基于ARM的汽車節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計

【摘要】：本文以節(jié)約能源為切入點(diǎn)，針對城市公交車頻繁剎車的特點(diǎn)，設(shè)計了一種節(jié)能控制裝置，通過該裝置把汽車剎車時由原來通過摩擦片產(chǎn)生阻力停車，改為帶動空氣壓縮機(jī)工作，把汽車行駛時的動能轉(zhuǎn)化為高壓氣能，利用能量的轉(zhuǎn)換使汽車停下來。在汽車啟動時，利用儲存起來的高壓氣能帶動汽車行走，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。 本文主要實現(xiàn)節(jié)能裝置中控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用研究。該控制系統(tǒng)主要分為兩大部分，即硬件部分和軟件部分。在硬件電路上，考慮到執(zhí)行多任務(wù)的需要，需要嵌入式操作系統(tǒng)的支持，因此選用了可以運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)的ARM微處理器S3C44BOX，同時配置存儲芯片構(gòu)成最小系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上增加了數(shù)據(jù)采集、控制執(zhí)行、數(shù)據(jù)顯示、通信以及電源模塊等單元電路，組成一個完整的控制控制系統(tǒng)。 在軟件上，針對節(jié)能裝置的控制要求，重點(diǎn)分析了汽車的啟動和剎車程序的控制流程，對實現(xiàn)其相應(yīng)的功能所應(yīng)注意的問題作了進(jìn)一步的研究，并編寫了主要的控制程序。同時還對各外圍器件的驅(qū)動程序如數(shù)據(jù)顯示、通信等程序的編寫進(jìn)行了具體的介紹。 另外，為了運(yùn)行嵌入操作系統(tǒng)，本文還根據(jù)各種操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，選擇出合適嵌入式操作系統(tǒng)μClinux作為對本控制系統(tǒng)的支持，同時對其特點(diǎn)作了具體的介紹，分析了移植到本系統(tǒng)上的需要注意問題和應(yīng)修改的內(nèi)容，并介紹具體的編譯和移植過程。 此外，為了使系統(tǒng)能順利啟動，本文還對系統(tǒng)的啟動代碼Boot Loader的功能、結(jié)構(gòu)、操作模式以及針對特定硬件系統(tǒng)的編寫等作了具體的介紹。 【關(guān)鍵詞】：汽車節(jié)能 嵌入式系統(tǒng) ARM μClinux
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：U463.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題的研究背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容10-11
• 1.4 節(jié)能控制系統(tǒng)的工作原理11-13
• 1.4.1 剎車過程簡介12-13
• 1.4.2 啟動過程簡介13
• 1.5 課題的研究結(jié)果13-14
• 第2章 基于ARM的系統(tǒng)硬件設(shè)計14-39
• 2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計方案14-15
• 2.2 硬件電路設(shè)計15-37
• 2.2.1 主控制模塊15-23
• 2.2.1.1 微處理芯片的選擇15-17
• 2.2.1.2 ARM處理器介紹17-19
• 2.2.1.3 存儲芯片的選擇與最小系統(tǒng)構(gòu)建19-23
• 2.2.2 數(shù)據(jù)采集單元23-27
• 2.2.3 控制執(zhí)行單元27
• 2.2.4 通信單元27-32
• 2.2.4.1 串行RS-232C接口27-29
• 2.2.4.2 CAN現(xiàn)場總線接口29-32
• 2.2.5 數(shù)據(jù)顯示模塊32-35
• 2.2.6 電源模塊35-36
• 2.2.7 調(diào)試接口36-37
• 2.3 本章小結(jié)37-39
• 第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計39-58
• 3.1 ARM開發(fā)環(huán)境介紹39-45
• 3.2 應(yīng)用程序的設(shè)計45-56
• 3.2.1 主程序流程45-47
• 3.2.2 剎車控制流程47
• 3.2.3 啟動控制流程47-49
• 3.2.4 AD采樣程序49-50
• 3.2.5 LCD數(shù)據(jù)顯示程序50-52
• 3.2.6 通信模塊程序52-56
• 3.3 本章小結(jié)56-58
• 第4章 嵌入式操作系統(tǒng)移植58-69
• 4.1 嵌入式操作系統(tǒng)介紹58-61
• 4.1.1 嵌入式操作系統(tǒng)(EOS)的特點(diǎn)58-59
• 4.1.2 EOS的種類59-61
• 4.2 嵌入式操作系統(tǒng)μ Clinux介紹61-64
• 4.2.1 μ Clinux和Linux的異同62-63
• 4.2.2 移植μ Clinux中的關(guān)鍵技術(shù)63-64
• 4.3 μ Clinux移植過程分析64-68
• 4.3.1 準(zhǔn)備過程64-65
• 4.3.2 內(nèi)核修改65-67
• 4.3.3 內(nèi)核的配置與編譯67-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 第5章 系統(tǒng)的Boot Loader分析69-76
• 5.1 Boot Loader概述69-70
• 5.1.1 Boot Loader的操作模式69-70
• 5.1.2 Boot Loader的結(jié)構(gòu)70
• 5.3 本系統(tǒng)的Bootloader編寫70-75
• 5.3.1 存儲空間分布70-71
• 5.3.2 Boot Loader的引導(dǎo)流程71-75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 結(jié)論76-77
• 參考文獻(xiàn)77-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果79-80
• 致謝80

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