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以太網(wǎng)的CAMOZZI電動執(zhí)行器開發(fā)
基于以太網(wǎng)的CAMOZZI電動執(zhí)行器是一種既能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,又能分散控制的新型執(zhí)行器,它具有智能控制水平高、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、易于組網(wǎng)等優(yōu)點。因而它在水利、電力、石油化工及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都有非常廣闊的應(yīng)用前景。

以太網(wǎng)的CAMOZZI電動執(zhí)行器開發(fā)
主要任務(wù)是設(shè)計基于以太網(wǎng)的CAMOZZI電動執(zhí)行器,并對其相關(guān)理論進(jìn)行研究。主要工作如下: 首先,分析了CAMOZZI電動執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)和工作原理,選用直流無刷電機(jī)作為本設(shè)計的執(zhí)行電機(jī),對無刷直流電機(jī)控制器進(jìn)行設(shè)計。實現(xiàn)了電機(jī)的起動、正反轉(zhuǎn)、制動和調(diào)速控制,并具有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋、電流限制、欠壓過熱保護(hù)和故障顯示等功能。其次,以SUMSUNG公司的ARM7處理器S3C44B0X為核心設(shè)計和實現(xiàn)了CAMOZZI電動執(zhí)行器的控制系統(tǒng)。生化微系統(tǒng)是MEMS的重要方向之一，而生化樣品的微量取樣和計量是生化分析過程的重要環(huán)節(jié)，微針執(zhí)行器的研究因此受到關(guān)注。總結(jié)了國內(nèi)外關(guān)于微針執(zhí)行器的研究，提出了一種新的設(shè)計方案。設(shè)計了一種用于生化樣品的微量計量和采樣的電磁驅(qū)動的微針執(zhí)行器。此微針執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)包括微針、微通道、反應(yīng)室、金電極以及永磁陣列組成的隔膜執(zhí)行器。通過外加電磁場，可以實現(xiàn)雙向的驅(qū)動。整個執(zhí)行器的尺寸為6mm×8mm×60μm，其針孔截面為20μm×20μm。 作者利用MEMS技術(shù)，以SU-8膠為材料制作了微針結(jié)構(gòu)，利用電鍍工藝制作永磁陣列，并研制出雛形器件。文中對兩種工藝的步驟和參數(shù)，進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，對其中出現(xiàn)的問題，也進(jìn)行了實驗和摸索，并提出了幾種解決方案。不僅提出了以SU-8膠為主要材料制作執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)，并且提出了通過永磁陣列實現(xiàn)電磁雙向驅(qū)動。在工藝上，提出了“分層堆積，多次曝光，一次顯影”的方法來制作3D結(jié)構(gòu)。新的設(shè)計方案，主要優(yōu)點在于工藝簡單，成本低廉。新方案還在結(jié)構(gòu)和工藝上有所創(chuàng)新。移植操作系統(tǒng)μC/OS-II到S3C44B0X上,提高了系統(tǒng)的多任務(wù)處理能力和實時性。使用D/A、光電編碼器、電機(jī)控制器、ARM處理器、LCD、觸摸屏等組成智能執(zhí)行器系統(tǒng)。再次,研究和實現(xiàn)了CAMOZZI電動執(zhí)行器的以太網(wǎng)接口。

以太網(wǎng)的CAMOZZI電動執(zhí)行器開發(fā)
通過對μC/OS-II嵌入式操作系統(tǒng)與嵌入式TCP/IP協(xié)議的討論研究,給出了以太網(wǎng)控制系統(tǒng)的軟硬件體系的實現(xiàn)方案。同時,在軟件設(shè)計方面詳細(xì)論述了RTL8019的驅(qū)動及TCP/IP協(xié)議棧在ARM上的實現(xiàn)。