【科技牛成果推荐】基于SOC系列的机电控制系统的开发

基于SOC系列的机电控制系统的开发

【项目简介】

SOC（System On Chip） 一种整体的设计方法概念，指的是一种芯片设计方法，集成了各种功能模块，每一种功能都是由硬件描述语言设计程序，然后在SOC内由电路实现的；每一个模块不是一个已经设计成熟的ASIC“器件”，只是利用芯片的一部分资源去实现某种传统的功能。

C80C51F是Silabs公司最新推出的一款带SOC色彩的独特的8位单片机系列，集成了嵌入式系统的许多先进技术。由最初的MCS-51发展到现在C80C51F，其过程代表了一个方向，提高了系统的运行速度和增加了片内模拟和数字外设，从整体上提高了单片机的性能。C80C51F 单片机是完全集成的混合信号系统级芯片（SOC），具有与8051兼容的高速CIP-51内核，与MCS-51指令完全兼容，除了具有标准8051的数字外设不见之外，片内还集成了数据采集和模拟部件和其它数字外设和功能部件，包括模拟多路选择器，可编程增益放大器，ADC,DAC， 电压比较器，电压基准，温度传感器，SMBUS,I2C,UART,定时器，可编程计数器，定时器阵列（PCA）,电源监视器和时钟振荡器等。

关键技术：

变频控制系统由于其自身特性原因，其在加载与空载时会有较大误差，为满足其控制精度的要求，系统尝试对其运动进行反馈调节控制，取得了良好效果，同时对AD转换精度，位移监测精度都有较高要求。

关键技术路线：

根据市场需求确定系统所需实现的功能，将功能模块化，之后根据功能结构划分硬件结构与技术难点的分析，硬件电路制作，软件编写，上机调试，再根据调试结果对硬件电路以及软件部分进行必要的改进。

本系统所选控制器集成了强大的外设功能，因此能方便的设计出可靠性高的控制系统，同时又能缩短开发周期，降低成本低，缩小体积。对系统而言不仅简化电路设计结构，同时使得系统具有抗干扰强，可靠性高的特点。

实验室目前应用于电子插拔力试验机、电子万能材料试验机（伺服与变频），其微控制器采用新华龙公司C8051F060。它具有高性能和低功耗的特性，性价比较高。由于采用了流水线结构，与标准的51结构相比，其指令执行速度有较大的提高。C8051F060中独创的交叉开关技术使得系统低功耗应用有了更强大的保障。

本身自带16位AD转换电路，属于真正在片上混合系统，在8位单片机中优势明显，采样速率高达100ksps，电路设计相对较为简单，电磁干扰较小，而且能够缩短产品的开发周期，性价比与同类产品相比较高。另外还应用于基于CAN总线的大型机组的检测系统与汽车电子， 其微控制芯片选用C8051F040。也可应用于汽车电子领域。

●所属领域：机电一体化、信息

●技术要点：系统对其速度控制进行反馈调节，对误差进行自动补偿，减小了其在加载时的误差，保证了精度要求，同时控制器自身硬件结构特点使得系统的抗干扰性、可靠性强，硬件成本低，实时性高。现处于实验调试阶段。

●应用前景：可应用领域十分广泛，如电机控制，网络通信，电子家电，设备监控，数据采集，汽车电子等。特别是在设备监控及控制与数据采集方面有好前景，由于其集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其他数字外设和功能部件，使得设计更加灵活，系统更加可靠，因此具有很大的市场应用前景。

●知识产权及项目获奖情况：其核心技术部分已经申请国家发明专利，具有自主知识产权。

●合作方式：希望与企业联合开发。