数字化控制（NC）是当今机电控制技术发展的主流，是电力电子技术与运动控制学科中的一项重要技术。本项目设计了一种基于ARM?微控制器和uC/OS-Ⅱ实时操作系统的万能材料试验机测控系统软硬件开发方案。关键技术：伺服控制系统需满足其控制精度的要求，因此对AD转换精度，位移监测精度上都有较高要求，同时实现控制系统的PID闭环调节控制；借助于实时操作系统来提高系统的实时性。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。本系统所选控制器保持了强大了外设和快速中断处理能力，处理器采用Philips公司的LPC2214（ARM?）。LPC2214是一种基于支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM?TDMI-STMCPU的微控制器，带有256KB嵌入的高速Flash存储器和16KB的RAM。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。因此能方便的设计出高性能的控制系统，使得开发周期短，成本低，体积小。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。

简易型手动卧式拉力机，控制器选用ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC（Reduced Instruction Set CPU）精简指令集高速8位AVR单片机。它可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域，一般分为 ATtiny系列、AT90S系列、ATmega系列，产品类型多。与其他类型单片机相比，具有指令执行速度快，在线编程技术ISP，并可对其反复擦写?万次以上等；与此同时，支持 AVR开发软件多，操作方便性价比高，在机电系统控制应用中有很广泛的前景。关键技术：I?C通信与AD转换精度，系统通过C8051F350采集力传感器的电压信号，通过其内部自带的??位AD转换模块将电压值转换为数字信号后发送给AVR控制芯片；如何更好的保证AD转换的精度要求系统对力值采集的硬件电路部分有合理的设计。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。本系统结构简单，开发周期短，成本低，体积小，抗干扰强，可靠性高的特点同时又能满足一定的精度要求。

快速，实时性强，可靠性高已成为现代机电控制系统的主要研究对象，其主要依赖于数字控制系统的发展，因而数字化控制（NC）是当今机电控制技术发展的主流，是电力电子技术与运动控制学科中的一项重要技术，而DSP已成为这项技术的核心。DSP芯片，也称为数字信号处理器，是一种具有特殊结构的微处理器。DSP芯片内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速地实现各种数字信号处理算法。TMS320系列是DSP大家族中的一个分支，其中包括：定点、浮点、多处理器DSP和定点DSP控制器。TMS320系列DSP的体系结构专为实时信号处理而设计，该系列DSP控制器将实时处理能力和控制器外设功能集于一身，具有快速、复杂和灵活的中断处理，丰富的数字和模拟外设，电源管理等功能，为控制系统应用提供了一个理想的解决方案，以伺服冲床控制系统为例。本系统将借助于RCP设计理念解决控制器设计的瓶颈问题（如图a/b所示），它将控制算法设计、软硬件设计集成在一起，使设计人员在实际产品生产之前，直接可以看到仿真结果，并通过快速迭代对设计进行修改以达到所要求的最佳控制效果。并且RCP设计方法具有代码的自动转换功能，设计者只需要根据所用的控制理论在MATLAB/SIMULINK环境中设计好控制模块框图，选择好编译器，就可以直接把控制模块自动的转换为可执行的源代码，移植到DSP中。因此RCP设计方法可以大大的缩短产品的开发周期，降低成本，提高生产效率。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。本系统所选控制器保持了强大了外设和快速中断处理能力，同时融合了先进的高速数字信号处理功能，并借助于RCP的设计理念，因此能方便的设计出高性能的控制系统，使得开发周期短，成本低，体积小。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。

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,I?C,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。

一、 项目简介发动机电控冷却废气再循环系统（简称电控冷却EGR系统）可满足发动机在各种运行工况下同时对循环废气量和新鲜空气量的要求，解决了增压柴油机在中速运转，高负荷运行时低压废气无法与高压新鲜空气混合的问题。EGR阀直接控制废气流的流量，反应速度快，覆盖面广，可以适用于不同功率的发动机。废气冷却器结构紧凑，有较高的冷却效率，且稳定性好，耐腐蚀性强。经燃烧优化后的柴油机配置该系统NOx排放可以达到国Ⅳ的排放要求。二、 项目技术成熟程度为多个企业和发动机进行了电控冷却废气再循环系统开发，积累了EGR系统整机匹配和性能优化的经验。三、 技术指标（包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况）所有工况最大EGR率在30%-50%；EGR阀的驱动方式为电机驱动；废气冷却器的冷却效率不低于65%，在柴油机使用寿命期间不发生重大破损；NOx的排放降低幅度不低于35%；成果通过天津市自然基金项目（编号：09JCZDJC25800）的鉴定，获实用新型专利1项。四、 市场前景（应用领域、市场分析等）应用废气再循环技术控制氮氧化物的排放，既可满足发动机日益严格的排放法规要求，又可满足发动机综合性能的要求。目前，国外EGR技术已得到广泛应用，国内为达国Ⅳ和今后更高的排放要求，EGR技术在发动机中的应用需求是无可质疑的。五、 规模与投资需求（资金需求、场地规模、人员等需求）资金需求约为150万人民币；场地规模使用面积（按产能2000个/年计）约200平方米， 需要20名操作工人和技术人员。六、 生产设备EGR主装线和性能检测线七、 效益分析每套EGR成本为3000元左右，年产2000套/年；利润约为150万元/年。八、合作方式校方负责技术开发和工艺过程管理，合作方负责场地建设、EGR系统部件购置、生产和测试、员工福利和产品销售。九、项目具体联系人及联系方式（包括电子邮箱） 黎苏，13520677329，lewis_1001@163.com郑清平，13012243482，qpzh163@163.com十、高清成果图片2-3张 EGR系统ECU和EGR阀

本科研成果可广泛用于自动采集电能表，气表，水表，温度表等的实时数据，并将这些表的数据通过有限通讯和无限通讯设施传送到远方管理部门的微机。在微机中可以实时显示各种数据及图表等，这不但极大的节约了人力和物力。而且非常有利于科学和规范管理。在工农业生产和人们的日常生活中有广泛的应用前景。

在程序控制温度下，测量物质与参比物之间的温度差与温度的函数关系的仪器。广泛用于化学、物理学、地质学、生物学等基础科学领域的研究和化工、冶金、地质、电工、陶瓷、轻纺、食品、医药、农林、消防等行业的生产企业、科研单位及大专院校。用于研究物质的相变、分解、化合、脱水、吸附、解析、溶化、凝固、升华、蒸发等现象及对物质作鉴别分析、组分分析、热参数测定和动力学参数测定等。炉体自动升降可控、定位准确，提高了测量的重复性。温度范围：HQC-1：室温～1150℃、HQC-2：室温～1250℃、HQC-3：室温～1450℃、HQC-4：室温～1550℃。温度准确度：±0.1℃。

产品详细介绍功能特点: 1、外置电子天平自动称量样品重量，能实现自动连续送样，无需人工值守，自动计算测试结果，自动对测试结果进行校正，自动打印报表。2、开机即可进行自检测，显示故障信息，提供检修建议。抽、排气系统采用直流气泵。3、具备多种软件校正，确保高、中、低硫样品测试结果准确。4、试验过程中如果不自动称量可插样，可追加。5、可联网传输数据。6、测试精密度必须符合GB/T214—2007规定。7、后期送样只需使用瓷舟即可，降低耗材的成本。技术参数: 1、测硫范围：0.01%—20% 2、工作炉温（℃）：1100（煤、焦炭）、900（油）3、试样数量（个/次）：每批试验可做20个。 4、单样最短测试时间（min）：55、测硫分辨率：0.01%   控温精度（℃）：±36、试样重量（mg）：40—60（煤）、80—100（油）

应用领域/Apply Domain 应用于电力、煤炭、冶金、石化、煤化、环保、水泥、造纸、地质勘探、科研院所等行业对煤灰等没有固定熔点的非单一化合物的熔融过程进行测定。   执行标准/Executive standard GB/T 219-2008《煤灰熔融性的测定方法》 GB/T 30726-2014《固体生物质燃料灰熔融性测定方法》 技术参数/Technical Parameters 1、温度分辨率：0.0001℃ 2、高工作温度：1800℃ 3、测温精度：1℃ 4、试样数量：1-16个 5、升温速度：900℃以前15～30℃/min(可设定)，900℃以后5～10℃/min(可设定) 6、测试气氛：氧化性、弱还原性(封炭法或通气法) 7、图像存储间隔：1幅/2℃(可设定温度间隔) 8、精密度：符合GB/T219-2008标准 9、准确度：T1≤40℃、T2～T4≤30℃ 10、电源：220V±20V、50±1HZ 11、功率：≤5KW 12、外形尺寸：760x430x500mm 13、重量：65kg   技术特点/Technical Features 一次性可测试5个国标样品，测试效率优势明显，达到国际领先水平。灰锥数量的增加能够显著缩短单位灰锥的测试时间，降低单位灰锥的能耗，减少单位灰锥的耗气量，符合国家节能减排政策。 先进光谱照明分析技术，从常温到最高温度，均能对灰锥特征进行可靠的识别。 全密封式炉膛结构，气体只有一个入口和一个出口，确保炉膛气氛稳定。 气密性自动检测装置，能够进行炉膛气密性量化检测。 高效的排气风扇并能够实时检测风扇运行状况，确保仪器安全稳定运行。 外置高灵敏度气体报警检测装置，一旦检测到气体泄漏，可以快速自动切断气源。 全自动送样机构，操作简便，送样和取样运行平稳，避免灰锥样品倾倒风险。 可选择氧化性或弱还原性测试气氛条件，可选通气法或封碳法达到试验气氛。 正压除尘技术，观察口隔热玻璃维护周期间隔长。 测试软件可实现操作人员登录权限管理，实验过程信息全记录，测试数据可联网传输。 1、该仪器适用于单晶硅、多晶硅等新材料，解决了多晶硅行业无法做灰熔融性的历史。 2、普通灰熔点测定仪炉膛温度最高达1600℃，该仪器炉膛温度可达1800℃，测试的样品范围广，开创高温灰熔点测定仪的先河。 3、一次性可放置16个样，自动送取样机构，操作方便，效率大大提高。  

河南机电职业学院是省教育厅直属、公办全日制高等院校。学院始建于1953年，坐落于郑州南大学城，占地面积782.4亩，建筑面积40万平方米，教学仪器设备总值2.1亿元，图书35万册。学院下设12个二级学院，开设43个专业，与洛阳理工学院联合开设机械设计制造及其自动化等6个本科专业。学院现有专兼职教师586人，其中教授、副教授116人，博士学位教师30人，90%以上的青年教师具有硕士以上学位，“双师型”教师占全院专业课教师的98%，在校生14000人。 学院坚持走产教融合、校企合作之路。通过融体制、融体系、融课程改革构建“产、学、研、创”互通互融的育人场境，形成富有职业教育特色的“三融四境”模式。学院从办学体制改革入手，通过资产国有、学校管理、企业使用的“三权分置”改革，引进了河南龙翔电气、上海明匠等多家企业入驻校园，共建生产性教学车间、二级学院、技术研究院、众创空间，服务教学、实践、科研及学生就业创业。学院基于“产”办“学”，基于“产+学”办技术研究院，基于“产+学+研”办众创空间，逐步构建出产教融合下的“产学研创”四个育人场境、四项学习内容、四个教学角色等既相对独立又相互协同的开放式人才培养体系。四境的四导师教学团队共同开发、共同实施“任务-完成、问题-解决”式跨领域融课程，先后开发应用机电一体化等8个专业50门全科模块、专科模块、专长模块的融课程，打通了产教融合最后一公里。学生在练技能的生产场境、学知识的教学场境、培养批判思维的研究场境、培育企业家精神的创新创业场境，分别接受企业工程师、学校教师、研究院研究员、众创空间企业家等四类导师的指导。 学院设有国际学院，开办机电一体化技术等专业，为学生提供留学深造、出国做交换生及国外就业等多元化发展途径。 学院有3个工程中心，1个重点实验室、1个创新平台、1个孵化器等多个省级科研平台落户。与清华大学机械工程学院、西安交通大学电气工程学院共建工程硕士培养基地并承担科技成果转化。学院师生在全国和省级技能大赛、信息化教学大赛、优质课比赛、创新创业大赛等，荣获一等奖百余项。 学院以其独特的办学模式和优良的办学成绩，获得了广泛好评和赞誉。中央电视台、光明日报、中国教育报、河南日报、河南电视台、大河报等新闻媒体曾多次关注报道。时任全国人大常委会委员长张德江、教育部副部长鲁昕，河南省主要领导等亲临学院视察，并对学院的办学成果给予了充分肯定和高度评价。