新聞中心

EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 采用ARM7的S3C44BOX的嵌入式定量分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

采用ARM7的S3C44BOX的嵌入式定量分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

作者: 時間:2016-11-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  線性放大電路對探測器輸出的脈沖進(jìn)行放大整形,以滿足后接信號處理設(shè)備的要求。LMl38集成運(yùn)算放大器具有15 MHz帶寬,轉(zhuǎn)換速度達(dá)50 V/Μs,LMl38先對Γ脈沖進(jìn)行放大,然后進(jìn)行成形,最后由緩沖放大器輸出。

  脈沖幅度分析電路由2個甄別器和1個反符合電路組成。2個甄別器分別設(shè)定計(jì)數(shù)脈沖的上下閾值,上下閾值之差即為道寬,反符合電路輸出此設(shè)定道寬內(nèi)的脈沖。如圖3所示。

  




  脈沖幅度分析電路的上下閾值選取Γ射線的全能峰脈沖,送到微處理器的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù),根據(jù)單位時間內(nèi)落在此道寬內(nèi)的脈沖計(jì)數(shù)即可測得Γ射線強(qiáng)度。

  2.2 質(zhì)量信號采集部分

  系統(tǒng)選用JA2003精密電子天平測量混合燃料的質(zhì)量,它采用專利陶瓷電容稱重技術(shù),內(nèi)部集成一個用戶溫度補(bǔ)償電路,具有測量精度高等優(yōu)點(diǎn)。JA2003帶有一個標(biāo)準(zhǔn)的RS 232接口,可以很方便地實(shí)現(xiàn)和S3C44BOX之間的通信。

  當(dāng)天平與S3C44BOX連接時,可以使用立即打印符“#”進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送,天平將顯示的數(shù)據(jù)以字符串的形式傳送給處理器。數(shù)據(jù)格式如下:

  +/- 1 2 3 4 5 6 . CO C1 C2 C3 CR LF前六個為數(shù)字區(qū),前面通常有符號(+或-)。C0為空格,當(dāng)天平被設(shè)定為自動模式時C1為空格,C2表示傳出單位,如果天平設(shè)定的單位為克時,則傳送“G”,C3表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性,空格表示不穩(wěn)定,“S”表示傳輸穩(wěn)定,CR、LF分別代表回車和換行符。

  2.3 網(wǎng)絡(luò)傳輸部分

  RTL8019AS是臺灣Realtek公司生產(chǎn)的以太網(wǎng)控制器,適應(yīng)于EthernetⅡ,IEEE 802.3,全雙工,收發(fā)可同時達(dá)到10 Mb/S的速率,支持8 B、16 B的數(shù)據(jù)總線。RTL8019AS內(nèi)部可分為本地DMA通道和遠(yuǎn)程DMA通道,本地DMA完成控制器與網(wǎng)線的數(shù)據(jù)交換,主處理器收發(fā)數(shù)據(jù)只需要對遠(yuǎn)程DMA進(jìn)行操作。RTL8019AS與S3C44BOX的鏈接如圖4所示。

  




  當(dāng)系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)時,D[O:15]數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)程DMA送到RTL8019AS發(fā)送緩存區(qū),然后發(fā)出傳送命令,RTL8019AS完成上一幀的發(fā)送后,再完成此幀的發(fā)送。接收數(shù)據(jù)時D[0:15]數(shù)據(jù)經(jīng)74F163245反相后傳給處理器。

  同時還擴(kuò)展了一個8.4英寸640×480的。TFTLCD屏,作為人機(jī)界面。

  3 軟件設(shè)計(jì)

  系統(tǒng)選用ΜClinux操作系統(tǒng),它在標(biāo)準(zhǔn)的Linux基礎(chǔ)上進(jìn)行了適當(dāng)?shù)牟眉艉蛢?yōu)化,形成了一個高度優(yōu)化、代碼緊湊的Linux。雖然體積小,但仍然保留了Linux的大多數(shù)優(yōu)點(diǎn),非常適合嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。

  在ΜClinux內(nèi)核基礎(chǔ)上,編寫了RS 232串口驅(qū)動程序、LCD驅(qū)動程序和網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動程序。設(shè)備驅(qū)動程序屏蔽了是硬件細(xì)節(jié),這樣操作系統(tǒng)可以像操作普通文件一樣對其進(jìn)行讀寫操作。

  為了長期保存數(shù)據(jù),系統(tǒng)在ΜClinux編譯時添加了JFFS2文件系統(tǒng)。操作系統(tǒng)通過J17FS2文件系統(tǒng)管理FLASH空間,不僅可以保存系統(tǒng)設(shè)置的各種參數(shù),還可以將采集到的數(shù)據(jù)以文件形式保存在FLASH中,即使掉電也不會丟失。

  本地軟件在Linux下用C語言編寫,并通過交叉編譯得到適合在ΜClinux運(yùn)行的程序。本應(yīng)用采用多線程編程,將系統(tǒng)工作劃分為Γ射線強(qiáng)度檢測線程、串口通信線程、數(shù)據(jù)處理線程、LCD顯示線程、網(wǎng)絡(luò)傳輸線程。各線程是相對獨(dú)立的工作子模塊,可以同時工作,有利于提高實(shí)時性。

  Γ射線強(qiáng)度檢測線程負(fù)責(zé)采集脈沖信號;串口通信線程負(fù)責(zé)采集煤與矸石混合燃料的質(zhì)量信號;數(shù)據(jù)處理線程負(fù)責(zé)對采集到的兩路數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,分別得到煤、矸石的混合比例;LCD顯示線程顯示煤、矸石的混合比例;網(wǎng)絡(luò)傳輸線程將處理得到的數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程PC。

  4 結(jié)語

  基于S3C44BOX微處理器的工業(yè)用煤成分定量分析系統(tǒng),其電路設(shè)計(jì)簡單、易于操作、可靠性強(qiáng),具有良好的人機(jī)界面。可配備于熱電廠及監(jiān)測部門的化驗(yàn)室,對混合燃料的成分進(jìn)行快速定量分析。

  由于矸石本身含有一定量的煤,減小了矸石與煤的區(qū)分度,造成測量誤差。因此,如何合理選擇混合燃料質(zhì)量吸收系數(shù)測量時的修正值,就成為精確測量的關(guān)鍵,可以通過大量實(shí)驗(yàn)確定。


上一頁 1 2 下一頁

關(guān)鍵詞: ARM7S3C44BOX定量分析系

評論


技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉