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原文传递立体车库控制核心研究

论文题名：	立体车库控制核心研究
关键词：	立体车库;出入库管理;可编程控制器;FPGA芯片;单片机;三相交流逆变电路
摘要：	近年来，随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，汽车数量大量增加，有限的城市土地供应和大量的汽车停车位需求的矛盾日益突出。相比普通车库来说，立体车库具有节省占地面积、出入库管理方便、配置灵活等特点。立体车库的使用是目前解决停车问题的重要途径和发展方向。目前国内外仍以采用PLC(Programmalble LogicController)作为控制核心来设计立体车库。虽然PLC具有较高的可靠性、极强的抗干扰性、且易学易用等优点，但以采用PLC的控制系统体积较大，成本较高，运算速度慢等缺点阻碍了立体车库技术的进步。使用兼具更高速度、更强性能和更高集成度的芯片将会是立体车库发展的必然趋势。　　本文针对社区使用的小型立体车库提出了采用基于FPGA(Field Programmable GateArry)和单片机作为控制核心设计方式。设计共分为两部分，三相交流逆变电路部分和系统使用记录存储部分。　　1.三相交流逆变电路部分：　　对各个逆变电路结构进行了分析，根据系统需要确定逆变电路类型的选择和控制信号的实现方式。具体工作：1)完成三相半桥逆变电路的设计。通过OrCAD软件对硬件电路仿真，验证电路设计的合理性。2)完成基于FPGA的三相SPWM(SinusoidalPulse Width Modulation)控制信号的制定。首先分析模块的整体结构，进而将模块分成调制波发生器模块、三角载波模块、比较器模块和死区模块。对各个模块分别进行编译和仿真后完成顶层文件设计，并对其进行综合得到RTL图。为验证设计产生的信号是否满足三相SPWM信号的要求，采用逻辑分析仪SignalTapⅡ对信号进行分析。　　2.记录存储系统：　　根据存储系统要实现用户信息采集和存储的功能，首先完成存储系统硬件设计，采用Cygnal公司的C8051F020芯片作为主芯片配置SD卡(Secure Digital MemoryCard)。然后系统程序设计，其难点是基于SD卡的FAT32(File Allocation Table32)文件系统的操作。最后下载程序验证软硬件的设计。
作者：	李军
专业：	微电子学与固体电子学
导师：	杨小雪
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文