迟时.通常的做法是在保持原频率不变的基础上,使开关管延迟开通.如图3-7所示.实际输出的脉宽=延迟前的脉宽--延迟时间。由结构图 可知.SA828的工作顺序是先删除最窄脉冲,然后再延迟.所以式(3—4)给出的 应是延迟前的最小删除脉宽。它等于实际输出的最小脉宽加上延迟时间,即 =实际输出的最小脉宽十 ,假设实际输出的最小脉宽=10 那么 =15 则 =180> =128 , =10.67 s 最小脉宽为5.67 s。(5)幅值控制
AC是幅值控制位。当AC=0时,控制寄存器中的R相的幅值就是其他两相的幅值。当AC=l时,控制寄存器中的R、Y、B相分别可以调整各自的幅值,以适应不平衡负载。
初始化寄存器通常在程序初始化时定义。这些参数专用于逆变电路中.因此,在操作期间不应该改变它们。如果一定要修改,可先用控制寄存器中的 来关断SPWM输出,然后再进行修改。
3.1.9 SA828控制寄存器编程
控制寄存器的作用包括调制波频率选择(调速)、调制波幅值选择(调压)、正反转选择、输出禁止位控制、计数器复位控制、软复位控制。控制数据仍然是通过Ro—R2寄存器输入并暂存,当向R3虚拟寄存器写操作时.将这些数据送入控制寄存器。(1)调制波频率选择
调制波频率选择字由PFS0—PFS7这8位组成。通过下式
(3-5)求得 值,它的二进制数即是调制波频率选择字。取 =400Hz , =488.28Hz ,得 =3355.45179(2)调制波幅值选择
通过改变调制波幅值来改变输出电压有效值,达到变频同时变压的目的。输出电压的改变要根据U/f曲线,随频率变化进行相应的变化。调制波幅值是借助于8位幅值选择字(RAMP、YAMP、BAMP)来实现的。每一相都可以通过计算下式 %(3-6)求出A值,它的二进制数即为幅值选择字(即RAMP或YAMP或BAMP)。式中的 就是调压比,注意,初始化寄存器的AC位决定了R相幅值是否代表另二相幅值。= =91.8=92(3)输出禁止位控制
输出禁止位。当 =0时,关断所有SPWM信号输出。(4)计数器复位控制
计数器复位位,当 =0,使内部的相计数器置为0(R相)。(5)软复位控制
RST是软复位位。它与硬复位 有相同的功能。高电平有效。
SPWM波形的产生,选择专用的芯片SA828,如前面所讲,这里不再论述。它和单片机的接口如下图所示: 3.2 系统软件的设计 3.2.1 初始化程序
系统上电时,初始化程序将数据存储区清零。3.2.2 主程序
完成定时器的初始化,开各种中断,循环调用各个子程序。包括电压显示子程序、AD转换子程序、828初始化子程序。主程序流程图见图 程序清单如下: START: SETB IT1;选择INT1为边沿触发方式 SETB EX1;开外中断1 SETB EA;开总控制中断
CLR PX1;外中断1为低优先级 SETB IT0;脉冲下降沿触发外中断0 SETB EX0;开外中断0 MOV TMOD,#01H;T0工作在定时,方式1 SETB PX0;外中断0为高优先级 MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H ACALL KAISHI ACALL INCADC AJMP START 3.2.3 SA838初始化及控制子程序
按照单片机与SA828的接线图,P2.0作为SA828的片选控制口,因此SA828的起始地址为FE00H。系统上电复位之后首先对SA828写初始化字和控制字。具体计算如前面所述。流程图如下: 程序清单如下:
CLR P2.1;禁止PWM输出
MOV A,#80H;SA828初始化寄存器 MOV DPTR,#0FE00H;SA828地址 MOVX @DPTR,A;给R0写数据 INC DPTR MOV A,#60H MOVX @DPTR,A;给R1写数据 INC DPTR MOV A,#04H MOVX @DPTR,A;给R2写数据 INC DPTR INC DPTR MOVX @DPTR,A;给初始化寄存器R4写数据 MOV A,#1BH;SA828控制寄存器 MOV DPTR,#0FE00H;SA828地址 MOVX @DPTR,A;给R0写数据 INC DPTR MOV A,#2DH MOVX @DPTR,A;给R1写数据 INC DPTR MOV A,#05CH MOVX @DPTR,A;给R2写数据 INC DPTR MOVX @DPTR,A;给控制寄存器R3写数据 SETB P2.1;允许PWM输
单片机对采样到的输出如做PI调节计算转换为电压幅值控制字后,需要重新写入控制字,其方法是相同的。
3.2.4 ADC0809的控制及数据处理子程序
单片机与ADC0809的接线图所示,P2.7作为ADC0809的片选控制口,因此ADC0809的起始地址为7F00H。如图所示,ADC0809的地址选择线接地,固定8路模拟数据输入端重IN-0为电压采样输入端。ADC0809的CLK信号是从AT89C52的ALE端经四分频器74LS74分频后得到的,工作频率为500HZ,转换时间为128us左右,据此设计一个延时时间,延时时间一到,采用查询方式进行数据传送。即用软件测试EOC(P3.1)的状态,若测试结果为1,则转换结束接着进行数据传送,否则等待,直到测试结果为1。因为ADC0809的最大输入电压为5V,其转换结果FFH对应5V。所以FFH对应的输入应大于等于5V,表示输入超过量程。本设计中FFH对应36V,其转换公式为,X=,因此程序中有二进制转换及乘14子程序,除以100处理为小数点固定显示在次低位。另外,考虑到系统存在电磁干扰,采用了中值滤波子程序进行软件抗干扰。中值滤波对于去掉由于偶然因素引起的波动或采样器不稳定而造成的误差所引起的脉动干扰比较有效。中值滤波之后将最优值存于6AH中再进行转换处理。流程图如图下面是程序清单: INCADC: MOV R0,#2CH MOV R2,#03H SAMP: MOV DPTR,#7F00H;AD0809端口地址送DPTR MOV A,#00H;输入通道0选择 MOVX @DPTR,A;启动A/D转换 MOV R7,#0FFH;延时查询方式 DELAY:DJNZ R7,DELAY LOOP1:JB P3.1,T1;查询p3.1是否为1 JNB P3.1,LOOP1 T1:MOVX A,@DPTR;读取从IN0输入的转换结果 MOV @R0,A INC R0 DJNZ R2,SAMP 以下是数字滤波程序流程图及程序清单:
FILTER:MOV A,6CH CJNE A,6DH,CMP1 AJMP CMP2 CMP1:JNC CMP2 XCH A,6DH XCH A,6CH CMP2:MOV A6DH CJNE A,6EH,CMP3 MOV 6AH,A CMP3:JC CMP4 MOV 6AH,A CMP4:MOV A,6EH CJNE A,6CH,CMP5 MOV 6AH,A CMP5:JC CMP6 XCH A,6CH CMP6:MOV 6AH,A;滤波结果存于6AH RET 3.2.5 数据处理及电压显示子程序 DISPLAY: MOV A,6AH ACALL L1;十进制转换 ACALL PLAY RET PLAY:;显示程序 MOV A,R5;分离D1 ANL A,#0FH MOV 50H,A MOV A,R5;分离D2 ANL A,#0F0H SWAP A MOV 51H,A MOV A,R4;分离D3 ANL A,#0FH MOV 52H,A MOV A,R4;分离D4 ANL A,#0F0H SWAP A MOV 53H,A PLAY1: CLR P2.6 CLR P2.5 CLR P2.4 CLR P2.3 MOV R1,#50H;显示数据首地址 MOV P1,#0FFH;清除原来的数据 SETB P2.3;显示最低位 MOV A,@R1 MOV DPTR ,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A LCALL DL1MS;数据显示1ms CLR P2.3 MOV P1,#0FFH INC R1 SETB P2.4;显示次低位 MOV A,@R1 MOV DPTR ,#TAB MOVC A,@A+DPTR ANL A,#7FH;小数固定显示 MOV P1,A LCALL DL1MS CLR P2.4 MOV P1,#0FFH INC R1 SETB P2.5;显示次高位 MOV A,@R1 MOV DPTR ,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A LCALL DL1MS CLR P2.5 MOV P1,#0FFH INC R1 SETB P2.6;显示最高位 MOV A,@R1 JZ NODISPLAY;若A=0,则不显示 MOV DPTR ,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A LCALL DL1MS CLR P2.6 MOV P1,#0FFH NODISPLAY: MOV P1,#0FFH AJMP PLAY1 RET
L1:CLR C;十进制转换 MOV R5,#00H MOV R4,#00H MOV R3,#08H NEXT1:RLC A MOV R2,A MOV A,R5 ADDC A,R5 DA A MOV R5,A MOV A,R4 ADDC A,R4 DA A MOV R4,A MOV A,R2 DJNZ R3,NEXT1 RET
TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0FFH
DL1MS: MOV R6,#14H DL1:MOV R7,#19H DL2:DJNZ R7,DL2 DJNZ R6,DL1 RET 3.2.6 输出频率测试计算及显示子程序部分 ⑴.频率测试计算子程序部分
SA828带有频率输出端口,将其与单片机的中断INT0口相接,如原理图所示。本例中所使用的中断源有2个:T0中断和 中断。中断的功能是计算ZPPR输出的调制波频率。由于调制波频率可能比较低,因此用T0溢出中断来记录一个ZPPR周期中T0溢出的次数,这个溢出次数保存到70H中。这样,在一个 中断间隔里,所用的时间(即ZPPR周期)是3个字节的数(1个字节的T0溢出次数,2个字节的T0值)。因为AT89C52使用12MHZ的时钟频率,一个机器周期是,所以调制波频率的计算公式为: =0F4240H,也是一个3字节的数,因此 是一个3字节除法运算。如果对精度要求不高,的分子分母可以舍掉最低字节来简化运算,这样就成为双字节除法运算。所以,当 中断时,只取TH0,将其存放到71H中除法运算的整数商存放到72H、73H中,小数商存放到75H中,以便频率显示程序中调用。
中断子程序及流程图如下:
SUANPIN: CLR EA;关中断 CLR TR0 PUSH ACC;保存现场 PUSH B PUSH DPL PUSH DPH PUSH PSW PUSH 50H PUSH 51H PUSH 52H PUSH 53H PUSH 60H PUSH 61H PUSH 62H PUSH 63H PUSH 6AH SETB PSW.3 MOV 70H,#00H;MOV TL0,#00H;TL0清0 MOV 71H,TH0;取TH0值 MOV TH0,#00H;TH0清0 MOV A,71H;检查除数是否为0 ORL A,70H;不会溢出,高位永远为零 JZ ABC;除数为0则退出 MOV R2,#00H;输入被除数 MOV R3,#00H MOV R4,#0FH MOV R5,#42H MOV R6,70H;输入除数 MOV R7,71H LCALL NDIV;调用双字节除法子程序原来的程序,NDIV:MOV B,#16;双字节无符号数除法子程序;当条件(R2R3)〈(R6R7)满足时,;(R2R3R4R5)/(R6R7)=(R4R5),余数在(R2R3)NDVL1: CLR C MOV A,R5 RLC A MOV R5,A MOV A,R4 RLC A MOV R4,A MOV A,R3 RLC A MOV R3,A XCH A,R2 RLC A XCH A,R2 MOV F0,C CLR C SUBB A,R7 MOV R1,A MOV A,R2 SUBB A,R6 JB F0,NDVM1 JC NDVD1 NDVM1: MOV R2,A MOV A,R1 MOV R3,A INC R5 NDVD1:DJNZ B ,NDVL1 CLR F0
MOV 72H,R4;频率整数部分存于7273H中 MOV 73H,R5;调制波频率整数部分存72H MOV 75H,R2;将调制波频率小数部分(小于100)存75H MOV 70H,#00H;70H清0 ABC:POP 6AH POP 63H POP 62H POP 61H POP 60H POP 53H POP 52H POP 51H POP 50H POP PSW;恢复现场 POP DPH POP DPL POP B POP ACC SETB EA;开中断 SETB TR0 RETI
⑵.频率显示部分
本系统用一个四位一体的LED数码管显示数据,系统初始化后显示的为电压,按频率显示按钮显示频率。利用中断源 显示,它将72H、73H中的频率整数(二进制数)部分先进行二--十转换存于R3R4R5中,根据经验,转换过来的十进制数只有百位,即R3中的值为00,R4中的值为0X。因此将R4R5中的数分离分别在最高位、次高位、次低位显示,并且次低位带有小数点。将75H中的小数部分在最低位显示。至此,频率显示部分完成。
中断程序及流程图如下:
DISPLAYF:PUSH ACC;保存现场 PUSH B PUSH DPL PUSH DPH PUSH PSW PUSH 50H PUSH 51H PUSH 52H PUSH 53H PUSH 60H PUSH 61H PUSH 62H PUSH 63H PUSH 6AH SETB PSW.4;使用第二工作寄存区
MOV R6,72H;频率整数部分存欲R6R7中调用双字节十进制转换程序 MOV R7,73H;;ACALL HB2;调用双字节十进制转换程序
HB2:CLR A;BCD码初始化;双字节十进制转换 MOV R3,A MOV R4,A MOV R5,A MOV R2,#10H;转换双字节二进制整数
HB3:MOV A,R7;从高端移出待转换数的一位到CY中 RLC A MOV R7,A MOV A,R6 RLC A MOV R6,A MOV A,R5;BCD码带进位自身相加,相当于乘2 ADDC A,R5 DA A;十进制调整 MOV R5,A MOV A,R4 ADDC A,R4 DA A MOV R4,A MOV A,R3 ADDC A,R3 MOV R3,A DJNZ R2,HB3 MOV A,75H;频率小数部分在最低位显示 ANL A,#0F0H SWAP A MOV 50H,A MOV A,R5;频率整数部分个位数在次低位显示 ANL A,#0FH CLR CY SUBB A,#07H MOV 51H,A MOV A,R5;频率整数部分十位数在次高位显示 ANL A,#0F0H SWAP A CLR CY SUBB A,#05H MOV 52H,A MOV A,R4;频率整数部分百位数在最高位显示 ANL A,#0FH DEC A MOV 53H,A ACALL PLAY;显示频率
POP 6AH POP 63H POP 62H POP 61H POP 60H POP 53H POP 52H POP 51H POP 50H POP PSW;恢复现场 POP DPH POP DPL POP B POP ACC AJMP DISPLAYF RETI
第四章 联机调试及结果分析 4.1 联机调试情况
系统的调试分为硬件调试和软件调试两个部分。硬件调试包括控制电路的调试和主电路的调试。调试时,应该先调控制部分。首先检查电路的焊接是否正确,然后用万用表测试或通电检测。主电路部分硬件的检测方法同控制部分。硬件检查无误后,软件调试。软件调试可以先编写显示程序并进行硬件的正确性检验,然后分别进行主程序、AD转换子程序、电压显示子程序、频率显示子程序、数字滤波子程序等子程序的编程及调试。
在联机调试前,先用伟福模拟仿真,然后利用爱思G3000在线联机调试。联机调试时出现了下面一些问题:
1).四位一体LED显示管不显示; 2).P1口没有数据输出; 3).AD转换器不工作;
4).SA828的输出波形不正确。解决的办法及处理结果:
1).检查各个数码管的位控端及代码段是否连接完好,给它加的驱动是否正确,以及各个数码管本身是否完好。经检测是我们的驱动连接有问题,重新连接后,显示正常。
2).P1口没有数据输出的原因也是我们的显示驱动出错导致,当驱动错误排除后,P1口数据输出正常。
3).和AD转换器的各个连线都联结正确,我们的焊接技术不好,出现了个别引脚虚焊,虚焊处理后,问题解决。
4).SA828的输出波形下桥臂出现一段脉宽为1us的不正常波形,按照电路设计原理,小于5.67us的波形在脉冲删除电路中是该删除掉的,由于三相下桥臂均输出这种不正常的波形,我们用到了SA828的输出禁止端SETTRIP,把此端接上高电平即可使输出禁止而不影响内部电路的正常工作,但是实验结果还能看到此不正常的波形,若其是内部电路产生,即使不能删除,在输出禁止时理论上应该是能禁止的。又考虑到可能是干扰所至,消除掉可能存在的干扰后依然存在此波形。初次使用这系列的芯片,对其资料也不完全掌握,实验最后,仍留此问题,亟待日后解决。另外,在绞尽脑汁之后,发现一个问题,原来认为不用的芯片端口可以按其功能相应的接高电平或接地,在这样做之后,芯片发烫,断开连接即恢复正常 4.2 实验验证及结果分析
1).1).从SA828的RPHT、PRHB输出的驱动脉冲信号如下图4-1所示
图4-1 PWM输出的上、下桥臂的驱动信号
2).经过TTL驱动电路,加在栅极的驱动电压信号如图4-2所示。图4-2 MOSFET栅极的驱动信号 3).仿真交流输出信号如图4-3所示 图4-3 仿真交流输出信号 4).结果分析
实验室搭建主电路进行实验和调试,获得了较好的实验效果。该系统输出正弦波的频率为400HZ。试验证明整个系统方案结构紧凑,实时性较好。4.3结论
在前面的系统硬件软件设计下,我们在实验室组成实际的线路进行了实验和调试,获得了较为良好的实验效果。该系统输出正弦波合成的频率为400HZ,试验证明整个系统结构紧凑,实时性较以完全单片机软件编程产生SPWM波的方法要好得多,而他的功能又比用HEF4752等纯硬件方法生成的SPWM波的方法完善。综上分析及实验验证,可以得到下面几点结论:
1).SA828时一个高性能的SPWM专用IC,在合适的外围条件的支持下,它可以输出较好的SPWM脉冲信号。
2).以单片机最小系统来完成SA828的外围硬件支持,可以使系统的硬件结构简化,提高可靠性,减小系统成本和体积。
3).文中介绍的以AT89C52最小系统与SA828相结合构成的全数字化SPWM脉冲形成系统,即可解决全软件编程产生SPWM脉冲波的缺陷,又可以弥补纯硬件系统完成SPWM脉冲生成方案的不足,是一种较好的方案。4).文中介绍的SPWM脉冲形成方案,不仅在开关电源的数字化制作方面是一个尝试和创新,而且在直流调速、交流调速、变频电源、电力回收领域,也具有通用性,它应用前景广阔。
结束语: 本设计利用MCS-51单片机控制SA828产生SPWM调制信号,AD转换器控制输出频率及电压,电路结构简单,可靠性高,实时性好,具有广阔的使用前景。
第四篇:企业IT资产管理系统设计研究论文
如今我国的信息技术处于迅猛发展的阶段,企业业务与IT系统的融合也越来越密切,许多的大型企业都是依靠计算机的管理程序进行企业管理。伴随着企业管理日益信息化的发展进程,越来越多的信息设备被引进和利用,IT资产也成为企业的重要资产组成部分。企业IT资产主要是指企业中能够为企业创造价值、带来收益的硬件、软件和信息资产。采用IT资产管理系统对企业进行信息化的管理可为企业节省大量的时间、人力和物力,在企业的业务成本、运行与管理和工作效率各方面都发挥着十分重要的作用。但是面对日益激烈的市场竞争,对企业对IT系统的要求上升到新的高度,更加追求IT系统的可用性、可靠性和安全稳定性。可是企业IT资产系统存在统计成本高,更新管理和信息跟踪难的问题,且要求管理人员在资产安装、使用、变更、报废回收的整个资产生命周期中都能完成科学合理的管理工作,又是对管理人员自身技术能力的一大挑战。因此进行企业IT资产管理的优化,使其能够更好地为企业服务是企业管理人员首要考虑与解决的问题。
1IT资产和IT资产管理的特点
IT是InformationTechnology的简称,即信息技术,IT资产简单的讲就是信息技术个人或集体所属的资源,具体可分成实物资产,软件资产和信息资产等。实物资产,即硬件,它的特点是属于固定资产,易磨损,更新速度快,且更新成本高;软件资产的特点是属于无形资产,企业购买的只是软件的使用权,并可升级可复制;信息资产的特点是可复制性和依赖性。企业的IT资产管理系统是指以个人计算机为基础的综合资产管理系统,是将从企业中日益增多的个人计算机、各种信息产品、工具、备品、租借品等IT资产的信息通过数据库进行的一体化管理。使用IT资产管理系统可有效降低成本和自动化资产生命周期,帮助企业更好的了解资产成本、风险和合同,从而做出更为明智的决策。与IT资产的各个特点相对应的IT资产管理的特点有企业IT实物资产的管理是实物资产全生命周期的管理,是异构系统集成的管理;对软件资产的管理是许可证管理、补丁管理、升级管理;对信息资产的管理是对信息要求、获取、服务与退出的全生命周期的管理,包括信息的检索、备份、复制和存储。IT资产管理人员对企业IT资产管理系统的设计要立足于IT资产与IT资产管理的特点,进行有针对性的设计。
2现阶段我国企业IT资产管理系统的发展现状
尽管在我国现阶段,企业业务与IT系统已经相当融合,IT系统在帮助企业降低成本,提高效率方面做出了杰出的贡献,但是其中仍然存在着诸多的问题,第一,IT资产统计成本高,企业需要经常统计企业内部各个部门的IT资产情况,且每进行一次统计都要消耗大量的人力、物力和财力。第二,IT资产更新管理难,企业中IT资产的转移、维修、报废、升级等都会对IT资产信息的统计造成很大的麻烦。第三,IT资产信息跟踪难,IT资产数量过于庞大,内容也相当复杂,而且信息的更新速度十分快,这让企业对IT资产信息的跟踪工作难度加大。第四,IT资产效用评估难,IT资产的效益回报都是以隐性服务效益为主的,对它的效用评估很难有一个清晰具体的把握。如何对IT资产的整个生产周期进行科学有效的管理是每一个管理工作者面临的挑战。在进行对企业的IT资产管理系统的设计时需要充分考虑到当前的发展问题,以做到研发最有价值最贴切实际的企业IT资产管理系统。
3企业IT资产管理系统设计思想及系统需求
企业IT资产管理系统是集管理与服务为一身的系统,对它的设计应该致力于令它满足企业对它的实际需求,即要求企业的IT资产管理系统能够正确管理企业内部各个部门及相应职员的详细信息;能够根据用户的不同身份采取不同的管理手段,为用户提供相适应的权限;能够对系统功能的增删改查进行实时控制;能够及时收集资产迁移等变动信息,并提供详细准确的资产使用情况报告;能够提供相应的系统安全管理,用户登陆和相应的安全验证管理;能够为管理部门的工作决策提供数据支持等等,总之设计企业IT资产管理系统的最终目标是利用该系统实现企业IT资产管理的信息化,帮助企业降低成本,防范风险,以提高工作效益。另外对企业IT资产管理系统的设计还需要注意以下几点:第一,对系统的设计应力求操作的简便,使每一个员工都能进行正确的操作。第二,要将系统中的数据格式相统一,使企业各个部门之间的各种数据得以标准化,这样的话方便企业内部的合作,有利于达成数据的一致和成果的共享。第三,要保证系统的稳定性,这是保障整个企业的工作可以顺利进行的关键。第四,对企业IT资产管理系统的设计要注意系统的发展环节,要为系统日后的更新升级留有充足的余地。
4企业IT资产管理系统的功能模块
企业IT资产管理系统的功能模块主要指的是设备管理模块,配件管理模块,软件管理模块,耗材管理模块和服务管理模块五大模块。对企业IT资产管理系统的设计对这五大模块的建设都有相对应的建设目标。分别是:在IT资产设备入库时,建立相对应的基本档案,记录设备的基本信息、配件、软件和历史台账等信息,并对设备管理的常用工作提供软件支持,当设备资产被员工使用时,还需对员工的基本信息进行备案;建立软件档案卡,对软件的介质、使用台账、使用人情况等信息进行详细记录;做好耗材的登记、领用和库存的管理工作,提供零库存查询功能;对服务合同进行管理,记录服务合同的基本信息和历史台账信息。除此之外,还有对企业内员工的管理工作,对每个报障事件的管理服务工作,对操作本系统的用户进行操作管理等等。简单的讲,对企业IT资产管理系统的设计工作主要要做到对IT资产信息的集中管理、分类归档管理和全面的查询统计。
5企业IT资产管理系统的总体设计
5.1系统管理模式设计
IT资产在进入企业内部之时都要事先进行档案卡的设备,将IT资产的流动过程和维修过程都一一纳入档案卡之中。档案卡中的数据应分为动态数据、静态数据和配置数据三种,分别记录档案卡的流转记录;类别、名称、厂家、登记人、ID、价格、入库时间、资产所属等信息;配属零配件的信息。
5.2系统功能的设计
软件、设备、配件、耗材、服务、系统、报表等八项管理内容共同组成了管理系统设计的重要内容。具体来说,设备记录、领取、查询等相关硬件的管理都属于设备管理的范畴,而进行设备管理的第一步就是工作人员要对相关设备进行入库登记,只有经过入库登记的硬件设备才能够按规定领取使用。在具体的管理过程中,需要注意下面几个原则:第一,通常情况下,入库的新设备都将被默认为“已入库可用”状态;第二,更改入库设备状态时,只有“已入库不可用”和“已入库可用”两种情况下选择;第三,领用、外借以及等待处理是设备出库仅有的三种装填,其中等待处理状态的设备可对其进行相关处理,标记“已入库可用”状态的设备能够进行外借和领用处理;第四,在“报废”功能中对相关设备进行一定的修改、增加,同时将报废配件状态设置为“已处置”,且在处置原因一栏中填明是报废;第五,对配件进行相关的管理和设计时,主要是有效实现对配件的入库登记、领取、处置以及归还等作用,并将这几个作用前后有机联系起来,从而形成一套完整的配件管理体系;第六,对设备进行管理时,还需要注意的是,对那些已经删除的配件要标记“已入库状态”,且能够领用。在对设备进行报废处理时,可以直接进入配件中的“已处置状态”,此时的配件将不可以做领用处理。在管理耗材时同样需要重复上述的方法,将入库登记、申领等作用有机联系起来,从而形成一套完整的、科学的耗材管理制度。在对耗材管理进行设计的过程中,可分别对耗材设置“已入库”、“已领用”、“可领用”、“不能领用”等四种状态。管理服务合同可具体分为两个方面,即外包服务和附属服务,其中设备的维护、网络运行以及应急支持等服务属于外包服务。而合同中规定的采购服务则属于附属服务,与硬件、软件、配件以及耗材等是相互对应的。软件管理指的是对软件进行登记、查询、领用以及归还等相关的管理,其也同样具有四种状态,即“待入库”、“已入库”、“已领用”、“已处置”。管理工作日志指的是记录每项服务的内容以及提供“服务人”、“服务时间”、“服务客户”等方面的查询服务。管理报表统计指的是依据相关的查询条件,寻找最符合条件的记录结果集合,以便用户实现对IT固定资产的统计与管理。管理系统指的是系统管理人员有效实现对组织架构、角色、用户以及相关权限的有效管理。
5.3技术构架设计
该文所重点分析的技术构架是三层技术构架,总体分成系统平台、支撑平台和应用平台三大部分,其中系统平台主要是业务办公信息处理的平台,在进行平台设计时要应采用多层应用体系结构和模块化的设计方法进行设计,充分保障系统开放性、先进性、可扩展性和跨平台性优势的发挥。应用平台是WEB应用系统提供给用户的统一的操作平台,对应用平台进行设计时需建设和完善业务处理模块,并提供对其他业务系统之间的数据交换接口。所谓的支撑平台指的是运用组件的形式为事务处理能力提供专项服务,并通过该平台可有效实现为用户提供各种服务的功能,且为网络通讯以及数据库的读取提供一定的组件和接口。
6企业IT资产管理系统的实现
根据系统功能、IT资产管理系统分为设备管理、配件管理、耗材管理和报表统计等模块。企业IT资产管理系统的实现也主要是指这六大模块功能的实现。设备管理的功能在于对所有设备的登记、领用、归还、处置、档案卡、整合、拆分、查询、打印,设备登记环节包括设备登记、设备修改、设备删除和设备入库。对设备入库的管理主要是对入库设备设置为可用或不可用,对于不可用的设备、不发生领用归还等操作。设备领用是指完成员工做设备的领用登记工作,主要登记更改设备状态、增加设备领用的流转信息、增加设备所携带配件的流转信息。其他的设计工作还包括设备使用人变更、设备归还、增加和更改配件以及样本维护。软件管理实现是指实现软件管理对全公司所有软件的登记、领用、归还、处置、档案卡、查询、打印等功能,具体的要求与设备管理相同。服务合同管理的实现主要是实现资产维修管理功能,并实现所有服务登记、档案卡、打印、查询等管理功能主要包括资产维修、维修登记、档案卡三部分。对配件管理的实现是指实现所有配件的登记、领用、归还、档案卡、查询等管理功能,主要包括配件登记、配件领用、配件归还和档案卡四部分。对耗材管理的实现也主要指的是企业内所有耗材的登记、领用查询、打印等管理功能,主要包括耗材登记、耗材领用和耗材统计三方面。报表统计的实现是将所有的IT资产信息化的过程,要求做到按时间、职能部门、品牌对设备进行统计;按时间、职能部门对软件进行统计;按时间、职能部门对配件进行统计;按时间、职能部门对耗材进行统计,并且报表统计还支持组合查询和复杂条件查询。对工作日志管理的实现主要是维护设备、软件、配件以及耗材的类别信息,而类别管理主要分为类别添加、类别修改和类别删除。
7结语
该文对企业IT资产管理系统的特点、发展现状以及对企业IT资产管理系统设计的思路与需求,具体的设计与实现进行了详细的分析。对日后我国企业管理的信息化发展提供了一定的借鉴依据,对促进企业IT资产管理系统的进一步完善有着十分重要的意义。
第五篇:林木采伐设计管理系统建设研究论文
摘要:根据林业工作需要,经过一年多的试验、修改与完善,研制出实用、易用、便捷、高效的县级林木采伐设计系统,增强了工作的准确性和及时性,提高了工作效率。本文主要从系统特点、工作流程、主要功能和数据编辑4个方面进行了研究。
关键词:县级;林木采伐;设计;系统;研究
1系统特点
(1)友好的用户界面,操作非常简单。
(2)根据树种径阶出材率自动生成伐区出材量。
(3)能根据各个标准地的比例成数分点成综合计算伐区小班的林分蓄积量和采伐蓄积量。
(4)采伐作业的计算方法有:标准地调查法、角规样地调查法和全林实测法等多种计算方法。
(5)强大的作业报表输出功能可与office办公软件完美衔接,生成的伐区调查设计表完全符合采伐作业的规程技术要求。
(6)自带大量的业务逻辑检查,确保设计的作业符合采伐作业规程。
(7)可直接应用到林木采伐设计管理工作。
2主要功能
2.1编辑主窗体
进入数据编辑主窗体,分编辑、校验、查询、制图四部分。工具按钮集中在功能区中分页签放置,浏览、查看控件在左侧工具箱中,编辑录入等操作集中在右侧停靠栏内,主视图在窗体中间区域。功能区包括所有工具与命令,并将其归置到不同的选项卡中。如果要执行某个命令,只要单击相应的按钮即可。
(1)状态栏。状态栏位于窗口最下方,由经纬度坐标和大地坐标组成。当鼠标在地图显示区中移动时,鼠标经过各点的坐标将显示在状态栏中。
(2)地图主窗口。地图主窗口分为编辑模式和出版模式。通过页签可切换选择显示模式,编辑模式用于编辑数据,出图模式用于制图出图。
(3)工具箱。工具箱位于窗口左方,显示图层列表,查询等操作界面。
(4)属性栏。功能区栏:信息栏位于窗口右方。当进行相关属性编辑时,即显示选中的功能标签。
(5)查询信息栏:信息栏位于窗口下方。显示查询结果相关信息。
2.2主要工具组
(1)编辑选项卡中的工具,用于进行图形编辑与属性编辑。
(2)检验选项卡中的工具,用于进行图形校验与属性校验。
(3)查询选项卡中的工具,用于进行通用查询与一些专题查询。
(4)制图选项卡中的工具,用于制图、出图。
3数据编辑
3.1作业设计列表
录入采伐作业设计操作,可显示设计类型、区划范围、创建时间、设计名称等查询条件内的作业设计列表。可新增、修改、删除、清空采伐作业设计。
3.2添加底图
用户手动自己添加本地的工作底图数据。需先设置地形图存放路径,地形图文件的命名方式。可根据当前视图范围加载地形图。
3.3添加栅格数据
加载外部的栅格数据。可选择路径打开“…”按钮,选择文件路径,指定作业设计文件,点击“打开”,读取栅格数据。
3.4采伐作业设计导入
将做好的采伐作业设计数据导入平台中。
3.5外部数据导入
导入外部数据到当前采伐编辑图层中,可导入shapefile或GPS轨迹点文本文件;根据GPS轨迹点选择生成面,再导入当前编辑图层。
3.6图形编辑工具
(1)新增:绘制要素,可用鼠标点击手绘要素;可设定捕捉图层,捕捉指定图层结点绘制班块。
(2)自动完成:用于修改图斑间的空白区或是绘制与原有班块相邻的班块。
(3)编辑:班块移动修改操作。
(4)分割与合并:将1个班块分割为2个操作,合并2个或多个班块为1个。
(5)批量裁切与挖空:将编辑图层中的要素,依据小班界将其分割为多个班块操作;在已有的班块中间挖去1块。
3.7属性编辑
(1)属性录入:修改采伐班块属性操作。录入,填写相关属性,区划与林班、小班、细班必须填写。填写界面中,所有的下拉框都可进行模糊索引。即输入代码,显示相应名称。
(2)保存:点击保存按钮,修改的属性被保存,并进行逻辑检查,如有错误系统自动给予提示。
(3)添加和删除记录:添加记录,录入该条记录其他信息;想要删除记录,选择该条记录,点击删除。做完操作之后,按提交保存数据。录入完成后,根据每木检尺表自动计算采伐蓄积、采伐株数、保留每公顷蓄积、保留每公顷株数等信息。
(4)批量修改:批量修改数据的属性值。
3.8保存工作空间
保存当前的工作空间,下次再登陆系统即可自动进入保存的工作空间。
参考文献
1陈加林.林木采伐管理系统[J].福建林业科技.1999(2)