车辆前照灯控制系统实验

一、实验目的

1）利用实验平台，模拟车辆照明控制系统工作

2）学习嵌入式系统的裁剪与定制

3）熟悉AD转换器，键盘等设备的操作

4）熟悉基于消息循环的事件处理机制

5）理解操作系统对于嵌入式系统的意义

二、本课题选题背景及国内外研究动态

（一）选题背景

20世纪90年代中期以后，LED作为汽车尾灯已经被人们广泛接受。近年来，随着LED亮度的逐渐增加，2003年高亮度Luxeon TM的市场投放，使LED开始在汽车前照灯领域崭露头角，它以体积小、寿命长、环保、聚焦距离短等优势受到人们普遍的关注和青睐。然而，氙气和LED前照灯技术只能工作在一种模式下，即一种固定的类型下。但是，实际道路使用状况、环境状况、气候状况等情况非常复杂。数据分析显示，在夜间发生车祸的数量是白天车祸数量的两倍，为了在夜间或者是恶劣天气下能达到更好的视觉效果，要求前照灯光线随着不同的驾驶环境而改变。这就需要设计一种灵活的前照灯系统。

传统的前照灯系统是由：近光灯、远光灯、行驶灯和前雾灯组合而成。在城市道路行驶并且限速的情况下，主要采用近光；在乡间道路或者高速公路上高速行驶的时候，主要采用远光；雾天行驶的时候，应该打开雾灯；白天行驶，应该打开行驶灯（欧洲标准）。但是实际的使用中，传统的前照灯系统存在着诸多问题。例如，现有近光灯在近距离上的照明效果很不好，特别是在交通状况比较复杂的市区，经常会有很多司机在晚上将近光灯、远光灯和前雾灯统统打开；车辆在转弯的时候也存在照明的暗区，严重影响了司机对弯道上障碍的判断；车辆在雨天行驶的时候，地面积水反射前灯的光线，产生反射眩光等等。

欧洲汽车照明研究机构曾经就此作过做专项调查，结果显示，欧洲司机们最希望改善的是阴雨天气积水路面的照明，排在第二位的是乡村公路的照明，接下来依次是弯道照明、高速公路照明和市区照明。

上述这些问题的存在，就使得研制一种具有多种照明功能的前照灯成为必要，并且这些功能的切换，出于安全上的考虑，必须是自动实现的。所以欧洲和日本相继研制了这种自动适应车辆行驶状态的前照灯系统——AFS（自适应前照灯系统）。

（二）国内外研究现状

目前,在汽车前照灯的标准方面有欧洲标准和美国标准,两者主要在近光配光上有较大的差别。

欧洲标准特别注重对眩光的控制,因此在其配光上存在15°的截止线,并且照度也比较低。在美国,道路大多比较宽阔,因此对眩光没什么特别的要求,只要前照灯能够照得更远更亮就可以了。随着经济全球化进程的加快,人们迫切要求消除这2种标准之间的差别,建立一个统一的国际标准。一种方法是将两种标准中合理的部分综合起来形成一个双方都能接受的标准；另外一种方法是建立一个包括多种功能的前照灯系统,它能根据不同的路况、天气而采用不同的照明方式,这就是AFS系统。

对于AFS前照灯系统的研究在国外已经取得了很大进展,日趋成熟。日本、欧洲等国的知名汽车制造商都纷纷推出自己的AFS,在高档轿车中标配AFS的同时,将其在中档甚至中低档轿车车型中作为选配列出。比如奥迪A8,宝马5系,梅塞德斯CLS、E系、M系,大众B6,雷克萨斯RX330,丰田皇冠等等。

在国外，AFS已经得到广泛应用,而国内在这方面的研究还比较少。引进的AFS大多考虑生产商本国道路状况,而国内的道路状况与日本和欧洲有较大不同,因此AFS并不能发挥最大的作用,对AFS在国内的应用带来了阻力。国内上海小糸公司已经对天津丰田锐志AFS前照灯完成了国产化开发工作,用于新款丰田佳美AFS前照灯系统业已完成,但其主要是以技术引进为主。

（三）AFS系统综述

1、AFS系统组成

动态照明系统这一概念是20世纪90年代初提出的，经过10多年的发展，智能化自适应前照灯照明系统AFS正式亮相。该系统可以根据汽车行驶的速度、偏离速率以及转向角等表示汽车运动状态的参量来计算照明的方式。随着2003年静态转弯照明系统在欧洲汽车市场上的投放，2004开始尝试引入动态转弯照明系统，并很快受到欢迎和推广。这种系统尤其在城镇、乡村、高速公路等不同复杂路况条件下以及恶劣天气中的应用，将有益于驾驶安全性的提高。

AFS系统是由传感器组、传输通路、电控单元和执行机构组成。由于需要对多种车辆行驶状态做出综合判断，因此AFS系统是一个多输入多输出的复杂的系统。其主要部分包括：

（1）前照灯——卤素车灯、HID灯或LED灯等。

（2）传感器——包括角度传感器和速度传感等。随着速度和方向盘角度的改变，车身高度和倾斜度也会随之改变，传感器将这些参数的变化通过CAN （controller area network）总线传输给电控单元（ECU），电子控制单元收集所有传感器传来的数据控制执行电机，在理论上给出最合理的光分布，用来改善灯光照明。

（3）雾探测器——该探测器能应用在恶劣天气尤其是浓雾条件下，给出真实的实际可视距离。自动雾探测器可根据雾浓度大小给出正确的判断，并调整照明方式，以适应恶劣天气，提高雾天驾驶的安全性。

（4）夜间可视系统——作为一个独立的可视增强系统，该系统主要分为远红外线和近红外线两种特性，这两种都能应用在支持夜间可视的前照灯系统中。作为一个综合系统，可视光源和红外线的综合应用能够识别障碍物、步行者和其他物品。

2、AFS系统功能

（1）阴雨天气的照明：

阴雨天气，地面的积水会将行驶车辆打在地面上的光线，反射至对面会车司机的眼睛中，使其目眩，进而可能造成交通事故。AFS有效的解决方法是：前灯发出特殊光型，减弱地面可能对会车产生眩光的区域的光强。

（2）转弯道路的照明：

传统前灯的光线因为和车辆行驶方向保持着一致，所以不可避免的存在照明的暗区。一旦在弯道上存在障碍物，极易因为司机对其准备不足，引发交通事故。AFS解决的方法是：车辆在进入弯道时，产生旋转的光型，给弯道以足够的照明。

（3）高速公路的照明：

车辆在高速公路上行驶，因为具有极高的车速，所以需要前照灯比乡村道路照得更远，照得更宽。而传统的前灯却存在着高速公路上照明不足的问题，如图5所示。AFS采用了更为宽广的光型解决这一问题。

（4）城市道路的照明：

城市中道路复杂、狭窄。传统前照灯近光如图7所示，因为光型比较狭长，所以不能满足城市道路照明的要求。AFS在考虑到车辆市区行驶速度受到限制的情况下，可以产生比较宽阔的光型，有效地避免了与岔路中突然出现的行人、车辆可能发生的交通事故。

3、举例：雷克萨斯自适应照明系统(AFS)

夜间行驶时，装备自适应照明系统的LEXUS雷克萨斯使驾驶员在转弯时拥有良好视野。感应器将监控车速和前轮转向角度，以估计驾驶员三秒后的位置，同时令前大灯照向此处。左、右前大灯可依据转弯角度进行不同程度的旋转，一个可旋转5度，另一个可旋转15度。

当驶近弯道时，车灯将紧随前方道路走向，而绝非简单照亮道路边缘。自适应照明系统有助于缓解夜间行车疲劳，尤其在不熟悉的连续弯路当中行驶时。

三、需求分析

一款AFS车辆前照灯系统需要提供以下服务：

1、三种车灯照明基本状态：近光宽照明，远光照明，转弯死角照明；

2、具备车速传感器和天气状况传感器；

3、将速度划分为三档，由低到高分别为城市速度，乡村速度和高速公路速度；

4、城市照明时，采用近光灯照明；

5、乡村速度时，采用限制左侧照明，即此时右侧同时使用远光灯和近光灯，而左侧使用近光灯；

6、高速路速度时，同时使用远光灯和近光灯照明；

7、通过传感器识别雾天，自动打开雾灯功能，并且，雾灯不影响其他灯的使用；

8、转向时，自动触发转向照明灯，将所转向的区域中的死角照亮，转向结束，关闭转向灯；

9、为应付紧急情况，所有的灯均可通过键盘手动控制；

10、出于安全性的考虑，车灯的变化需要在尽量短的时间内完成，以尽可能的提高驾驶员的客观的可视范围。

四、实验的基本内容

（一）AFS系统模型抽象与资源模拟

1、系统中具备多种传感器，并且可以周期性采样各传感器数据，综合处理

2、车灯作为系统的输出设备，通过其组合表达系统的处理结果

3．模块之间独立性较强，需要有软开关可以屏蔽模块。

针对实验室内的条件，结合实验平台中的资源，对车辆前照灯控制系统中的设备作如下模拟：

1、用8个LED分别模拟各组车灯，对8个LED编号分别为1至8，1号和8号模拟侧光灯，2号和7号模拟雾灯，3号和6号模拟外侧远光灯，4号和5号模拟近光灯。示意图如下：

2、AD转换器0模拟方向盘，居中为正向行驶

3、AD转化器1模拟车速传感器

4、键盘模拟驾驶员车内控制按钮。1号键和3号键为左右侧的近光灯，4号键和6号键为左右侧的远光灯，7号键和9号键为左右侧光灯，5控制雾灯。NumLock 键用于手动控制和自动控制的切换。

5、AD转换器2模拟空气中雾气数据采样。

（二）环节实验准备

根据上述分析，实验准备阶段需要熟悉的环节实验有：

1、AD转换器实验

主要目的是知道编程实现 A/D功能的主要方法。 AD转换器实验是系统中有关AD转换器的基础模块实现的基础。

1) 新建工程，将Exp5中的文件添加到工程。

2) 编写获取转换结果函数（ main.c）

3) 主函数(main.c)

2、键盘和LED实验

目的是学习键盘及LED驱动原理，掌握键盘及LED驱动芯片的使用方法。键盘和LED实验是系统中键盘和LED两个基础模块实现的基础。

1)新建工程，将Exp3中的文件添加到工程。

2)2)定义zlg7289寄存器(zlg7289.h)

#define ZLG7289_CS (0x20) //GPB5

#define ZLG7289_KEY (0x10) //GPG4

#define ZLG7289_ENABLE()

do{Zlg7289SIOBand=rSBRDR; Zlg7289SIOCtrl=rSIOCON; rSIOCON=0x31; rSBRDR=0xff; rPDATB&=(~ZLG7289_CS);}while(0)

#define ZLG7289_DISABLE()

do{rPDATB|=ZLG7289_CS;rSBRDR=Zlg7289SIOBand;rSIOCON=Zlg7289SIOCtrl; }while(0)

3)编写zlg7289驱动函数(zlg7289.c)

4)定义键盘映射表：(Keyboard16.c)

unsigned char

KeyBoard_Map[]={4,8,11,0,0,0,0,0,5,9,12,15,1,0,0,0,6,10,13,16,2,3 ,0,0,7,0,14,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0,0,0};

//64,键值映射表。

通过查找键盘映射表来确定键盘扫描码对应的按键值。

5)定义键盘读取函数：(Keyboard16.c)

6) 编写主函数，将按键值在数码管上显示。

3、消息循环实验

目的是学习使用系统的消息循环。掌握如何通过系统的消息循环来响应键盘的消息，同时学会使用图形模式下的液晶屏文字显示函数。最终实现按不同的键，在屏幕上显示不同的文字；同时，把键盘的按键号码输出到 PC 机的终端显示。消息循环实验部分是本系统的一个核心部分，是各个模块之间的一个通信纽带。

1、新建工程，将 Exp1中的文件加入工程。

2、打开 Main.c文件，仔细阅读 Key_Scan_Task函数——系统的键盘

扫描函数。理解系统中 Main_Task任务消息队列的创建和发送的过程。

3、在 Main_Task任务中加入代码，实现消息循环。即：等待消息、处理

（响应）消息、删除消息。

⑴使用 WaitMessage接收消息，通常等待时间设置为无限长。

⑵如图 4-1所示，系统的消息循环是一个无限循环。

⑶系统的消息结构定义如下：

typedef struct {

POS_Ctrl pOSCtrl; //消息所发到的窗口(控件)

U32 Message;

U32 WParam;

U32 LParam;

}OSMSG, *POSMSG;

收到消息以后（即， WaitMessage函数返回），通过判断消息结构中 Message 的成员来判断消息类型。如果是键盘消息，则 Message的值为 OSM_KEY，Wparam 参数存储的是按键的号码，LParam参数存储的是同时系统按下的功能键（如果没有，则为 0）。

⑷开始等待下一条消息之前必须使用 DeleteMessage删除消息，释放系统的内存空间。 4、编写键盘消息响应函数，处理键盘的消息。当有键盘消息收到的时候，把按键号码显示在液晶屏上，同时，发送给 PC机的终端。

4、操作系统移植实验

目的是掌握和理解UC/OS-II内核的主要结构及UC/OS-II内核移植到 ARM7处理器上的基本方法。操作系统移植实验部分是系统中最核心的部分，控制、调度着其他模块正常、协调地运行。

实验主要的内容

(1)、该实验的文件分为两类，

其一是 STARTUP目录下的系统初始化、配置等文件，其二是μC/OS-Ⅱ的全部源码，arch目录下的 3个文件是和处理器架构相关的。

(2)．设置 os_cpu.h中与处理器和编译器相关的代码

typedef unsigned char BOOLEAN;

typedef unsigned char INT8U;

typedef signed char INT8S;

typedef unsigned int INT16U;

typedef signed int INT16S;

typedef unsigned long INT32U;

typedef signed long INT32S;

typedef float FP32;

typedef double FP64;

typedef unsigned int OS_STK;

typedef unsigned int OS_CPU_SR;

extern int INTS_OFF(void);

extern void INTS_ON(void);

#define OS_ENTER_CRITICAL() { cpu_sr = INTS_OFF(); }

#define OS_EXIT_CRITICAL() { if(cpu_sr == 0) INTS_ON(); }

#define OS_STK_GROWTH 1

1）与编译器相关的数据类型

因为不同的微处理器有不同的字长，所以μC/OS-Ⅱ的移植包括了一系列的类型定义以确保其可移植性。尤其是μC/OS-Ⅱ代码从不使用 C的 short,int和long等数据类型，因为它们是与编译器相关的，不可移植。相反的，我们定义的整形数据结构既是可移植的又是直观的。为了方便，虽然μC/OS-Ⅱ不使用浮点数据，但我们还是定义了浮点数据类型。

例如，INT16U数据类型总是代表 16位的无符号整数。现在，μC/OS-Ⅱ和用户的应用程序就可以估计出声明为该数据类型的变量的取值范围是 0~65535。将μC/OS-Ⅱ移植到 32位的处理器上也就意味着 INT16U实际被声明为无符号短整形数据结构而不是无符号整数数据结构。但是，μC/OS-Ⅱ所处理的仍然是

INT16U。

用户必须将任务堆栈的数据类型告诉给μC/OS-Ⅱ。这个过程是通过为

OS_STK声明正确的 C数据类型来完成的。我们的处理器上的堆栈成员是 16位

的，所以将 OS_TSK声明为无符号整形数据类型。所有的任务堆栈都必须用OS_TSK声明数据类型。

2）OS_ENTER_CRITICAL()和 OS_EXIT_CRITICAL()

与所有的实时内核一样，μC/OS-Ⅱ需要先禁止中断再访问代码的临界区，并且在访问完毕后重新允许中断。这就使得μC/OS-Ⅱ能够保护临界区代码免受多任务或中断服务例程（ISR）的破坏。在 S3C44B0X上是通过两个函数（ OS_CPU_A.S）实现开关中断的。

INTS_OFF

mrs r0, cpsr ; 当前 CSR

mov r1, r0 ; 复制屏蔽

orr r1, r1, #0xC0 ; 屏蔽中断位

msr CPSR, r1 ; 关中断(IRQ and FIQ)

and r0, r0, #0x80 ; 从初始 CSR返回 FIQ位

mov pc,lr ; 返回

INTS_ON

mrs r0, cpsr ; 当前 CSR

bic r0, r0, #0xC0 ; 屏蔽中断

msr CPSR, r0 ; 开中断 (IRQ and FIQ)

mov pc,lr ; 返回

3）OS_STK_GROWTH

绝大多数的微处理器和微控制器的堆栈是从上往下长的。但是某些处理器是用另外一种方式工作的。μC/OS-Ⅱ被设计成两种情况都可以处理，只要在结构常量 OS_STK_GROWTH中指定堆栈的生长方式就可以了。

置 OS_STK_GROWTH为 0表示堆栈从下往上长。

置 OS_STK_GROWTH为 1表示堆栈从上往下长。

(3)．用 C语言编写 6个操作系统相关的函数（OS_CPU_C.C）

1）OSTaskStkInit

OSTaskCreate()和 OSTaskCreateExt()通过调用 OSTaskStkInit()来初始化任务的堆栈结构。因此，堆栈看起来就像刚发生过中断并将所有的寄存器保存到堆栈中的情形一样。图 12-2显示了 OSTaskStkInt()放到正被建立的任务堆栈中的东西。这里我们定义了堆栈是从上往下长的。

在用户建立任务的时候，用户传递任务的地址， pdata指针，任务的堆栈栈顶和任务的优先级给 OSTaskCreate()和 OSTaskCreateExt()。一旦用户初始化了堆栈，OSTaskStkInit()就需要返回堆栈指针所指的地址。 OSTaskCreate()和 OSTaskCreateExt()会获得该地址并将它保存到任务控制块(OS_TCB)中。

OS_STK * OSTaskStkInit (void (*task)(void *pd), void *pdata, OS_STK *ptos, INT16U opt)

{

unsigned int * stk;

stk = (unsigned int *)ptos; /* 装载堆栈指针 */ opt++;

/*为新任务建立堆栈 */

*--stk = (unsigned int) task; /* pc */

*--stk = (unsigned int) task; /* lr */ *--stk = 12; /* r12 */

*--stk = 11; /* r11 */ *--stk = 10; /* r10 */

*--stk = 9; /* r9 */ *--stk = 8; /* r8 */

*--stk = 7; /* r7 */ *--stk = 6; /* r6 */

*--stk = 5; /* r5 */ *--stk = 4; /* r4 */

*--stk = 3; /* r3 */ *--stk = 2; /* r2 */

*--stk = 1; /* r1 */

*--stk = (unsigned int) pdata; /* r0 */

*--stk = (SUPMODE); /* cpsr */

*--stk = (SUPMODE); /* spsr */

return ((OS_STK *)stk); }

2）OSTaskCreateHook

当用 OSTaskCreate()和 OSTaskCreateExt()建立任务的时候就会调用OSTaskCreateHook()。该函数允许用户或使用移植实例的用户扩展μC/OS-Ⅱ功能。当μC/OS-Ⅱ设置完了自己的内部结构后，会在调用任务调度程序之前调用OSTaskCreateHook()。该函数被调用的时候中断是禁止的。因此用户应尽量减少该函数中的代码以缩短中断的响应时间。

当 OSTaskCreateHook()被调用的时候，它会收到指向已建立任务的 OS_TCB 的指针，这样它就可以访问所有的结构成员了。函数原型：

void OSTaskCreateHook (OS_TCB *ptcb)

3）OSTaskDelHook

当任务被删除的时候就会调用 OSTaskDelHook()。该函数在把任务从

μC/OS-Ⅱ的内部任务链表中解开之前被调用。当 OSTaskDelHook()被调用的时候，它会收到指向正被删除任务的 OS_TCB的指针，这样它就可以访问所有的结构成员了。 OSTaskDelHook()可以来检验 TCB扩展是否被建立（一个非空指针）并进行一些清除操作。

函数原型：

void OSTaskDelHook (OS_TCB *ptcb)

4.）OSTaskSwHook

当发生任务切换的时候就会调用 OSTaskSwHook()。OSTaskSwHook()可以直接访问 OSTCBCur和 OSTCBHighRdy，因为它们是全局变量。OSTCBCur指向被切换出去的任务 OS_TCB，而 OSTCBHighRdy指向新任务 OS_TCB。注意在调用OSTaskSwHook()期间中断一直是被禁止的。因此用户应尽量减少该函数中的代码以缩短中断的响应时间。

函数原型：

void OSTaskSwHook (void)

5）OSTaskStatHook

OSTaskStatHook()每秒钟都会被 OSTaskStat()调用一次。用户可以用OSTaskStatHook()来扩展统计功能。例如，用户可以保持并显示每个任务的执行时间，每个任务所用的 CPU份额，以及每个任务执行的频率等。

函数原型：

void OSTaskStatHook (void)

6）OSTimeTickHook OSTimeTickHook()在每个时钟节拍都会被 OSTaskTick()调用。实际上，OSTimeTickHook()是在节拍被μC/OS-Ⅱ真正处理，并通知用户的移植实例或应用程序之前被调用的。函数原型：

void OSTimeTickHook (void)

后 5个函数为钩子函数，可以不加代码。只有当 OS_CFG.H中的

OS_CPU_HOOKS_EN被置为 1时才会产生这些函数的代码。

(4)．用汇编语言编写 4个与处理器相关的函数（OS_CPU.ASM）

1）OSStartHighRdy ()；运行优先级最高的就绪任务

OSStartHighRdy

LDR r4, addr_OSTCBCur ; 得到当前任务 TCB地址

LDR r5, addr_OSTCBHighRdy ; 得到昀高优先级任务 TCB地址

LDR r5, [r5] ; 获得堆栈指针

LDR sp, [r5] ; 转移到新的堆栈中

STR r5, [r4] ; 设置新的当前任务 TCB地址

LDMFD sp!, {r4} ;

MSR SPSR, r4 ;

LDMFD sp!, {r4} ; 从栈顶获得新的状态

MSR CPSR, r4 ; CPSR 处于 SVC32Mode模式

LDMFD sp!, {r0-r12, lr, pc } ; 运行新的任务

2）OS_TASK_SW ()；任务级的任务切换函数

OS_TASK_SW

STMFD sp!, {lr} ; 保存 pc

STMFD sp!, {lr} ; 保存 lr

STMFD sp!, {r0-r12} ; 保存寄存器和返回地址MRS r4, CPSR STMFD sp!, {r4} ; 保存当前的 PSR

MRS r4, SPSR STMFD sp!, {r4} ; 保存 SPSR

; OSPrioCur = OSPrioHighRdy

LDR r4, addr_OSPrioCur

LDR r5, addr_OSPrioHighRdy

LDRB r6, [r5]

STRB r6, [r4]

; 得到当前任务 TCB地址

LDR r4, addr_OSTCBCur

LDR r5, [r4]

STR sp, [r5] ; 保存 sp在被占先的任务的 TCB

; 得到最高优先级任务 TCB地址

LDR r6, addr_OSTCBHighRdy

LDR r6, [r6]

LDR sp, [r6] ; 得到新任务堆栈指针

; OSTCBCur = OSTCBHighRdy

STR r6, [r4] ; 设置新的当前任务的 TCB地址

;保存任务方式寄存器

LDMFD sp!, {r4}

MSR SPSR, r4

LDMFD sp!, {r4}

MSR CPSR, r4

;返回到新任务的上下文

LDMFD sp!, {r0-r12, lr, pc}

3）OSIntCtxSw() ；中断级的任务切换函数

OSIntCtxSw

add r7, sp, #16 ; 保存寄存器指针

LDR sp, =IRQStack ;FIQ_STACK

mrs r1, SPSR ; 得到暂停的 PSR

orr r1, r1, #0xC0 ; 关闭 IRQ, FIQ.

msr CPSR_cxsf, r1 ; 转换模式 (应该是 SVC_MODE)

ldr r0, [r7, #52] ; 从 IRQ堆栈中得到 IRQ's LR (任务 PC) sub r0, r0, #4 ; 当前 PC地址是(saved_LR - 4)

STMFD sp!, {r0} ; 保存任务 PC

STMFD sp!, {lr} ; 保存 LR

mov lr, r7 ; 保存 FIQ 堆栈 ptr in LR (转到 nuke r7) ldmfd lr!, {r0-r12} ; 从 FIQ堆栈中得到保存的寄存器 STMFD sp!, {r0-r12} ;在任务堆栈中保存寄存器

;在任务堆栈上保存 PSR 和任务 PSR

MRS r4, CPSR

bic r4, r4, #0xC0 ; 使中断位处于使能态

STMFD sp!, {r4} ; 保存任务当前 PSR

MRS r4, SPSR

STMFD sp!, {r4} ; SPSR

; OSPrioCur = OSPrioHighRdy // 改变当前程序

LDR r4, addr_OSPrioCur

LDR r5, addr_OSPrioHighRdy

LDRB r6, [r5] STRB r6, [r4] ; 得到被占先的任务 TCB

LDR r4, addr_OSTCBCur

LDR r5, [r4]

STR sp, [r5] ; 保存 sp 在被占先的任务的 TCB

; 得到新任务 TCB 地址

LDR r6, addr_OSTCBHighRdy

LDR r6, [r6]

LDR sp, [r6] ; 得到新任务堆栈指针

; OSTCBCur = OSTCBHighRdy

STR r6, [r4] ; 设置新的当前任务的 TCB地址

LDMFD sp!, {r4}

MSR SPSR, r4

LDMFD sp!, {r4}

BIC r4, r4, #0xC0 ; 必须退出新任务通过允许中断

MSR CPSR, r4

LDMFD sp!, {r0-r12, lr, pc}

完成了上述工作以后，μC/OS-Ⅱ就可以运行在 ARM处理器上了。（三）实验设备

硬件：PC机一台

UP-NETARM3000教学实验开发平台一套

ARM7TDMI仿真器一部

软件：

PC机Windows操作系统

ARM ADS1.2集成开发环境

仿真器驱动程序、超级终端通讯程序

（四）实验内容

1、系统功能与流程

（1）循环采样AD转换器和键盘码

（2）当AD转换器1采样值处于慢速区域时，仅点亮4号和5号LED（所有数码管全亮，显示为“8”）

（3）当AD转换器1采样值处于中速区域时，点亮4号，5号，6号LED

（4）当AD转换器1采样值处于高速区域时，点亮3号，4号，5号，6号LED （5）当AD转换器0采样值左偏时，点亮1号LED，当AD转换器值回复后关闭。当AD转换器值右偏时，点亮9号LED，当AD转换值恢复后关闭

（6）当AD转换器2采样值超过预设的阈值时，点亮2号和7号LED，小于时关闭。

（7）通过NumLock键实现自动与手动的控制切换。当自动模式下，手动按钮仍可进行干预，但是随着系统状态变化时，手动干预的状态不予保留。

（8）手动状态下，AD转换器的值不影响。

2、系统定制与剪裁

硬件层：

CPU： S3C44B0X01(ARM7TDMI核心)

Boot Flash: 2M Nor Flash(AM29LV160DB)

RAM: 8M

输入设备： AD转换器0，AD转换器1，AD转换器2，键盘

输出设备： LED数码管

软件层：

由于本应用设计功能简单，响应事件类型较少，可以考虑剪裁掉操作系统，让程序的循环直接运行于硬件环境之上。但是，简单的循环机制会使得时间的响应延时延长。

3、构建最小系统

本系统中，硬件最小系统是由CPU、RAM、Nor Flash、A/D转换器、键盘组成。在此基础上，加载BootLoader，编写并加载Nor Flash驱动、LED驱动、键盘驱动、AD转换器驱动等。

4、模块分析与讨论

本系统中，可以将软件结构模块简单地划分为三个部分：事件触发模块、事件分发模块、事件处理模块。其中事件触发模块负责从输入设备端获取信息，确认是否有事件发生，在本实验系统中，即AD转换器采样模块和键盘事件采样模块；事件处理模块是程序的执行模块，负责驱动输出设备，表达程序处理的结果，在本实验中即为LED驱动模块；消息分发模块是程序的中枢，通过轮询或中断等方式获取中断信息，并发送到事件处理模块中，即本实验中的主循环实现的功能。

5、可测型设计

本实验中，对系统的消息循环效率、事件响应时间等指标进行测试与评估。通过在响应模块部分加入时间代码，以得到响应数据进行分析。

如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！

污水水质检测实验报告

污水水质检测实验报告 班级： 姓名： 学号： 一、实验目的： （1）、学习和掌握测定水中溶解氧、pH、浊度、氟化物、铁、氨氮、六价铬、硫化物、钙、亚硝酸盐氮、有效氯（总氯）COD和

总磷的方法。 （2）校园内湖塘是校园生活污水和雨水的接纳水体。本实验旨在了解各湖塘接纳污水水质情况，掌握铬法测定污水COD的方法及原理，同时了解其他水质指标，如SS、NH3-N、PO43-。 二、实验原理： （1）重铬酸钾法测定污水COD 实验原理：化学需氧量是用化学氧化剂氧化水中有机物污染物时所消耗的氧化剂量，用氧量（mg/L）表示。化学需氧量愈高，也表示水中有机污染物愈多。常用的氧化剂主要是重铬酸钾和高锰酸钾。以高锰酸钾作氧化剂时，测得的值称CODMn。以重铬酸钾作氧化剂时，测得的值称CODCr，或简称COD。重铬酸钾法测COD的原理是在水样中加如一定量的重铬酸钾和催化剂硫酸银，在强酸性介质中加热回流一段时间，部分重铬酸钾被水样中可氧化物质还原，用硫酸亚铁铵滴定剩余的重铬酸钾，根据消耗重铬酸钾的量计算COD的值。 （2）、氨氮的测定 氨+碘化汞钾→黄色络合物 ↑ 氨与碘化汞钾在碱性溶液中(KOH)生成黄色络合物，其色度与氨氮含量成正比，在0～2.0 mg／L的氨氮范围内近于直线性。 （3）、亚硝酸盐的测定——重氮化比色法 亚硝酸盐+氨基苯磺酸（重氮作用）+ －萘胺→紫

红色染料 亚硝酸盐和对氨基苯磺酸起重氮化作用，再与 －萘胺起偶合反应，生成紫红色染料，与标准液进行比色。 三、实验装置： （1）、器材 GDYS-101M多参数水质分析仪

（2）、药品 去离子水或蒸馏水、各种相关试剂 （3）、样品 信息楼前池塘水 四、注意事项： （1）树叶、木棒、水草等杂质应从水样中除去。（2）废水粘度高时，可加2-4倍蒸馏水稀释，摇均匀待沉淀物下降后再过滤。五、实验步骤： 样品（ml）试剂（一）试剂（二）显色时间 （min） 氨氮10 0.2 1支10 10 0.2 1支— 蒸馏水（对 照） 亚硝酸盐10 0.2 1支20 蒸馏水（对 10 0.2 1支— 照）

控制系统仿真与设计实验报告

控制系统仿真与设计实验报告 姓名： 班级： 学号： 指导老师：刘峰 7.2.2控制系统的阶跃响应 一、实验目的 1.观察学习控制系统的单位阶跃响应； 2.记录单位阶跃响应曲线； 3.掌握时间相应的一般方法； 二、实验内容 1.二阶系统G(s)=10/(s2+2s+10)

键入程序，观察并记录阶跃响应曲线；录系统的闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率；记录实际测去的峰值大小、峰值时间、过渡时间，并与理论值比较。 （1）实验程序如下： num=[10]; den=[1 2 10]; step(num,den); 响应曲线如下图所示： （2）再键入： damp(den); step(num,den); [y x t]=step(num,den); [y,t’] 可得实验结果如下：

记录实际测取的峰值大小、峰值时间、过渡时间，并与理论计算值值比较 实际值理论值 峰值 1.3473 1.2975

峰值时间 1.0928 1.0649 过渡时间+%5 2.4836 2.6352 +%2 3.4771 3.5136 2. 二阶系统G(s)=10/(s2+2s+10) 试验程序如下： num0=[10]; den0=[1 2 10]; step(num0,den0); hold on; num1=[10]; den1=[1 6.32 10]; step(num1,den1); hold on; num2=[10]; den2=[1 12.64 10]; step(num2,den2); 响应曲线：

（2）修改参数，分别实现w n1= (1/2)w n0和w n1= 2w n0响应曲线试验程序: num0=[10]; den0=[1 2 10]; step(num0,den0); hold on; num1=[2.5]; den1=[1 1 2.5]; step(num1,den1); hold on; num2=[40]; den2=[1 4 40]; step(num2,den2); 响应曲线如下图所示：

实验1-白盒测试实验报告

实验1-白盒测试实验报告

第一章白盒测试 实验1 语句覆盖 【实验目的】 1、掌握测试用例的设计要素和关键组成部 分。 2、掌握语句覆盖标准，应用语句覆盖设计测 试用例。 3、掌握语句覆盖测试的优点和缺点。 【实验原理】 设计足够多的测试用例，使得程序中的每个语句至少执行一次。 【实验内容】 根据下面提供的程序，设计满足语句覆盖的测试用例。 1、程序1源代码如下所示： #include void main()

{ int b; int c; int a; if(a*b*c!=0&&(a+b>c&&b+c>a&&a+c>b)) { if(a==b&&b==c) { cout<<"您输入的是等边三角形！"; } else if((a+b>c&&a==b)||(b+c>a&&b==c)||(a+c> b&&a==c)) { cout<<"您输入的是等腰三角形！"; } else if((a*a+b*b==c*c)||(b*b+c*c==a*a)||(a* a+c*c==b*b)) { cout<<您输入的是直角三角形"; }

else { cout <<”普通三角形”; } } else { cout<<"您输入的不能构成一个三角形！"; } } 输入数据预期输出 A=6,b=7,c=8普通三角形 A=3,b=4,c=5直角三角形 A=4,b=2,c=4等腰三角形 A=1,b=1,c=1等边三角形 A=20,b=10,c=1非三角形 2、程序2源代码如下所示： void DoWork(int x,int y,int z) {

直线运动中速度的测量实验报告

实验题目：直线运动中速度的测量 实验目的：利用气垫技术精确地测定物体的平均速度、瞬时速度、加速度以及当地的重力加速度，通过物 体沿斜面自由下滑来研究匀变速运动的规律和验证牛顿第二定律 实验器材：气垫导轨、滑块、垫块、砝码、砝码盘、细线、游标卡尺、米尺、挡光片、光电门、计时器、 托盘天平 实验原理：1、平均速度和瞬时速度的测量 作直线运动的物体Δt 时间的位移是Δs ，则t 时间内的平均速度为t s v ??= ，令Δt →0，即是物体在该点的瞬时速度t s v t ??=→?0lim ，在一定的误差范围内，用极短时间内的平均速度可 代替瞬时速度。 2、匀变速直线运动 滑块受一恒力时作匀变速直线运动，可采用将气垫导轨一端垫高或通过滑轮挂重物实现， 匀变速运动的方程如下： at v v +=0 202 1at t v s + = as v v 22 2+= 让滑块从同一位置下滑，测得不同位置处速度为v 1、v 2、……，相应时间为t 1、t 2、……， 则利用图象法可以得到v 0和a 。 3、重力加速度的测定 如右图 图一：导轨垫起的斜面 若通过2测得a ，则有L h g g a ==θsin ，从而解得：a h L g =。 4、验证牛顿第二定律 将耗散力忽略不计，牛顿第二定律表成F=ma 。保持m 不变，F/a 为一常量；保持F 不变， ma 为一常量。因此实验中如果满足以上关系，即可验证牛顿第二定律。 实验内容：1、匀变速运动中速度与加速度的测量 （1）气垫导轨的调平，将一段垫起一定高度 （2）组装好相应的滑块装置 （3）让滑块从距光电门s=20.0cm,30.0cm,40.0cm,50.0cm,60.0cm 处分别自由滑下，记录挡光 时间，各重复三次 （4）用最小二乘法对as v 22 =直线拟合并求a 的标准差 （5）作出s v 22 -曲线 2、验证牛顿第二定律 每个砝码质量5.00g ，托盘质量1.00g （1）在1的实验前提条件下，确保系统总质量不变，导轨水平放置

哈工大_控制系统实践_磁悬浮实验报告

研究生自动控制专业实验 地点：A区主楼518房间 姓名：实验日期：年月日斑号：学号：机组编号： 同组人：成绩：教师签字：磁悬浮小球系统 实验报告 主编：钱玉恒，杨亚非 哈工大航天学院控制科学实验室

磁悬浮小球控制系统实验报告 一、实验内容 1、熟悉磁悬浮球控制系统的结构和原理； 2、了解磁悬浮物理模型建模与控制器设计； 3、掌握根轨迹控制实验设计与仿真； 4、掌握频率响应控制实验与仿真； 5、掌握PID控制器设计实验与仿真； 6、实验PID控制器的实物系统调试； 二、实验设备 1、磁悬浮球控制系统一套 磁悬浮球控制系统包括磁悬浮小球控制器、磁悬浮小球实验装置等组成。在控制器的前部设有操作面板，操作面板上有起动/停止开关，控制器的后部有电源开关。 磁悬浮球控制系统计算机部分 磁悬浮球控制系统计算机部分主要有计算机、1711控制卡等； 三、实验步骤 1、系统实验的线路连接 磁悬浮小球控制器与计算机、磁悬浮小球实验装置全部采用标准线连接，电源部分有标准电源线，考虑实验设备的使用便利，在试验前，实验装置的线路已经连接完毕。 2、启动实验装置 通电之前，请详细检察电源等连线是否正确，确认无误后，可接通控制器电源，随后起动计算机和控制器，在编程和仿真情况下，不要启动控制器。 系统实验的参数调试

根据仿真的数据及控制规则进行参数调试（根轨迹、频率、PID 等），直到获得较理想参数为止。 四、实验要求 1、学生上机前要求 学生在实际上机调试之前，必须用自己的计算机，对系统的仿真全部做完，并且经过老师的检查许可后，才能申请上机调试。 学生必须交实验报告后才能上机调试。 2、学生上机要求 上机的同学要按照要求进行实验，不得有违反操作规程的现象，严格遵守实验室的有关规定。 五、系统建模思考题 1、系统模型线性化处理是否合理，写出推理过程？ 合理，推理过程： 由级数理论，将非线性函数展开为泰勒级数。由此证明，在平衡点)x ,(i 00对 系统进行线性化处理是可行的。 对式2x i K x i F )(),(=作泰勒级数展开，省略高阶项可得： )x -)(x x ,(i F )i -)(i x ,(i F )x ,F(i x)F(i,000x 000i 00++= )x -(x K )i -(i K )x ,F(i x)F(i,0x 0i 00++= 平衡点小球电磁力和重力平衡，有 (,)+=F i x mg 0 |,δδ===00 i 00 i i x x F(i,x) F(i ,x )i ；|,δδ===00x 00i i x x F(i,x)F (i ,x )x 对2 i F(i,x )K()x =求偏导数得：

过程控制系统实验报告

实验一过程控制系统的组成认识实验 过程控制及检测装置硬件结构组成认识，控制方案的组成及控制系统连接 一、过程控制实验装置简介 过程控制是指自动控制系统中被控量为温度、压力、流量、液位等变量在工业生产过程中的自动化控制。本系统设计本着培养工程化、参数化、现代化、开放性、综合性人才为出发点。实验对象采用当今工业现场常用的对象，如水箱、锅炉等。仪表采用具有人工智能算法及通讯接口的智能调节仪，上位机监控软件采用MCGS工控组态软件。对象系统还留有扩展连接口，扩展信号接口便于控制系统二次开发，如PLC控制、DCS控制开发等。学生通过对该系统的了解和使用，进入企业后能很快地适应环境并进入角色。同时该系统也为教师和研究生提供一个高水平的学习和研究开发的平台。 二、过程控制实验装置组成 本实验装置由过程控制实验对象、智能仪表控制台及上位机PC三部分组成。 1、被控对象 由上、下二个有机玻璃水箱和不锈钢储水箱串接，4.5千瓦电加热锅炉（由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭外循环不锈钢锅炉夹套构成），压力容器组成。 水箱：包括上、下水箱和储水箱。上、下水箱采用透明长方体有机玻璃，坚实耐用，透明度高，有利于学生直接观察液位的变化和记录结果。水箱结构新颖，内有三个槽，分别是缓冲槽、工作槽、出水槽，还设有溢流口。二个水箱可以组成一阶、二阶单回路液位控制实验和双闭环液位定值控制等实验。 模拟锅炉：锅炉采用不锈钢精致而成，由两层组成：加热层（内胆）和冷却层（夹套）。做温度定值实验时，可用冷却循环水帮助散热。加热层和冷却层都有温度传感器检测其温度，可做温度串级控制、前馈－反馈控制、比值控制、解耦控制等实验。 压力容器：采用不锈钢做成，一大一小两个连通的容器，可以组成一阶、二阶单回路压力控制实验和双闭环串级定值控制等实验。 管道：整个系统管道采用不锈钢管连接而成，彻底避免了管道生锈的可能性。为了提高实验装置的使用年限，储水箱换水可用箱底的出水阀进行。 2、检测装置 （液位）差压变送器：检测上、下二个水箱的液位。其型号：FB0803BAEIR，测量范围：0～1.6KPa，精度：0.5。输出信号：4～20mA DC。 涡轮流量传感器：测量电动调节阀支路的水流量。其型号：LWGY－6A，公称压力：6.3MPa，精度：1.0％，输出信号：4～20mA DC 温度传感器：本装置采用了两个铜电阻温度传感器，分别测量锅炉内胆、锅炉夹套的温度。经过温度传感器，可将温度信号转换为4～20mA DC电流信号。 （气体）扩散硅压力变送器：用来检测压力容器内气体的压力大小。其型号：DBYG-4000A/ST2X1，测量范围：0.6～3.5Mpa连续可调，精度：0.2，输出信号为4～20mA DC。 3、执行机构 电气转换器：型号为QZD-1000，输入信号为4～20mA DC，输出信号：20～100Ka气压信号，输出用来驱动气动调节阀。 气动薄膜小流量调节阀：用来控制压力回路流量的调节。型号为ZMAP－100，输入信号为4～20mA DC或0～5V DC，反馈信号为4～20mA DC。气源信号 压力：20~100Kpa，流通能力：0.0032。阀门控制精度：0.1％～0.3％，环境温度：－4～＋200℃。 SCR移相调压模块：采用可控硅移相触发装置，输入控制信号0～5V DC或4～20mA DC 或10K电位器，输出电压变化范围：0～220V AC，用来控制电加热管加热。 水泵：型号为UPA90，流量为30升／分，扬程为8米，功率为180W。

乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定实验报告

学号：201114120222 基础物理化学实验报告 实验名称：乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定应用化学二班班级 03 组号 实验人姓名： xx 同组人姓名：xxxx 指导老师：李旭老师 实验日期： 2013-10-29 湘南学院化学与生命科学系

一、实验目的：

1、了解测定化学反应速率常数的一种物理方法——电导法。 2、了解二级反应的特点，学会用图解法求二级反应的速率常数。 3、掌握DDS-11A 型数字电导率仪和控温仪使用方法。 二、实验原理： 1、对于二级反应：A+B →产物，如果A ，B 两物质起始浓度相同，均为a ，则反应速率的表示式为 2)(x a K dt dx -= (1) 式中x 为时间t 反应物消耗掉的摩尔数，上式定积分得： x a x ta K -= ·1 (2) 以 t x a x ~-作图若所得为直线，证明是二级反应。并可以从直线的斜率求出k 。 所以在反应进行过程中，只要能够测出反应物或产物的浓度，即可求得该反应的速率常数。 如果知道不同温度下的速率常数k (T 1)和k (T 2)，按Arrhenius 公式计算出该反应的活化能E ??? ? ??-?=122112)() (ln T T T T R T K T K E a （3） 2、乙酸乙酯皂化反应是二级反应，其反应式为： OH -电导率大，CH 3COO -电导率小。因此，在反应进行过程中，电导率大的OH -逐渐为电导率小的CH 3COO -所取代，溶液电导率有显著降

低。对稀溶液而言，强电解质的电导率

L 与其浓度成正比，而且溶液的总电导率就等于组成该溶液的电 解质电导率之和。如果乙酸乙酯皂化在稀溶液下反应就存在如下关系式： a A L 10= （4） a A L 2=∞ （5） x A x a A L t 21)(+-= （6） A 1，A 2是与温度、电解质性质，溶剂等因素有关的比例常数，0L ， ∞L 分别为反应开始和终了时溶液的总电导率。t L 为时间t 时溶液的总 电导率。由(4)，(5)，(6)三式可得： a L L L L x t ·0 0??? ? ??--=∞ 代入(2)式得： ??? ? ??--= ∞ L L L L a t K t t 0·1 （7） 重新排列即得： ∞+-= L t L L k a L t t 0·1 三、实验仪器及试剂 DDS-11A 型数字电导率仪1台（附铂黑电极1支），恒温槽1台， 秒表1只，电导池3支，移液管3支；0.0200mol ／L 乙酸乙酯(新配的)，O.0200mol ／L 氢氧化钠(新配的) 四、简述实验步骤和条件：

自动控制系统实验报告

自动控制系统实验报告 学号： 班级： 姓名: 老师：

一．运动控制系统实验 实验一.硬件电路的熟悉和控制原理复习巩固 实验目的：综合了解运动控制实验仪器机械结构、各部分硬件电路以及控制原理，复习巩固以前课堂知识，为下阶段实习打好基础。 实验内容：了解运动控制实验仪的几个基本电路： 单片机控制电路（键盘显示电路最小应用系统、步进电机控制电路、光槽位置检测电路） ISA运动接口卡原理（搞清楚译码电路原理和ISA总线原理） 步进电机驱动检测电路原理（高低压恒流斩波驱动电路原理、光槽位置检测电路）两轴运动十字工作台结构 步进电机驱动技术（掌握步进电机三相六拍、三相三拍驱动方法。） 微机接口技术、单片机原理及接口技术，数控轮廓插补原理，计算机高级语言硬件编程等知识。 实验结果： 步进电机驱动技术： 控制信号接口： （1）PUL：单脉冲控制方式时为脉冲控制信号，每当脉冲由低变高是电机走一步；双 脉冲控制方式时为正转脉冲信号。 （2）DIR：单脉冲控制方式时为方向控制信号，用于改变电机转向；双脉冲控制方式 时为反转脉冲信号。

（3）OPTO ：为PUL 、DIR 、ENA 的共阳极端口。 （4）ENA ：使能/禁止信号，高电平使能，低电平时驱动器不能工作，电机处于自由状 态。 电流设定： （1）工作电流设定： （2）静止电流设定： 静态电流可用SW4 拨码开关设定，off 表示静态电流设为动态电流的一半，on 表示静态电流与动态电流相同。一般用途中应将SW4 设成off ，使得电机和驱动器的发热减少，可靠性提高。脉冲串停止后约0.4 秒左右电流自动减至一半左右（实际值的60％），发热量理论上减至36％。 （3）细分设定： （4）步进电机的转速与脉冲频率的关系 电机转速v = 脉冲频率P * 电机固有步进角e / (360 * 细分数m) 逐点比较法的直线插补和圆弧插补： 一．直线插补原理： 如图所示的平面斜线AB ，以斜线起点A 的坐标为x0，y0，斜线AB 的终点坐标为(xe ，ye)，则此直线方程为： 00 00Y Ye X Xe Y Y X X --= -- 取判别函数F ＝(Y —Y0)(Xe —Xo)—(X-X0)(Ye —Y0)

汽车前照灯的检测

第九节汽车前照灯的检测 汽车前照灯检测是汽车安全性能检测的重要项目。前照灯诊断的主要参数是发光强度和光束照射位置。当发光强度不足或光束照射位置偏斜时，会造成夜间行车驾驶员视线不清，或使迎面来车的驾驶员眩目，将极影响行车安全。所以，应定期对前照灯的发光强度和光束照射位置进行检测、校正。前照灯的技术状况，可用屏幕法和前照灯校正仪检测。 一、前照灯光束照射位置标准及屏幕检测法 (一)前照灯光束照射位置的检验标准 根据GB7258-1997《机动车运行安全技术条件》的规定，汽车前照灯的检验指标为光束照射位置的偏移值和发光强度(cd)。前照灯光束照射位置应符合以下要求： (1)机动车(运输用拖拉机除外)在检验前照灯的近光光束照射位置时，前照灯在距离屏幕10m处，光束明暗截止线转角或中点的高度应为0.6H～0.8H(H为前照灯基准中心高度)，其水平方向位置向左向右偏移均不得超过100mm。 (2)四灯制前照灯其远光单光束灯的调整，在屏幕上光束中心离地高度为0.85H～0.90H，水平位置左灯向左偏移不得大于100mm，向右偏移不得大于170mm；右灯向左或向右偏移均不得大于170mm。 (3)机动车装用远光和近光双光束灯时以调整近光光束为主。对于只能调整远光单光束的灯，调整远光单光束。 (二)屏幕法检测前照灯光束照射位置 (1)检测的准备 GB7258-1997《机动车运行安全技术条件》规定，用屏幕法检测前照灯光束照射位置时，检查用场地应平整，屏幕与场地应平直，被检验的车辆应在空载、轮胎气压正常、乘坐1名驾驶员的条件下进行。将车俩停置于屏幕前，并与屏幕垂直，使前照灯基准中心距屏幕10m，在屏幕上确定与前照灯基准中心离地面距离H等高的水平基准线及以车辆纵向中心平面在屏幕上的投影线为基准确定的左右前照灯基准中心位置线。分别测量左右远近光束的水平或垂直照射方位的偏移值，如图4-27所示。

检测技术实验报告

《检测技术实验》 实验报告 实验名称：第一次实验（一、三、五） 院（系）：自动化专业：自动化 姓名：XXXXXX学号： XXXXXXXX 实验室：实验组别： 同组人员：实验时间：年月日评定成绩：审阅教师：

实验一金属箔式应变片――单臂电桥性能实验 一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。 二、实验仪器：应变传感器实验模块、托盘、砝码、数显电压表、±15V、±4V电源、万 用表、导线等。 三、实验原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应 变效应，描述电阻应变效应的关系式为：ΔR/R=Kε，式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数，ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化。金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件，如图1-1所示，四个金属箔应变片分别贴在弹性体的上下两侧，弹性体受到压力发生形变，上面的应变片随弹性体形变被拉伸，对应为模块面板上的R1、R3，下面的应变片随弹性体形变被压缩，对应为模块面板上的R2、R4。 图2-1 应变式传感器安装示意图 图2-2 应变传感器实验模板、接线示意图图2-3 单臂电桥工作原理

通过这些应变片转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，如图1-2所示R5、R6、R7为固定电阻，与应变片一起构成一个单臂电桥，其输出电压 E为电桥电源电压，式1-1表明单臂电桥输出为非线性，非线性误差为 四、实验内容与步骤 1、图1-1应变传感器上的各应变片已分别接到应变传感器模块左上方的R1、R 2、R 3、 R4上，可用万用表测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω。 2、从主控台接入±15V电源，检查无误后，合上主控台电源开关，将差动放大器的输入 端Ui短接，输出端Uo2接数显电压表（选择2V档），调节电位器Rw4，使电压表显示为0V。Rw4的位置确定后不能改动。关闭主控台电源。 3、将应变式传感器的其中一个应变电阻（如R1）接入电桥与R5、R6、R7构成一个单 臂直流电桥，见图1-2，接好电桥调零电位器Rw1，直流电源±4V（从主控台接入），电桥输出接到差动放大器的输入端Ui，检查接线无误后，合上主控台电源开关，调节Rw1,使电压表显示为零。 4、在应变传感器托盘上放置一只砝码，调节Rw3，改变差动放大器的增益，使数显电 压表显示2mV，读取数显表数值，保持Rw3不变，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到200g砝码加完，计下实验结果，填入下表1-1，关闭电源。 五、实验数据处理： 利用matlab拟合出的曲线如下：

测定反应速度实验报告单.doc

生物实验报告单 姓名时间班级实验内容测定反应速度 实验目的测定自己的反应速度，比较不同学生间的反应实验用材学生用的直尺 实验过程1.同学4人一组 2.一同学手握直尺刻度最大的一端，受测者拇指和食指对准 尺子刻度为0的一端，但不要接触尺子 3.测试者一旦松开手，被受测者尽快用拇指和食指夹住尺 子，记下夹住尺子的刻度，刻度越小说明反应速度越快。 4.小组4人轮流测试 实验结果刻度为cm 分析讨论 结果和重复的次数有一定关系；结果和人的某种状态也有一定关系。

赠送资料 青花鱼（北京）健康产业科技有限公司 2018年财务分析报告 1 .主要会计数据摘要 2 . 基本财务情况分析 2-1 资产状况 截至2011年3月31日，公司总资产20.82亿元。 2-1-1 资产构成 公司总资产的构成为：流动资产10.63亿元，长期投资3.57亿元，固定资产净值5.16亿元，无形资产及其他资产1.46亿元。主要构成内容如下： (1)流动资产：货币资金7.01亿元，其他货币资金6140万元，短期投资净值1.64亿元，应收票据2220万元，应收账款3425万元，工程施工6617万元，其他应收款1135万元。 (2)长期投资：XXXXX2亿元，XXXXX1.08亿元，XXXX3496万元。 (3)固定资产净值：XXXX净值4.8亿元，XXXXX等房屋净值2932万元。 (4)无形资产：XXXXXX摊余净值8134万元，XXXXX摊余净值5062万元。 (5)长期待摊费用：XXXXX摊余净值635万元，XXXXX摊余净值837万元。 2-1-2 资产质量

(1) 货币性资产：由货币资金、其他货币资金、短期投资、应收票据构成，共计9.48亿元，具备良好的付现能力和偿还债务能力。 (2) 长期性经营资产：由XXXXX构成，共计5.61亿元，能提供长期的稳定的现金流。 (3) 短期性经营资产：由工程施工构成，共计6617万元，能在短期内转化为货币性资产并获得一定利润。 (4) 保值增值性好的长期投资：由XXXX与XXXX的股权投资构成，共计3.08亿元，不仅有较好的投资回报，而且XXXX的股权对公司的发展具有重要作用。 以上四类资产总计18.83亿元，占总资产的90%，说明公司现有的资产具有良好的质量。2-2 负债状况 截至2011年3月31日，公司负债总额10.36亿元，主要构成为：短期借款(含本年到期的长期借款)9.6亿元，长期借款5500万元，应付账款707万元，应交税费51万元。 目前贷款规模为10.15亿元，短期借款占负债总额的93%，说明短期内公司有较大的偿债压力。结合公司现有7.62亿元的货币资金量来看，财务风险不大。 目前公司资产负债率为49.8%，自有资金与举债资金基本平衡。 2-3 经营状况及变动原因 扣除XXXX影响后，2011年1-3月(以下简称本期)公司净利润605万元，与2010年同期比较(以下简称同比)减少了1050万元，下降幅度为63%。变动原因按利润构成的主要项目分析如下： 2-3-1 主营业务收入 本期主营业务收入3938万元，同比减少922万元，下降幅度为19%。其主要原因为：(1)XXXX收入3662万元，同比增加144万元，增长幅度为4.1%，系XXXXXXXXXXX 增加所致。

控制系统仿真实验报告

哈尔滨理工大学实验报告 控制系统仿真 专业：自动化12-1 学号：1230130101 姓名：

一．分析系统性能 课程名称控制系统仿真实验名称分析系统性能时间8.29 地点3# 姓名蔡庆刚学号1230130101 班级自动化12-1 一．实验目的及内容： 1. 熟悉MATLAB软件的操作过程； 2. 熟悉闭环系统稳定性的判断方法； 3. 熟悉闭环系统阶跃响应性能指标的求取。 二．实验用设备仪器及材料： PC, Matlab 软件平台 三、实验步骤 1. 编写MATLAB程序代码； 2. 在MATLAT中输入程序代码，运行程序； 3.分析结果。 四．实验结果分析： 1.程序截图

得到阶跃响应曲线 得到响应指标截图如下

2.求取零极点程序截图 得到零极点分布图 3.分析系统稳定性 根据稳定的充分必要条件判别线性系统的稳定性最简单的方法是求出系统所有极点,并观察是否含有实部大于0的极点，如果有系统不稳定。有零极点分布图可知系统稳定。

二．单容过程的阶跃响应 一、实验目的 1. 熟悉MATLAB软件的操作过程 2. 了解自衡单容过程的阶跃响应过程 3. 得出自衡单容过程的单位阶跃响应曲线 二、实验内容 已知两个单容过程的模型分别为 1 () 0.5 G s s =和5 1 () 51 s G s e s - = + ，试在 Simulink中建立模型，并求单位阶跃响应曲线。 三、实验步骤 1. 在Simulink中建立模型，得出实验原理图。 2. 运行模型后，双击Scope，得到的单位阶跃响应曲线。 四、实验结果 1．建立系统Simulink仿真模型图，其仿真模型为

视觉检测实验报告1

视觉检测技术试验 题目：MV-BDP2000S视觉皮带传送试验台功能认识试验 学院：信息科学与工程学院 专业班级：测控技术与仪器1401 学号：14040110X 学生姓名：李二狗 指导教师：宋辉 设计时间：2017.11.06

目录 一、试验台介绍 (1) 1.1试验台主要构成 (1) 1.1.1机柜部分 (2) 1.1.2传送部分 (2) 1.1.3视觉检测部分 (2) 1.1.4分选机构部分 (2) 1.2主要器件的关键指标 (2) 1.2.1工业数字相机 (2) 1.2.2光源 (3) 二、仪器操作及配置流程 (4) 2.1视觉检测部分的调试 (4) 2.1.1调节相机前后位置的方法 (4) 2.1.2调节相机高度的方法 (5) 2.1.3调节光源高度的方法 (5) 2.2设备性能的调试 (6) 2.2.1运动性能调试的参数 (6) 2.2.1视觉检测性能调试的步骤 (6) 三、仪器主要测量指标分析 (7) 3.1OCR&OCV字符识别指标分析 (7) 3.3.1 OCR检测的参数 (7) 3.2 尺寸测量指标分析 (8) 3.2.1 尺寸测量的参数 (8) 四、仪器采集或测量的试样 (9) 4.1字符识别试验结果 (9) 4.2 尺寸测量试验结果 (10) 4.3 实验总结 (11)

一、试验台介绍 本次试验中以维视数字图像技术有限公司(MICROVISION)推出MV-BDP200S机器视觉皮带传送实验开发平台(高级型)作为主要的实验设备，主要针对小型电子产品的外形和外观检测等，应用于提供高效的产品质量控制系统。本设备采用MV-MVIPS机器视觉图像处理控制器软件，该软件具有强大的缺陷识别功能、测量功能、色差检测、OCR&OCV识别检测，主要针对检测各类小型机械或电子产品的外观和外形，对于OK和NG产品实施分类管理放置。同时硬件上设计了组合式的照明及控制系统，创造了一个最优的光照系统及相对封闭的工作环境，有效的解决了环境对检测精度的影响，同时满足了待检产品对光照条件的要求。运用强大的检测及分析软件工具对被测产品进行定位、测量、分析。 1.1试验台主要构成 从整体外观来看，设备可以分为以下几个部分：机柜部分、传送部分、视觉检测部分、分选机构部分。设备的整体视图如图1所示: 图1整体设备部分视图

(完整版)重力加速度的测定实验报告

重力加速度的测定 一，实验目的 1，学习秒表、米尺的正确使用 2，理解单摆法和落球法测量重力加速度的原理。 3，研究单摆振动的周期与摆长、摆角的关系。 4，学习系统误差的修正及在实验中减小不确定度的方法。 二，实验器材 单摆装置，停表（精度为0.01s），钢卷尺（精度为1mm），游标卡尺（精度为0.02mm) 三，实验原理 单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径，摆球质量远大于线的质量的条件下，将悬挂的小球自平衡位置拉至一边（很小距离，摆角小于5°），然后释放，摆球即在平衡位置左右作周期性的往返摆动，如图2-1所示。 f =F sinθf θ T=F cosθ F= mg L 单摆原理图

摆球所受的力f 是重力和绳子张力的合力，f 指向平衡位置。当摆角很小时（θ<5°），圆弧可近似地看成直线，f 也可近似地看作沿着这一直线。设摆长为L ，小球位移为x ，质量为m ，则 L x = θsin f=θsin F =-L x mg - =-m L g x 由f=ma ，可知a=- L g x 式中负号表示f 与位移x 方向相反。 单摆在摆角很小时的运动，可近似为简谐振动，比较谐振动公式：a = m f =-ω2 x 可得ω=l g ，即02 22=+x dt x d ω，解得)cos(0?ω+=t A x ，0A 为振幅，?为初相。 应有[])2cos())((cos )cos(000?πω?ω?ω++=++=+=t A T t A t A x 于是得单摆运动周期为：T =ωπ 2=2πg L 即 T 2=g 2 4πL 或 g=4π22 T L 又由于细线不是完全没有质量，他在外力作用下也不可能完成伸长，所以，单摆的重力加速度公式修正为 22 21 4T d L g +=π 四，实验步骤 1，数据采集 （1）测量摆长L 用米尺测量摆球支点和摆球顶点或最低点的间距l ，用游标卡尺测量小球的直径d,则摆长 d l L 2 1+= （2）测量摆动周期 用手把摆球拉至偏离平衡位置约? 5放开，让其在一个铅直面内自由摆动，当小球通过平衡位置的瞬间，开始计时，连续默数100次全振动时间为t ，再除以100，得到周期T 。 （3）将所测数据列于下表中，并计算出摆长、周期及重力加速度。

一般检查实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除 一般检查实验报告 篇一：检测技术实验报告 《检测技术实验》 实验名称：院（系）：姓名：实验室：同组人员：评定成绩： 实验报告 第一次实验（一、三、五）自动化专业：自动化xxxxxx 学号：xxxxxxxx实验组别：实验时间：年月日审阅教师：实验一金属箔式应变片――单臂电桥性能实验 一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。 二、实验仪器：应变传感器实验模块、托盘、砝码、数显电压表、±15V、±4V电源、万 用表、导线等。 三、实验原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应 变效应，描述电阻应变效应的关系式为：ΔR/R=Kε，

式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数，ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化。金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件，如图1-1所示，四个金属箔应变片分别贴在弹性体的上下两侧，弹性体受到压力发生形变，上面的应变片随弹性体形变被拉伸，对应为模块面板上的R1、R3，下面的应变片随弹性体形变被压缩，对应为模块面板上的R2、R4。 图2-1应变式传感器安装示意图 图2-2应变传感器实验模板、接线示意图 图2-3单臂电桥工作原理 通过这些应变片转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，如图1-2所示R5、R6、R7为固定电阻，与应变片一起构成一个单臂电桥，其输出电压e为电桥电源电压，式1-1表明单臂电桥输出为非线性，非线性误差为 四、实验内容与步骤 1、图1-1应变传感器上的各应变片已分别接到应变传感器模块左上方的R1、R 2、R 3、 R4上，可用万用表测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω。 2、从主控台接入±15V电源，检查无误后，合上主控台电源开关，将差动放大器的输入 端ui短接，输出端uo2接数显电压表（选择2V档），

实验报告-极化曲线测量金属的腐蚀速度

课程 实 验 者 名 称 页数（ ） 专业 年级、班 同组者姓名 级别 姓 名 实验 日 期 年 月 日 一、目的和要求 1、 掌握恒电位法测定电极极化曲线的原理和实验技术。通过测定Fe 在NaCl 溶液中的极化曲线，求算Fe 的自腐蚀电位，自腐蚀电流 2、论极化曲线在金属腐蚀与防护中的应用 二、基本原理 当金属浸于腐蚀介质时，如果金属的平衡电极电位低于介质中去极化剂（如H +或氧分子）的平衡电极电位，则金属和介质构成一个腐蚀体系，称为共轭体系。此时，金属发生阳极溶解，去极化剂发生还原。在本实验中，镁合金和钢分别与0.5mol/L 的NaCl 溶液构成腐蚀体系。 镁合金与NaCl 溶液构成腐蚀体系的电化学反应式为： 阳极： Mg= Mg 2++2e 阴极： 2H 2O+2e=H 2+2OH - 钢与NaCl 溶液构成腐蚀体系的电化学反应式为： 阳极： Fe= Fe 2++2e 阴极： 2H 2O+2e=H 2+2OH - 腐蚀体系进行电化学反应时的阳极反应的电流密度以 i a 表示， 阴极反应的速度以 i k 表示， 当体系达到稳定时，即金属处于自腐蚀状态时，i a =i k =i corr （i corr 为腐蚀电流），体系不会有净的电流积累，体系处于一稳定电位c ?。根据法拉第定律，即在电解过程中，阴极上还原物质析出的量与所通过的电流强度和通电时间成正比，故可阴阳极反应的电流密度代表阴阳极反应的腐蚀速度。金属自腐蚀状态的腐蚀电流密度即代表了金属的腐蚀速度。因此求得金属腐蚀电流即代表了金属的腐蚀速度。金属处于自腐蚀状态时，外测电流为零。 极化电位与极化电流或极化电流密度之间的关系曲线称为极化曲线。测量腐蚀体系的阴阳极极化曲线可以揭示腐蚀的控制因素及缓蚀剂的作用机理。在腐蚀点位附近积弱极化区的举行集会测量可以可以快速求得腐蚀速度。在活化极化控制下，金属腐蚀速度的一般方程式为： 其中 I 为外测电流密度，i a 为金属阳极溶解的速度，i k 为去极化剂还原的速度，βa 、βk 分别 为金属阳极溶解的自然对数塔菲尔斜率和去极化剂还原的自然对数塔菲尔斜率。 令?E 称为腐蚀金属电极的极化值，?E ＝0时，I ＝0；?E>0时，是阳极极化，I>0,体系通过阳极电流。?E<0时，I<0， 体系通过的是阴极电流，此时是对腐蚀金属电极进行阴极极化。因此外测电流密度也称为极化电流密度 测定腐蚀速度的塔菲尔直线外推法：当对电极进行阳极极化，在强极化区，阴极分支电流i k =0, )]ex p()[ex p(k c a c corr k a i i i I β??β??---=-=c E ??-=?)]ex p()[ex p(k a corr E E i I ββ?--?=)ex p(a corr a E i i I β?==

实验一电力拖动自动控制系统实验报告

第五章仿真及实验 第一节晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定 一、实验目的 1 熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。 2掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。 二、实验原理 晶闸管直流调速系统由整流变压器、晶闸管整流跳水装置、平波电抗器、电动机-发电机组等组成。 在本实验中，整流装置的主电路喂三相桥式电路，控制电路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压Ua。改变Ug的大小即可改变控制角a，从而获得可调的直流电压，以满足实验要求。实验系统的组成原理如图5.1所示。 三．实验内容 1测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻值R。 2测定晶闸管直流系统电路电感值L.. 3测定直流电机-直流发电机-测速发电机的飞轮惯量GD的平方。 4测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数Td。

5测定直流电动机电势常数Ce和转矩常数Cm。 6测定晶闸管直流调速系统机电时间常数Tm。 7测定晶闸管触发及整流装置特性Ud=f（Ue）。 8测定测速发电机特性Utg=f（n）。 四．实验仿真 晶闸管直流调速系统的原理如图5.1所示。该系统由给定信号、同步脉冲触发器、晶闸管整流桥、平波电抗器、直流电动机等部分组成。图5.2势采用面向电气原理图方法构成的晶闸管直流系统的仿真模型。下面介绍各部分建模与参数设置过程。 1．系统的建模和模型参数设置 系统的建模包括主电路的建模和控制电路的建模俩部分。 1）主电路的建模和参数设置 由图5.2可见，开环直流调速系统的主电路由三相对称交流电压器、晶闸管整流桥、平波电抗器、直流电动机等部分组成。由于同步脉冲与晶闸管整流桥是不可分割的两个环节，通常作为一个组合体讨论，所以将触发器归到主电路进行建模。 2）三相整流桥时，桥臂数取3，A，B，C三相交流电源接到整流桥的输入端，

汽车前照灯检测(教学设计)

汽车前照灯技术状况的检测(教学设计) 广东省佛山市顺德区郑敬诒职业技术学校谭顺翔 授课班级：汽车评估选修班授课时间：2009年4月23日教材：汽车服务业系列丛书（机械工业出版社）《汽车评估》(张克明主编) 课题(教学内容)：汽车前照灯技术状况的检测课时：1学时（45分钟）一、教材分析处理 (一)教材的地位和作用 《汽车评估》是汽车运用与维修专业的一门专业选修课。 本节课选自汽车服务业系列丛书教材(机械工业出版社)《汽车评估》(张克明主编)第四章第八节。这一章是汽车评估中对汽车技术状况检测部分，掌握好本节课的知识和技能，学生能正确评估汽车照明电气系统的工作状况。 (二)教学目标 根据本节课教学内容及教学大纲的要求，参照学生现有的知识水平和理解能力，可确定如下的教学目标。 1．知识目标：(1)掌握利用屏幕检测前照灯的光束位置的方法；(2)掌握利用前照灯检验仪检测前照灯的发光强度和光轴偏斜量的方法。 2．能力目标：通过讲(教师的讲解)、演(教师演示)、练(学生自己做工作页) 结合，让学生掌握汽车评估中汽车技术状况检测的操作方法，为日后学习和工作打好基础。 3．思想目标：培养学生良好的思考及分析问题的习惯和规范的操作程序，以应对其工作后将遇到的千变万化的技术问题，增强其工作信心。 (三)教学重点、难点的确定 综合本教材的前后内容，以及学生的实际情况，本节课的重点是：利用屏幕检测前照灯的光束位置的方法。 本节课的难点是：利用前照灯检验仪检测前照灯的发光强度和光轴偏斜量的方法。 (四)教材处理 原则上课程教学按教材的顺序和推进。为拓展学生的知识面，增加了一些

相关的知识和方法。 二、教学方法 本节课采用讲授的教学模式。 借鉴“任务驱教学法”的原理，设计“工作页”，将重点内容问题化、设置问题启迪学生思维，让他们带着问题去学，知道学什么，怎样学，达到什么目的。 演示法、启发诱导法相互渗透、密切配合，利用演示法让学生直接地学习汽车评估检测的方法；利用启发诱导法巧妙地设疑，激发学生求知欲，创设兴奋点。 以学生为中心，教师充分发挥主导，创设工作情境，发挥学生的主体作用和主观能动性，抓住可利用的兴奋点，鼓励学生积极探索。 三、学法指导 (一)通过采用“工作页”，使教学目标细化，让学生明确学什么，为什么学，学到什么程度，用目标激励法来吸引学生注意力和意志力，创造学习情境。 (二)讲、练、演紧密结合，引导学生探索，强化他们对知识的巩固、消化、吸收和灵活运用，并转化为能力。 四、教学媒体和教具 为完成本节课的教学目标，需配备：多媒体平台、多媒体教学课件。 五、教学过程 （一）复习(5分钟) 1、前面学了关于汽车技术状况鉴定的检测项目哪些?（发动机功率的检测、气缸密封性的检测、汽车燃油消耗量的检测、驱动力的检测、前轮定位的检测、转向盘的检测等） 2、随便说个检测项目，比如说前轮定位包括哪些重要的参数?（主销后倾，主销内倾，车轮外倾，前轮前束） (二)新课引入(3分钟) 本节课首先说汽车技术状况的鉴定是汽车评估的基础与关键，而前照灯的检测又是汽车技术状况鉴定中的重要内容，所以说前照灯的检测也是汽车评估中的重点。然后用手电筒的照射说明前照灯的两个特性——照射方向与发光强度。在说明照射方向时，提问：前照灯照射方向应该如何控制？(此处设疑，留下悬念，