数据采集系统论文数据加密技术论文.doc

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1、数据采集系统论文数据加密技术论文基于Arm2440的塔机数据采集系统的研究摘要：介绍一个以Arm2440微控制器为核心，以wince6.0为运行界面的塔机数据采集系统。该系统在实际运用中基本可以满足设计要求。　　关键词：主控电路；A/D采集；驱动；wince6.0　　　塔机是工业与民用建筑施工中不可缺少的机械设备之一。随着国民经济的发展，生产规模的扩大，对塔机的需求量越来越大，塔机也日益向着大型化、自动化方向发展。如何实现对塔机工况参数进行实时的数据采集与安全监控，成为解决塔机安全的重大问题。本文主要对如何实现塔机的各种参数的采集做了一些探讨。　　1硬件部分　　方案结构如图1所示：　　图1系

2、统结构　　ARM核心板中包含了nandflash、norflash、和sdram等电路。整个系统在核心板上运行，并通过开发板的部分引脚与底层硬件部分联系在一起。在此系统中，由于继电器体积庞大，所有的功能器件放在一块底板上比较大，使得产品不好封装，因此，将采集电路、继电器的保护电路和其他的功能电路在不同的底板上实现。以下是一些相关核心部分的介绍。　　1.1主控制电路的设计　　整个系统的要求是：采集塔机的高度、重量、幅度、角度、力矩、风速参数，在液晶屏上显示。同时整个塔机的模型也显示在液晶屏上。系统能将采集的数据保存在SD卡中，随时供工作人员查看，再通过USB接口拷贝SD卡中的数据。同时通过GP

3、RS模块将塔机的数据发送到远处监控室主机上。当塔机上述的参数超标时塔机对应的参数测量电路有对应的保护电路切断电源。所以主控制电路的由采集电路、显示模块、GPRS模块、SD卡存储模块、保护电路、USB接口和主CPU组成。　　1.2AD采集电路的设计　　现场采集的有高度、重量、幅度、角度、力矩、风速等参数。由于传感器不一样输出的信号有所差别，压力传感器和力矩传感器输出的信号都是0-5V的电压型差分信号，针对差分信号我们一般采用的都是仪用放大器对信号进行处理。而公司现有的高度传感器、幅度传感器、风速传感器、角度传感器输出的信号电压为0-5V的信号。在电压型的信号，有可能线路比较长。在信号的输入端信

4、号处理部分保证信号的稳定性。在AD的选择上S3C2440的10位的AD无法满足系统要求的精度，所以要选择精度更高的AD。　　1.3系统的抗干扰设计　　塔机监控系统在复杂恶劣的环境下工作，系统的可靠性及抗干扰性肯定很重要。塔机在运行中各种开关的电磁干扰及现在各种仪器产生的干扰。　　2软件部分　　该系统软件部分重点涉及以下工作：　　2.1系统的裁剪与定制　　本项目采用的是天嵌2440作为开发平台，wince6.0作为嵌入式操作系统，在wince产品开发中，内核定制和应用程序开发是两个最重要的步骤，而内核的定制的前提是要对系统进行裁剪和定制，根据项目要求的功能定制一个wince6.0操作系统，使之

5、在最小的体积内达到所需要的功能。　　2.2驱动的设计与调试　　在嵌入式产品开发中，驱动都是最关键的部分，也是整个项目的难点，本项目涉及的器件较多,而这些器件都需要驱动才能正常工作，因此，设计出合理高效的驱动程序时本系统的重点与难点之一，幸而微软在这方面提供了良好的开发工具，即内核定制工具PlatformBuilder（PB）。对于驱动的调试，一般则是采用应用程序来验证，我们在驱动中的关键函数中加入串口打印函数，通过两者配合调试驱动。　　2.3应用程序的设计　　应用程序的开发是嵌入式开发中的重要步骤，在硬件平台以及操作系统平台搭建之后，接下来就是应用程序的开发与设计，本系统采用Microsof

6、tVisualStudio2005作为应用程序开发平台，在已经定制好的系统内核生成的SDK上进行开发，应用程序层主要实现的功能是对现场采集的数据进行处理。　　在实际的运用当中，该系统能在液晶屏上显示出塔机实时的运行状况：物体的重力、塔臂的力矩、风向、高度、幅度、转过的角度等等。在任何一项中检测到超标立即会自动切断所在部位的电源使得相应的功能停止工作。在液晶屏上能见到塔机的图形界面会同实物一起高度变化同步。　　　　参考文献：　　[1]黄智伟、邓月明，ARM9嵌入式系统设计基础教程[M].北京：北京航空航天出版社，2008，1.　　[2]王黎明等，ARM9嵌入式系统开发与实践[M].北京：北京航

7、空航天出版社，2008，10.　　[3]孙昱，基于Wince的嵌入式的旋转机械监测系统的研制[D].大连理工大学，2006，12.　　[4]张飞，基于WinCE的大型触摸屏控制器的设计与实现[D].江南大学，2008，6.