产品索引
     
    其他系列嵌入式产品成果
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    发布人:周欣  发布时间:2016-11-23   动态浏览次数:56


    应用产品系列


     目录
      N01教育机器人开发平台
      N02U-Li VC230T他励电机速度控制器
      N03U-Li VM201圆形复合型电量仪表
      N04手持编程器
      N05嵌入式以太网数据采集系统
      N06RFID卡读写系统
      N07IC卡水表系统
      N08基于GPRS技术的无线指纹考勤系统


    编号:N01

     教育机器人开发平台


     研制单位
       苏州大学飞思卡尔嵌入式系统实验室 南京紫光科教仪器有限公司

     主控芯片

       V1.0版:MC9S08GB60 V2.0版:MC9S12DG128

     产品简介
       开发平台是一个面向教学的机器人实验集成开发平台,它向学生提供从组装机器人到编写程序控制机器人行动的一套完整的实验环境。它是一个集机械部件,硬件控制板,软件开发环境于一体的集成开发系统。软件平台设计为图形化设计界面,用户根据实际情况选择相应的控制部件设计机器人的执行程序,不需要直接编写程序代码,代码由平台软件直接生成,最终程序编译后固化到硬件平台中。机械平台包含用户搭建机器人所使用的机械部件,如行走电机,机械框架等。硬件平台的主体是控制主板,控制机器人的各个机械部件的运动。在此三个平台上,用户就可以按照自己的需要,任意的组装机器人,设计执行程序,最终由机器人根据外部环境的变化完成各种任务。


     平台组成

       (1) 机械平台完成搭建机器人所需机械部件的设计。 
       (2) 硬件平台完成机器人主控电路板,其中包括主控芯片相关电路设计以及相关功能模块(串行通信、电机控制、液晶显示控制等)控制电路。 
       (3) 软件平台主要是在PC方提供图形化和C语言编程界面,以及用于实现程序编译下载功能的程序。 

     平台特点

       (1) 编程图形化。常规的计算机编程是一件比较复杂的事情,需要熟悉编程语言体系,领悟编程思维方法,对于小孩来说很难接收。而机器人的编程,有很多基于低层硬件的程序,其编写难度更大。针对这种情况,我们将编程图形化,不需要用语言来编程,而是将一些具体操作图标化,小孩只需要拖动图标就可以完成某种控制操作,这极大降低了机器人使用的门槛; 
       (2) 玩具构建灵活。我们提供一些机器人玩具的搭建方法,使用者在掌握这些搭建方法后,可以自行搭建自己需要的机器人,这样可能充分发挥使用者的智慧,增加动手能力; 
       (3) 集娱乐与学习为一体。在使用这种智能化机器人的过程中,使用者可以学习计算机的操作方法、领悟计算机编程思想、了解电子知识,激发使用者对计算机、电子、通信、机器人等时代学科的兴趣和爱好; 
       (4) 玩具内容的丰富多彩。这种玩具不同于普通的玩具,它可以播放音乐、行走、避开障碍物、遥控、无线通信等。 


    编号:N02

     U-Li VC230T他励电机速度控制器





     研制单位
       苏州大学飞思卡尔嵌入式系统实验室

     主控芯片

       MC68HC908MR32

     产品简介
       U-LiVC230T型他励电机控制器是为中小型电动搬运车辆所设计的安装方便的直流电机控制器,具有良好线性调速性能、较高效率和优异动态特性。主要用于对他励电机速度和转矩的平滑、静音和低耗控制。主控芯片采用飞思卡尔的MC68HC908MR32,功率电路选用高可靠大功率MOSFET管,全密封且结构紧凑的控制器为电动车辆提供了大功率输出和先进的性能。可选的手持式编程器使得用户能够快捷、方便地完成各项性能参数的设定,帮助调试及获取故障诊断信息。该电机控制器具有较宽的调速范围和环保高效的特点,是目前大多数调速控制电动机的最优选择,可广泛应用于主机拖动及转速比较稳定的系统,如叉车、低起升车、拖盘车、堆垛车、清扫车和各种物料搬运车等各种小型工业车辆。
     主要特性

       该控制器提供对车辆电机的优良控制,主要特点有:
    (1)励磁线圈四象限全桥驱动和电枢半桥驱动
    (2)多种高效的前进、后退、驱动、制动控制和半坡起动功能以及静音高频操作
    (3)可通过编程器进行状态监控、参数设置以及故障诊断等
    (4)具有LED系统运行状态指示及两路远程状态信号输出,提供多种状态指示方式
    (5)连续的电机电枢电流控制减少电弧和碳刷磨损
    (6)再生制动缩短了制动距离,使得电池单次充电使用时间更长,降低了电机发热
    (7)在任何方向,当操作者松开加速器时都能产生制动感,提高了安全性能
    (8)允许4种用户可选的车辆操作模式,每个模式下车辆最大速度都受控和被限
    (9)斜坡超速限制功能提供自动的电子制动,以限制车辆在空档时的移动
    (10)温度变化和欠电压时电机电流线性减小,在任何温度条件下都不会突然掉电
    (11)高踏板禁止和静止互锁防止了起动时的飞车
    (12)电瓶充电时,车辆禁止起动,使充电器得到保护
    (13)系统会上电自检,在操作时也进行连续诊断
    (14)内部外部看门狗电路保证了软件的正确运行
    (15)全保护的输入和短路保护的输出驱动器
    (16)可匹配不同的他励电机   

     连线简介

       如图1,S1和S2接电机的励磁两端,B+和M-接电机的电枢两端。主接触器线圈用于控制主接触器的吸合,以控制电源24V何时加到电机接口的B+端口,辅助接触器线圈用于控制辅助接触器的吸合。表1为控制器的16针接口的说明。



     主要技术参数
    (1)电压范围:24~32V;最大操作电压:36V(过电压临界点);最小操作电压:16V(欠电压临界点)
    (2)对散热片的绝缘:500V交流(最小值)
    (3)PWM工作频率:15000赫兹
    (4)KSI输入电压(最小):对24~36V系统为16.8V 对36~48V系统为25.2V
    (5)KSI输入电流(典型值):70mA(无编程器时);110mA(有编程器时)
    (6)输出电流:200A(1分钟);150A(2分钟);100A(5分钟);80A(1小时)
    (7)速度控制信号:两线5k -0;三线电位器;两线0-5k ;或0-5V
    (8)接触器电压:电池电压 接触器电流:1A(限流为2A)
    (9)接触器线圈尖峰电压保护:内接二极管接到制动;内接二极管由制动到钥匙开关
    (10)逻辑控制电路输入电流(典型值):24V时10mA;逻辑控制电路输入临界值:8V
    (11)使用环境温度范围:摄氏-25度至摄氏50度;散热片高温消减临界:摄氏85度
    (12)重量:1.45kg 尺寸(L*W*H):198*114*68m

    编号:N03

     U-Li VM201圆形复合型电量仪表


     研制单位
       苏州大学飞思卡尔嵌入式系统实验室

     主控芯片

       MC68HC908LJ12

     产品简介

       U-Li VM201圆形复合型电量仪表内含一个蓄电池电量指示计和一个LCD小时计,集成在一个直径52mm的ABS外壳内,可以广泛应用在电动叉车、堆垛机、牵引车和其他工业用车辆上。
     电量仪表特性

    (1)多色10段LED显示(5个绿灯、3个黄色、2个红色LED)。
    (2)电池放电到70%时一个红色闪烁灯显示“能量储备”报警。
    (3)放电到80%时2个红色闪烁灯显示“电量耗尽”。
    (4)放电到80%时,特有的常闭继电器锁定提升,这种自锁继电器只有在提升循环结束时锁定。
    (5)“假”充电电池识别功能。
    (6)钥匙开关接通LED显示。只要电量仪表线路与电池相连,仪表就工作。
    (7)切断外部电源后,仪表内部数据可保持存储记忆10年。
    (8)放电曲线可以在一个很宽的范围内调整。
    (9)两种复位方式:OCR(开路复位);HVR(高电压复位)适用于充电时电池仍与仪表相连。  

     小时计特性

    (1)终生检测设备使用时间
    (2)LCD显示记录时间达到99999.9时,小时计自动复位并继续计时显示。
    (3)只要与电池相连,小时计LCD便启动。
    (4)断电记忆功能,在FLASH永久存储器中记录最新的累计值,无须外部电源或内部电池。
    (5)钥匙开关总控制,关闭钥匙开关,电量表完全不工作。  
     主要技术参数
    (1)电压范围:1.57VPC-1.93VPC
    (2)复位等级:OCR@2.09VPC;HVR@2.09VPC
    (3)工作温度:摄氏-25度至摄氏65度
    (4)小时计精度:±0.1%
    (5)LCD显示尺寸:5mm
    (6)配套接插件:Molex 8管脚,39-01-2085
    (7)仪表可以在振动、冲击、潮湿、多尘的环境中正常工作和显示
    (8)可依据客户需求进行编程,以适应客户对电池量程范围的特殊需求
    (9)有蓄电池低电压保护继电器,触点允许最大电流6A/DC30V
    (10)可以对DC12V—80V之间任意一个规格的电瓶电量进行指示,工作电压范围为标称电压值的±25%
    (11)取得ILAC-MRA/CNAS检测认可
     其他说明
    (1)小时电量计底面的Molex 4管脚是扩展功能用的。
    (2)可以扩展包括外接手持编程器调整蓄电池放电截止电压,以适合不同的电池。
    (3)也可以将放电截止电压固定,4芯管脚并根据客户要求外接其他扩展功能。
    (4)通过4芯接口用外接手持编程器来调整电量计的工作参数会比电位器调整更可靠,更直观。也可以避免因客户自己调整电位器不当而造成电量显示值与实际值偏差大的问题。
    24V接线: 


    48V接线:


    编号:N04

     手持编程器



     研制单位
       苏州大学飞思卡尔嵌入式系统实验室

     产品简介
       VP102手持编程器是无锡欣瑞公司为自己开发的VC230直流控制器和VM201小时电量计进行配套的便携式仪器。它可以对直流电机控制器的工作状态进行编程、测试和诊断,对电量计的放电节截止电压进行设定。该仪器采用进口专用芯片,中英文显示,通用性、全密封、抗震动设计。手持式编程器使用户能够快捷、方便地完成参数设定,指导调试及获取故障诊断信息。
     主要特性

    (1)阅读和清除历史错误设置,监控实时数据和执行测试。
    (2)允许在控制器之间拷贝设置参数。
    (3)便捷的中英文切换。
    (4)与所有欣瑞公司速度控制器和其他辅助设备相兼容。
    (5)清晰直观参数组织的菜单导航。
    (6)用于实时参数调试的增加/减少键。
    (7)屏幕显示详细信息单元,最大/最小区域。
    (8)便利的书签键可以在选择菜单之间快速切换。   

     主要技术参数
    (1)工作电压:5V
    (2)环境保护等级:IP20
    (3)使用环境温度范围:-10°C 到 50°C
    (4)存放温度:- 40°C 到 70°C
    (5)包装:防污溅
    (6)重量:0.4公斤
    (7)尺寸:180x80x40mm
    (8)接口类型:Molex 
     面板简介
    (1)显示屏:128×64象素液晶显示屏最多能同时显示四行文本和图像。
    (2)菜单显示键:按照菜单所列上下移动屏幕光标(上下导航键),打开和关闭子菜单(确认键)。
    (3)数据增加/减小键:改变由光标选中参数的值。
    (4)书签键:书签键可以让你不经过菜单导航快速返回到你中意的选择。
    (5)中英文切换键:可以快速切换显示屏显示的语言。 

     操作简介
    菜单结构:当数据从控制器加载后,主菜单出现。
    主菜单:从这里可以到达任何基本的功能。
    主菜单包括:编程、监控、诊断、功能。
    编程:编程菜单可以包含几级参数的子菜单。这个菜单里,像最大速度,电流限制,超时,模式等条目是编程菜单里常用到的参数。
    监控:监控包含了一系列所有能阅读和显示的变量。通常的条目是电池电压,输入情况和温度。
    诊断:出错菜单提供了现在的状态和进入以前出错历史的路径。
    功能:VP102手持编程器也可以用来在功能单元之间拷贝数据,重设数据和其他的单元独有的功能。功能菜单提供了这些的入口。
    接口协议和向后兼容性:VP102手持编程器只有和欣瑞公司其他智能产品有通信协议。通电后马上自动检测正确的协议开始加载数据。
    改变参数:给OEM、经销商、维修人员和最终用户提供的数据是由VP102进入权限控制的,并不是每一个使用者都能操作所有数据。当VP102连接到欣瑞产品上时,参数块根据现存的设置装载到编程器中。你可以轻易上下翻页参数列表和改变设置并且很快检查这些结果。要进入这些参数,使用菜单导航键选择。
    编程:子菜单组织参数列表,使用菜单导航键确认键进入子菜单。当一个参数被显示,它的值和功能单元(小型的)将显示在屏幕的上方。你可以交替使用数据增加/减少键来改变参数的值。根据数值的匹配大小进行调整。按下确认键以后,VP102将自动将这些改变送到功能单元。屏幕将显示“写入数据参数成功”这样新的值就被设置。
    监控:为了指导安装,维护和故障消除,VP102手持编程器能查询和显示U-Li功能单元过来的一系列实时数据。每个U-Li产品都有自己的条目列表显示。这个列表可以在主菜单上“监控”标题栏找到。使用菜单导航键的上、下箭头选择监视参数的列表。在列表的形式下,每个参数都阶段更新。
    诊断:VP102允许进入连接产品的现在和以前的系统和功能单元的状态。每个U-Li产品连续运行自诊断程序并且在一个永久性存储器上记录错误。当VP102连接到功能单元,手持单元中的错误日志自动更新。查看功能单元的现在状态,使用菜单导航键选择“诊断”,按确认键要进入子菜单。错误显示为代码“Y”和“N”和相应的描述文字。如果有多个错误,你可以使用菜单导航键上的上下按纽来滚动列表。
    功能:阅读过后清除历史出错是有用处的。要做这些,选择“功能->清故障历史”,有提示会让你确认操作。
    “存入控制器设置”是从一个单元复制数据到其他单元的过程,建立副本。你只可以拷贝同样软硬件和参数块的功能单元。
    “装入编程器设置”通过这里,你可以将从一个单元复制的数据,通过这个操作将把VP102中现存的数据下载到其他功能单元。这个过程只能在同型号产品中起作用。
    “返回最初设置”你也可以很容易地另存单元的初始数据。你在编程过程中任何时候都可以回到初试的设定,具体操作可以通过菜单选择:‘功能->返回最初设置’。
    其他:VP102型手持编程器本身含有几个描述产品的信息,除了参数、值和历史出错,每个U-Li产品包含一个描述产品水平的基本版本号小文件。开机信息菜单提供了这些数据。“C/E”提供了显示屏文字的中英文切换。  

    编号:N05

     嵌入式以太网数据采集系统



     研制单位
       苏州大学飞思卡尔嵌入式系统实验室

     应用实例

       苏州瑞萨稼动率采集系统

     主控芯片

       MC9S08GB60
     系统简介
       由于现代生产设备投资大,折旧快,只有保证它的很高的稼动率,才能最高限度的发挥它的使用效率。稼动率(设备正常生产率)的高低决定了投资回收期的长短,企业管理层必须实时了解现场每台设备的稼动率,以便作出正确的决策及调整。原有获取设备稼动率的方法主要通过手工抄写后再计算。由于不同车间之间、相同车间的不同设备之间都是相互孤立的,因而信息分散。这种现状给管理带来非常不便,且效率低下,与现代化生产很不相适。因此,实现稼动率的自动化采集、提高工作效率是当前急需解决的问题。
     系统描述

       该系统需完成若干个车间内最多80台生产设备的稼动率的采集。每个车间内的数据采集PC需对相应车间内的多台设备的运行状态进行实时监控。由于车间的生产设备均为大功率电机,运转时电磁干扰非常严重,而传输的数据量较小,设备到远程服务器的数据为三盏灯的状态(亮、暗、闪),PC到设备的数据为稼动率、故障率等少量计算后的数据,因此,为保证数据传输的高可靠性及实时性,在车间内部放一台PC机,通过嵌入式以太网总线进行通信,收集车间内设备的数据信息,而在车间与管理层之间,也用以太网进行通信,PC机将数据信息上传到数据服务器。实现稼动率采集,需为现场每一台设备系统配置一块带有以太网功能的数据采集器。采集器最基本的功能是完成三个状态灯的当前状态采集。而为了将状态发送到数据库服务器上,采集器还必须具备通信功能,同时,采集器应该提供一个友好的人机交互界面,以实现操作员特定的控制功能。采集器需完成以下几部分功能:  

    (1)数据采集:完成三灯亮、暗、闪状态的判定;
    (2)数据通信:实现现场设备数据到远程数据库服务器的上传以及远程数据库服务器数据到现场设备的下载;
    (3)键盘输入:完成现场操作员设备编号的输入等有关交互操作;
    (4)液晶显示:显示当前设备运行状态或键盘操作状态。





    编号:N06

     RFID卡读写系统



     研制单位
       苏州大学飞思卡尔嵌入式系统实验室

     主控芯片

       MC9S12NE64 MC908GP32 MC908LJ12
     13.56MHz射频读写系统
       射频识别(Radio Frequency Identification)系统是一种无线数据通信技术。射频识别卡是20世纪90年代以来逐渐发展起来的一种电子数据载体,13.56MHz射频卡应用最为广泛。V1.0版的射频读写由微控制器MC68HC908GP32和读写芯片MF RC500构成的读写控制模块。系统主要特点: (1)支持中英文显示。(2)支持多种卡的读写。此系列读写器可以完成EM4001/4102 只读卡或兼容卡的读操作,也可完成符合ISO/IEC14443A读写卡的读写操作。(3)支持在线写入。(4)支持多设备的级联操作。多设备级联时上位机只要通过扫描查询的方式就可以实现对级联的若干设备的操作。 
       V2.0版的射频读写模块由微控制器MC9S12NE64和读写芯片MF RC531组成。读卡模块硬件中间件实现了读取包含二代身份证在内的ISO/IEC14443 A & B两种电子标签UID的功能,并提供标准的软、硬件接口。应用程序开发人员可以通过该接口直接获得电子标签UID信息,而无需了解射频实现细节,缩短了RFID应用程序的开发周期。系统已经成功应用于门禁考勤、机房计费、党员信息化管理等领域。 
     125KHz和134.2KHz射频读写系统

       读卡模块选用Atmel公司的U2270B射频芯片和Freescale公司的MC908GZ60,用于对电子标签的数据读取和存储等功能实现。系统特点如下: (1)可支持125KHZ和134.2KHZ两种频率的电子标签,弥补了市场上现有读卡器只支持一种频率的缺陷。读卡器在识别读取数据是可实现两种频率自动的自动切换,方便了用户的使用。 (2)读卡器采用电池供电,所以在硬件设计上仔细考虑了功耗方面的考虑,最终整个硬件系统在低功耗模式下的静态电流只有3uA,满足了手持设备的需求。 (3) 在读取电子标签时,读取的标签号是16位的数字号码,并进行存储。
     主要技术指标
    MCU工作电压5V、I/O工作电压5V,最大工作频率8MHz;读卡器低功耗静态电流为3uA。
    本读写模块已经成功应用于125KHz和134.2KHz射频卡的动物标签标识系统。 







    编号:N07

     IC卡水表系统




     研制单位
       苏州大学飞思卡尔嵌入式系统实验室 泰州翎海电子仪表有限公司

     主控芯片

       MC908GP32(IC卡读写器) MC908JL3(水表控制器)
     系统概述
       随着水资源的日益紧张,用水供求矛盾日益加大,水公司都在努力寻求比较好的解决方法,使用本售水系统及IC卡水表是很理想的措施之一。同时,随着住房及住宅小区智能化的快速发展,使得智能化水表的需求不断加大,因此本售水系统及IC卡水表市场前景相当广阔。
     系统基本构成
    ① LZS系列IC卡售水管理系统软件。
    ② IC卡读写卡器。
    ③ LZS系列IC卡冷水水表。 
     IC卡售水管理系统及读写卡器技术特点
    ① 售水系统的软件设计严格遵循软件工程的基本原理,特别突出考虑可维护性。
    ② 在数据输入的设计方面,强调了数据的规范性。
    ③ 在查询信息输入方面也充分考虑规范性。
    ④ 针对不同公司(或城市)的发票格式不同,设计了可更改发票样式的模块。
    ⑤ 为了更好地维护用户水表,设计了“反读卡”。
    ⑥ 读写卡器的设计利用了MC908GP32内部看门狗功能,使之能够有效地连续工作。 
     IC卡冷水水表技术特点
    ① 严格遵循部颁标准《IC卡冷水水表》CJ/T 133-2001。标准未规定的功能,根据用户调查确定,这样使本水表功能更强。
    ② MCU选用Freescale于的MC68HC908JL3芯片,该芯片融入了MCU最新发展技术,这样选型确保了主控芯片的先进性。
    ③ 硬件设计时,充分考虑到电池供电的要求,低功耗与稳定性是两大要求。对IC卡座、显示芯片等部分,采用“用时供电”的设计方法,有效地降低了静态功耗,优于同类性水表。
    ④ 在水表的软件设计上,采取了软件滤波方法以及软件抗干扰措施,保证了工作的稳定性、计量的准确性。
    ⑤ 软件进行了冷启动、热启动的有效判别,使之进入不同模块运行,防止了干扰性复位给水表带来的影响。   




    编号:N08

     基于GPRS技术的无线指纹考勤系统



     研制单位
       苏州大学飞思卡尔嵌入式系统实验室 泰州翎海电子仪表有限公司

     主控芯片

       MC9S12DG128
     系统概述
       智能考勤管理系统是企业实现新型现代化安全管理的必要手段,它结合计算机技术、网络通讯技术、自动控制技术和智能卡技术于一体,是实现员工考勤管理的有效措施,它是由多种系统软件、数据库和多种硬件设备的有机结合的产品,实现员工无人值守考勤,再也不会因为加班、迟到、旷工而逐一核对计算;是企业管理做到真正意义上的“考勤管理无忧”通过智能考勤管理软件,可以实现对员工考勤登记、班次设计、异常出勤管理、员工/出勤/迟到/早退/请假/异常出入情况记录/多班次多时段跨零点班次生成,信息情况汇总,部门情况查询,分析汇总,统计报表分析汇总等.以达到从员工上下班刷卡到出考勤结果并进而发工资的全电脑化,无纸化作业.提高了效率、节省了管理成本。本系统是依据上海上海押运公司具体需求设计,为公司定制设计了一种新型的考勤机——智能式无线指纹IC考勤机。原理图如下:



     系统基本构成
       指纹采集模块、IC读写模块、时钟模块、键盘模块、液晶显示模块,语音模块,电池充电模块和GPRS模块、考勤管理软件。 
     无线指纹考勤系统特点
    ①智能:方便押运公司多个网点使用,配有智能充电管理模块实现对充电电池的智能充电,使系统不间断工作;可以随时上传,下载服务器中指纹数据到考勤机中,实现员工指纹一次录入终生使用。
    ②无线:不需要电脑及以太网即可实现考勤数据实时传送。
    ③安全:指纹和IC卡本身都是非常安全保险的考勤手段之一;根据押运公司的特殊情况,我们需要指纹、IC卡双重认证来实现对员工的安全管理;手指指纹和IC卡双方比对验证通过,再通过GPRS上传数据到总部服务器进行指纹认证通过才可以进行考勤,确保了该员工是正在执行此次任务的准员工。
    ④易操作:本系统配有液晶屏和语音提示,相应步骤的操作均有语音提示,如输入数字等均会提示,发现输错可及时得知,确保操作的正确性。
    ⑤经济:指纹识别技术的应用杜绝了在传统身份验证方式下经常出现的身份验证舞弊行为的发生,而利用GPRS技术来组建网络,减少了系统的建设、投资和运营费用。
    ⑥ 系统设计利用了MC9S12DG128内部看门狗功能,使之能够有效地连续工作。