电气工程及其自动化本科毕业论文范文

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引言

嵌入式系统的终端显示倾向选择LCD显示器。但在大屏幕显示情况下，大型工业级LCD液品显示器造价高。选择性少。而为嵌入式系统增加标准VGA接口可很好地解决该问题。支持VGA接口的显示设备众多且价格相对较低，而且显示设备的更换不会对嵌入式系统产生影响。ARM9器件S3C2410在嵌入式系统中应用广泛。这里主要针对该处理器介绍基于CH7004的嵌入式系统VGA接口设计。该设计方案硬件设计和软件实现简单，成本较低，从而为嵌入式设备提供了简单有效的大屏幕图像显示解决方案。

2 VGA接口

VGA(Video Graphics Array)是一个模拟信号接口，是IBM公司推出的一种视频传输标准。该接口具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点，在彩色显示器领域得到了广泛的应用。

(1)VGA接口引脚表1为15针VGA接口引脚信号的定义列表。

(2)VGA接口时序VGA接口有多种时序，应用时根据具体需要选择不同的时序。图1为640×480在60 Hz模式下的VGA接口时序图。

3 器件介绍

3．1 LCD控制器简介

S3C2410处理器采用16／32位指令的 ARM920T内核，最高工作频率为202 MHz，内部带有丰富的外设资源，低功耗、低价格、高性能的特点使其在嵌入式系统中应用广泛。LCD控制器是S3C2410内部集成外设，具有以下特点：支持STN、TFT两种类型液晶显示屏；支持多种颜色模式，最高支持24位颜色模式；LCD控制时序可由用户根据实际情况需要设置。

3．1．1 LCD控制器引脚功能

LCD控制器引脚分为时序控制端口和数据端口。与该设计相关的端口具体含义见表2。

3．1．2 LCD控制器内部控制寄存器

LCD控制器内部有5个控制寄存器：LCDCON1～LCD-CON5。LCDCON1控制像素时钟、扫描模式和颜色模式；LCDCON2控制帧同步脉冲宽度、帧有效行数及帧同步前、后的无效行数：LCDCON3主要控制行有效像素点数以及行同步前、后的无效像素点数：LCDCON4主要控制行同步脉冲宽度：LCDCON5主要控制行、场同步脉冲和数据有效信号极性，16位色颜色格式．数据输出与像素时钟跳变关系。

3．2 CH7004器件简介

CH7004是Chrontel公司生产的一款数字转换为模拟的视频编码器，其内部编码器支持NSTL、PAL两种视频制式，通用数字输入接口支持8、 12、15、16和24位数字RGB或者YCrCb格式输入，支持5种图像分辨率，内部集成3路相互独立的高速视频数模转换器，可由用户控制输出模拟 RGB或YUV，提供I2C接口供用户控制器件工作模式。

4 VGA接口设计

S3C2410处理器的LCD控制器用于产生图像数据、VGA接口时序(640x480，60 Hz)以及配置CH7004的工作模式。CH7004将数字图像数据模拟化，最终产生的模拟图像信号供支持VGA接口的显示器显示。VGA接口的硬件连接见图2。

这里选择(640x480，60 Hz)模式，是由实际需要和硬件特性决定的：(1)嵌入式系统中的图像尺寸大多低于640x480，采用这种VGA模式显示不会丢失任何原始图像信息； (2)VGA的每种显示模式所要求的像素时钟不同，而S3C2410内部LCD控制的像素时钟由器件的主频分频而来，在各种分频后的像素时钟里只有25． 25 MHz(202 MHz主频进行8分频)与VGA模式中的(640x480，60 Hz)模式所要求的像素时钟25．175 MHz最为接近，微小的像素时钟偏差不会影响VGA接口显示；(3)16位^况下，(640x480，60 Hz)模式数据流带宽为35．2 MB／s，因而不会堵塞S3C2410数据总线，不影响处理器的其他控制、数据处理操作。

CH7004的数据输入端口D0~D15与LCD控制器的相应数据输出端口连接，LCD控制器的像素时钟VCLK通过XCLK端输入CH7004内部， ADDR为低设置CH7004的I2C总线地址，为0x76。CH7004输出端需考虑视频信号阻抗匹配问题，否则会出现图像重影、雪花、或边缘有波纹等问题。

5 LCD控制器和CH7004配置

5．1 LCD控制器的设置流程

将LCD控制器工作模式设置为(640x480，60 Hz)，16位色(5：6：5)，TFT模式。

(1)将系统主时钟(FCLK)设置为202 MHz，外设时钟(HCLK)设置为101 MHz；

(2)将LCD控制器外部端口设置为TFT作模式；

(3)开辟1块大小为600 KB(640x480x2 Bytes)用于存放数据的连续内存区域；

(4)设置LCD控制器的控制逻辑寄存器LCDCON1～LCD-CON5。其中，LCDCON1：设置像素时钟(VCLK)从系统主频分频的分频系数 CLKVAL=1,VM的触发速率为每帧触发，显示模式TFT，单像素颜色位数16位．禁止LCD控制器数据输出和控制信号产生ENVID=0； LCDCON2：设置帧同步后无效行数VBPD=32，帧有效行数LINEVAL=469；帧同步前无效行数VFPD=9，帧同步宽度VSPW=1; LCDCON3：行同步后无效像素点数HBPD=47，行有效像素点数HOZVAL=639，行同步前无效像素点数HFPD=15；LCDCON4：行同步宽度HSPW=95；LCDCON5：图像在内存的存储方式设置为小端存储BPP24BL=0．16位色图像为5：6：5格式FRM=1，像素时钟 VCLK设置为上升沿传输一个像素数据，行同步脉冲设置为负脉冲有效INVVUNE=1,帧同步脉冲设置为负脉冲有效IN-VFRAME=1，LEND信号极性设置正常模式INVLEND=0，PWREN信号设置有效设置PWREN=1，LEND信号输出为允许ENLEND=1。

(5)允许视频数据输出和时序控制ENVID=1。

5．2 CH7004工作模式配置

CH7004C内部有25个工作模式控制寄存器。与此设计模式相关的寄存器有4个：显示模式寄存器(Display Mode)，输入数据模式寄存器(Input Data Format)，时钟模式寄存器(Clock Mode)，同步信号极性寄存器(Sync Polarity)。通过配置CH7004内部工作模式控制寄存器的使CH7004与LCD控制器工作相对应。

将CH7004 工作模式设置为与国LCD控制器相一致。图像大小为640x480，输入数据为16位5：6：5格式．数据不经制式编码器而直接送人内部D／A转换器。对 CH7004的配置顺序为：(1)Display Mode寄存器设置640x480显示模式，可选择的模式为13～17。(2)Input Data Format寄存器设置为16位色。RGB5：6：5格式，RGB信号旁路。选择旁路模式使得RGB输入图像信号不经视频编码器而直接送入D／A转换器。 (3)Clock Mode寄存器设置为像素时钟上升沿锁存图像信号。(4)Sync Polarity寄存器设置行、场同步负脉冲有效，行、场同步信号由外部处理器产生并南CH7004的V、H端口输入。在实际操作中，系统上电后，处理器只需配置CH7004内部的输入数据模式(Input Data Format)寄存器，其他寄存器直接使用复位默认值。

5．3 CH7004的I2C总线配置时序

S3C241O配置CH7004的I2C总线的步骤：(1)在I2C总线上首先产生CH7004片选地址0x76和读写位(0：写；1：读)；(2)产生某一寄存器的片内偏移地址；(3)产生配置数据。PC控制器一个操作步骤结束后，必须等获得CH7004发出正确操作答复，才能继续执行下一步操作。图3 为CH7004的I2C读写时序图。

6 测试与结论

实验证明．色条图像通过VGA接口在显示器上显示效果良好。介绍的VGA接口设计方法使用S3C2410处理器和CH7004视频编码器件，具有硬件设计、软件实现简单，价格低廉的特点。为嵌入式设备提供了简单有效的大屏幕图像显示解决方案。

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电气工程及其自动化专业(080601)一、培养目标 培养德、智、体等全面发展的，适应社会主义现代化建设需要的高级电气工程技术人才，培养从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理和电子计算机应用等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才。学生毕业后可从事政府部门、科研院所、高等院校、工业企业等单位的与电气工程有关的系统运行与管理、系统开发及应用、工程研究与设计等方面的工作。 二、课程设置 主要的课程体系包括： 1、公共基础课程： 主要包括高等数学、大学物理、英语、体育、政治理论、计算机文化基础、C语言等课程。 2、专业基础课程： 线性代数、概率论与数理统计、电路分析基础、模拟电子线路、数字电路基础、电子技术实验、电子技术课题设计、工程制图、单片机原理、单片机应用系统课题设计、机械基础、自动控制原理、电力电子技术 及应用设计、电机及拖动基础、现代控制理论 、过程控制系统 、专业英语等。 3、计算机类课程： 微机原理与接口技术、多媒体应用技术、网页设计等。 4、专业课程： 电力拖动控制系统、控制系统计算机辅助设计、可编程控制器原理及系统、计算机控制技术、计算机通信 等课程。 5、专业限选课： 模糊控制技术、DSP技术、计算机网络、电气测量等。 6、实践类课程： 重点应包括每年的一次的教学实践和最后的毕业设计。 专业电气工程与自动化专业教学学院学制本科4 年授予学位工学学士培养目标培养在电气工程有关的工业工程控制、电气工程、电力电子技术、监测与自动化仪表、运动控制、电子与计算机技术等领域，从事工程设计、系统分析、系统运行、研究开发等方面的高级工程技术人才。 基本培养规格德育方面热爱社会主义祖国，拥护中国共产党领导，掌握马列主义、毛泽东思想和邓小平理论的基本原理；愿为社会主义现代化建设服务，为人民服务，有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感；具有敬业爱岗、艰苦奋斗、热爱劳动、遵纪守法、团结合作的品质，具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。 智育方面主要学习电工、电子技术、自动控制理论、信息处理、计算机技术与应用等工程技术基础和一定的专业知识，接受电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，具有工业过程控制与分析，解决强、弱并举的宽口径专业的技术问题的能力。 本专业的毕业生应获得以下几方面的知识与能力： （ 1 ）掌握较扎实的数学、物理、 化学等自然科学的基础知识，较好的人文、社会、管理科学基础和外语综合能力。 （ 2 ）掌握本专业领域较宽的技术基础理论知识。 （ 3 ）具有本专业 1-2 个专业方向的专业知识和技能，了解本专业的学科前沿发展趋势。 （ 4 ）获得较好的工程实践训练，具备一定的科学研究、科技开发、组织管理能力。 （ 5 ）达到大学英语教学改革方案中一般要求的有关规定。 （ 6 ）通过江苏省高校非计算机专业计算机等级考试二级。 体育方面具有一定的体育和军事基本知识，掌握科学锻炼身体的基本技能，养成良好的体育锻炼和卫生习惯，受到必要的军事训练，达到国家规定的大学生体育和军事训练合格标准，具备健全的心理和健康的体魄，能够履行建设祖国和保卫祖国的神圣义务。 课程结构150 学分普通教育课57 学分学科基础课67.5 学分专业选修25.5 学分学位课程高等数学（一）、普通物理（一）、电路原理、电子技术基础、自动控制理论、计算机原理及应用、电力电子技术、电机与电机拖动基础。 三、修业年限及授予学位 1、修业年限： 四年制本科 2、授予学位： 工学学士 电气工程及其自动化比较好一点！

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电气工程及其自动化毕业设计（东北电力大学毕业论文） 2009 年 03 月 19 日 星期四 16:22 论文主要内容包括 1.摘要 2.英文翻译 3.原始资料 4.计算书 5.说明书 6.参考文献 7.图纸 简单区域电力网络系统的一次或二次设计毕业论文 目录: 第一章. 设计依据 第二章. 原始资料 第三章 接入系统设计 第四章 地方供电系统设计 第五章 主变选择（包括抽头选择或调整方式设计） 第六章 主接线设计（包括所用电设计） 第七章 短路电流计算 第八章 设备选择 第九章 继电保护配置 [正文]: 第一章.设计依据 根据××大学电气工程及自动化专业毕业任务书 第二章.原始资料 为了满足工农业生产发展的需要，经上级批准，决定新建 110KV 盐北变电所。 一． 设计资料 （一） 新建的盐北变电所各电压级负荷数据，回路，同时率等见表 3。 盐北变电所每年负荷增长率 5％,需考虑五年发展规划 变电所总负荷 s110=K 1（s35+s10） （1+5%） （二） 新建的盐北变电所，受电方案有两种： （1）从 110K 盐城东郊变受电距离 30KM（本课题做）（2）从 110KV 灌南变受电距离 35KM（本课题不 ； 做） ，电力系统接线图见图 1 （三） 电力系统，各厂、所、输电线等主设备技术参数见表 1、2、3、4、5。 （四） 其它原始资料： 所址：地形地势平坦、土址电阻率为 1.5×10 欧?厘米，所址高于百年一遇最高洪水位。所 址所在地气候，平均气温 15℃，最高气温 35℃，最低气温-15℃。 交通：紧靠国家二级公路，进所公路 0.4 公里。 水源：变电所附近有河流供方方便，水量充足。 二．设计内容 （一） 接入系统设计： 确定接入系统输电线路回路数及导线截面。 （二） 地区供电系统设计： 根据地区负荷性质及供电距离，确定供电线路数及导线截面。 （三） 通过技术、经济比较，确定变电所主变压器台数及容量、型号、规格。 （四） 通过电压计算、选择主变分接头或调压方式。 （五） 根据所确定的主变方案和进出线回路数，通过技术分析、论证，确定待建变电所的 主接线。 （六） 确定待建变电所的所用电方案（所用变压器台数、型号、容量和自用电接线型式， 所用电负荷按 0.1%变电所容量计） 。 （七） 电气设备选择 1． 为选择电器设备和继电器保护整定需要，计算三相短路电流。 2． 选择变电所电气一次设备（断路器、隔离开关、PT、CT、母线、避雷器及中性点接地 设备） 。 （八） 继电保护 根据继电保护要求，确定变电所各元件继电保护配置。 ...... [摘要]: 本设计说明书是根据毕业设计任务书的要求，结合“电气设备”“电力系统暂态分析”“电 、 、 力系统稳态分析”“继电保护”“电气工程专业毕业设计指南”等有关书籍而制定的，是我 、 、 三年大学学习的总结。 三年中，在授课老师的指导下，学到了很多的知识，对我的学习生涯和社会实践生活有很大 的促进使我不断的挑战自我、充实自己，不仅思想上有了大的收获，知识上也有质的突破。 同时也注重于将所学习的知识运用与实际工作中 ，增强了处理分析问题的能力。 这次设计的新建 110KV 变电所本着为国民经济各个部门提供充足的电能，最大限度地满足 用户的用电需要，保证供电的可靠性，保证良好的电能质量，提高电力系统运行经济性的原 则进行设计。是针对接入系统设计：确定接入系统输电线路回路数及导线截面。地区供电系 统设计： 根据地区负荷性质及供电距离， 确定供电线路数及导线截面。 通过技术、 经济比较， 确定变电所主变压器台数及容量、 型号、 规格。 通过电压计算、 选择主变分接头或调压方式。 根据所确定的主变方案和进出线回路数，通过技术分析、论证，确定待建变电所的主接线。 确定待建变电所的所用电方案（所用变压器台数、型号、容量和自用电接线型式，所用电负 荷按 0.1%变电所容量计） 。电气设备选择：为选择电器设备和继电器保护整定需要，计算三 相短路电流。选择变电所电气一次设备（断路器、隔离开关、PT、CT、母线、避雷器及中 性点接地设备） 。继电保护根据继电保护要求，确定变电所各元件继电保护配置。 Prolegomenon This design explains is basis of graate design assignment book, combine bear on book that 《electric equipment》 、 《electric system steady condition analyzing》 、 《relay safeguard》 、 《electric engineering specialty enchiridion of graate design》,this is my summarize of three years in university . In three years, depend on teachers go to supervise, acquire many knowledge, promote me that learning 、 work and live, ceaseless challenge me and enrich me, not only my inwardly harvest and that go up knowledge. Likewise pay attention to in the work. This time design of 110KV substation tenet that in order to afford ample electricity of country every department, ensure power supply, ensure power supply finer quality, and promote electric system economy. This time design of running system design (fix on transmit electricity circuitry loops of running system and section of circuitry); fix on number that mains transformer of substation, and capability 、type、specification; compute voltage、choose tap place, compare economy and technology; fix on power supply blue print of substation; compute electrical current of three route short circuit ; choose electric equipment (breaker、seclusion switch、PT、CT、 generatrix、arrester、grounding equipment )and relay safeguard , fix on relay safeguard configure of substation. [参考文献]: 1.《发电厂电气部分课程设计参考资料》 水力电力出版社 2.《电力系统设计设备参考资料》 河海大学出版社 3.《电力系统稳态分析》 水力电力出版社 4.《电力系统暂态分析》 水力电力出版社 5.《电力工程设计手册》 水力电力西北电力设计院 6.《发电厂电气部分》 水力电力出版社 7.《电力系统继电保护原理》 水力电力出版社 8.《电力系统课程设计及毕业参考资料》 中国电力出版社