基于嵌入式技術的無線供水測控系統(tǒng)設計

1)工業(yè)供水測控單元部分 工業(yè)供水測控單元按照功能的不同可以分為：嵌入式處理器部分、開關量輸入輸出部分、模擬量輸入部分、三相電源電壓／電流采集部分、電源部分等。其中微控制器部分作為系統(tǒng)的控制核心，負責協(xié)調(diào)系統(tǒng)各部分正常工作；開關量輸入輸出部分負責讀取生產(chǎn)設備的工作狀態(tài)以及實現(xiàn)對生產(chǎn)設備的控制；模擬量輸入部分負責采集各種傳感器輸出的標準信號；三相電源電壓／電流采集部分負責采集工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的動力電供電參數(shù)；通信部分主要負責現(xiàn)場控制單元與無線數(shù)傳電臺之間的數(shù)據(jù)交換；電源部分負責提供系統(tǒng)需要的各種電壓。
2)無線數(shù)據(jù)通信部分 為了實現(xiàn)遠程無線測控，無線通信部分成為系統(tǒng)的重要組成之一。現(xiàn)有遠程測控系統(tǒng)中，測控終端大多采用GPR S、SMS或微波等無線傳輸方式。然而，由于本文所設計的遠程無線測控系統(tǒng)主要應用于工業(yè)供水點的測控，工業(yè)供水點一般都分布在人煙稀少、遠離城鎮(zhèn)的地區(qū)，而這些地區(qū)通常沒有移動電話網(wǎng)絡的覆蓋或者網(wǎng)絡覆蓋率低、信號質(zhì)量差，故無法采用依賴移動通訊網(wǎng)絡的GPRS或者SMS方式，即使在有網(wǎng)絡覆蓋的地區(qū)也不能保證各個測控點都能接收到良好的信號，因此也就無法保證通訊的可靠性與實時性；而且如果為這套測控系統(tǒng)單獨建設昂貴的微波通信網(wǎng)絡也是不切合實際的。因此目前最好的方法就是采用數(shù)字式無線數(shù)傳電臺組成數(shù)據(jù)傳輸通道。

3 系統(tǒng)軟件設計
該測控系統(tǒng)所要完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算、串行數(shù)據(jù)通信、屏幕顯示等一系列任務。其工作較為復雜，程序較為龐大，需要管理的外設也較多，所以只有在設計中加入嵌入式多任務實時操作系統(tǒng)才能擁有穩(wěn)定工作的硬件基礎，開發(fā)工作重點才能由原來硬件的調(diào)試、軟件的調(diào)試轉變?yōu)閷τ趯嶋H應用系統(tǒng)的性能的提高以及智能化軟件的編寫。另外，只有在一個完整的、具有統(tǒng)一編程規(guī)范的操作系統(tǒng)基礎上，使用高級語言開發(fā)出的應用程序，才可能具有良好的可移植性，才可能被重復利用?？梢?，引入嵌入式多任務時事操作系統(tǒng)是實現(xiàn)測控平臺多種功能協(xié)調(diào)運作的最好途徑，也是唯一途徑。操作系統(tǒng)與模塊化硬件設計結合起來，共同構成一個可以重復利用的軟硬件系統(tǒng)平臺，除了可以最大限度地提高開發(fā)的效率、減少資源的浪費外，還可以通過長期對于該平臺的研究，逐步優(yōu)化平臺軟硬件資源，提高其性能，并滿足日后更多應用領域的應用需求。