论文研究-基于嵌入式Linux的智能作业指导机的设计与实现 .pdf

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基于嵌入式Linux的智能作业指导机的设计与实现,王深志,马洪连,摘 要:对于劳动力密集型企业,例如汽车线束装配行业,其特点是工位密集,产品品质要求高,人员流动性大,作业员工文化程度不高�
山国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 为首选。 CPLD接收60路输入,并作相应的处理后,形成相应的编码,给S3C2410发送中断, S3C2410读入编码后,就可以译码出对应的是哪路的输入,这样总共只需要9个IO引脚却就可 以实现60路的输入。 由于对前端的输入都是在CPLD中完成,因此,当产品需要升级或者改造应用于其他类 似的生产线时,只需要修改CPLD部分,同样以中断发生相应的输入的编码即可。 23输出显示模块 此模块主要是控制起提示作用的LED数码管的显示,总共有3种提示,每一种都有60个 发光二极管,因此采用了3个CH451,每个控制60个发光二极管。S3C2410给相应的CH451 发送控制信号,C∏45l根据接收到的信号,点亮或熄灭某个发光极管或某一部分极管 由于S3C2410可用的通用IO口数目有限,而与CH451间的通信实时性要求不是非常严格, 因此采用了串行通信方式 3.系统软件设计 木系统软件设计分为主控模块软件设计、前端输入模块CPLD部分软件设计、嵌入式 Linx内核的移植、文件系统的移植,CH451驱动程序的编写以及上位机软件设计。其中主 控模块作为控制核心,需要协调整个系统的工作,起到控制整个系统协调作用的功能,所以 主要介绍主控模块的软件流程。 由于上控模块采用嵌入式 Linux操作系统作为软件平台,因此首先要定制栽剪和移植嵌 入式 Linux系统,以及根文件系统。另外,由于开发的程序是运行于嵌入式 Linux之上的, 因此,还要搭建PC机上的交叉编译环境。 对于CH451驱动的编写,需要考虑底层硬件,在实现串行通信时,由于S3C2410的频 率远高」CH451,因此S3C2410端需要有延时,以保证不会因发送的速率太快血导致 CH451无法接收 上位机软件主要是与下位机通信,给下位机传送配置文件,接收下位机中的作记录文 件,与下位机进行语音通话,对下位机进行一些其他的必要控制,以及将工作记录文件生成 报表。 辶控模坎上要分为两个进程,流程控制进程和网终通信进程,亡们)行运行,互相之间 的通信采用共享内有的方式,因为共享内存是 Linux中无亲缘关系进程间通信最快捷和最方 便的4。同时为了互斥,还采用了信号量机制。 通信进程主要负责与上位机通信,响应上位机的请求,包括接收上位机对下位机的设置, 上传下位机的工作记录,与上位机进行语音通话,还可响应上位机对主控进程的控制。 沇程控制进程起最主要的沇程控制的作用,可以针对不同的产品要求设置不同的参数 主控进程会读取相应的配置文件,因此每台设各上可以保存很多个可能用到的产品的配置文 件,使用时根据具体的需要进行选择即可,还可与通信进程通仨请求上位机传送配置文件, 对设备进行更新,非常方便和灵活。设置好参数后,就可以开始下作,一个工作周期正式开 始。开始工作有三种方式,手动方式,PC方式和扫描枪方式。手动方式就是通过按键来开 始,PC方式用于在特定模式下从网络接收命令开始,扫描枪方式就是通过扫描当前需要牛 产产品对应的条形码来开始。工作周期开始后,针对每一步给出显示和声音的提示,等待输 入,判断是否合格,如果合格则开始下一步,否则持续报警直到当前个合格输入被撤销。当 山国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 所有步骤都完成时,记录当前工作周期的相关信息,包括产品类型,川始吋间,结束吋间, 用于上传给上位机,最终生成报表。然后回到参数设置,准备开始下一个工作周期,流程图 如图2所示 开始 加载CH451驱动 并初始化各模块 设置此周期的参数 提示下一步,与上位机通信 N 输入合格? 报娶 Na 周期完成? 错误输入撒销? Yu 图2主控进程流程图 F1g. 2 Main process flowchart 4.结论 本论文介绍了一个应用于生产线的智能作业指导机,针对作业人员流动性大,文化程度 不高,操作不熟练,对产品的生产提供辅助作用,能有效的提高产品合格率,帮助企业降低 成本。由于本系统的模块化改计,因此只需改进前端输入处理模块或后端提小模块,即可实 现对产品的改进和扩展,扩展产品的应用范围,可广泛应用于制造行业,尤其是零部件生产 制造业 5.致谢 感谢大连坦工大学马洪连老师,丁男老师,和创新园大厦A0941的同学 参考文献 l]王万良,吴启迪.生产调度智能算法及其应用[M,北京和学出版社,2007.8 [2]杜春雷ARM体系结构与编程[M北京:北京航空航天人学出版社,2007.1 [3]李超肖健.嵌入式 Linux开发技术与应用[M]北京:电子工业出版社,2008. [4] Maurice J. Bach. The Design of the UNIX Operating System M, Beijing China Machine Press, 2006. 3 4 山国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn The design and Implementation of Intelligent Operation Assisted System Based on Embedded linux Wang Shenzhi, Ma honglian Electronic and Information Engineering school of DUT, Dalian(116024) Abstract The labor-intensive enterprises such as automotive wiring harness assembly industry characterized by work-intensive, high-quality products, highly mobile staff, operations staff level is not high, multi-step manual. In order to ensure product quality, operating on the steps of the supervision and inspect work and culture training error becomes extremely important. The present system uses a 32 embedded microprocessor Samsung S3C2410, embedded Linux operating system, to provide guidance to the operators, at the same time give voice prompts, and check whether or not qualified to operate the process, but also work on the record. It can be applied many production assembly line Keywords: S3C2410; Embedded Linux; CPLD; Intelligent Control 作者简介:土深志,男,1984年生,硕士研究生,主要硏究方向是嵌入式系统软件开发。

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