基于ARM的温度采集系统

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1、湖南科技大学信息与电气工程学院湖南科技大学信息与电气工程学院《基于嵌入式微处理器S3C44B0X的温度采集系统》设计报告专业：电子信息工程姓名：陈信维曾有根指导教师：罗朝辉第13页湖南科技大学信息与电气工程学院绪论嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件皆可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由以下几部分组成：嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统。嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。因此嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的专用性，必须结合实际系统需求

2、进行合理的裁减利用。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪，满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。所以，如果能建立相对通用的软硬件基础，然后在其上开发出适应各种需要的系统，是一个比较好的发展模式。目前的嵌入式系统的核心往往是一个只有几K到几十K微内核，需要根据实际的使用进行功能扩展或者裁减，但是由于微内核的存在，使得这种扩展能够非常顺利的进行。数据采集(DAQ)，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单

3、元中自动采集非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析和处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量，如温度、水位、风速、压力等，可以是模拟量，也可以是数字量。采集一般是采样方式，即隔一定时间（称采样周期）对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据量测是数据采集的基础。数据量测方法有接触式和非接触式，检测元件多种多样。不论哪种方法和元件，均以不影响被测对象状态和测量环境为前提，以保证数据的正确性。传统的温度采集系统由于存在响应慢、精度低、可靠

4、性差、效率低、操作繁琐等弊端，已经不能完全适应现代化工业的高速发展。随着嵌入式技术的迅猛发展，设计高速度、高效率、低成本、高可靠性、操作方便的温度第13页湖南科技大学信息与电气工程学院采集系统成为当务之急。基于ARM的温度采集系统就成为了解决传统温度采集系统各种弊端的优先选择方案。在本系统的设计过程中，根据嵌入式系统的基本设计思想，系统采用了模块化的设计方法，并且根据系统的功能要求和技术指标，系统遵循自上而下、由大到小、由粗到细的设计思想，按照系统的功能层次，在设计中把硬件和软件分成若干功能模块分别设计和调试，然后全部连接起来统调。课程设计内容一、设计目的1、注重培养综合运用所学知识

5、、独立分析和解决实际问题的能力，培养创新意识和创新能力，并获得科学研究的基础训练。2、了解所选择的ARM芯片各个引脚功能，工作方式，计数/定时，I/O口，中断等的相关原理，并巩固学习嵌入式的相关内容知识。3、通过软硬件设计实现利用ARM芯片对周围环境温度信号的采集及显示。二、设计要求1、查阅相关文献资料，熟悉所选ARM芯片及温度传感器。2、总体设计方案规划。3、系统硬件设计，熟悉AD转换原理及过程，温度传感器与ARM芯片的硬件接口实现及温度显示。4、系统软件设计，包括温度的AD转换及显示的软件实现，用C语言编程。三、设计方案本设计是基于嵌入式技术作为主处理器的温度采集系统，利用S3C

6、44B0xARM微处理器作为主控CPU，辅以单独的数据采集模块采集数据（温度采集模块电路采用AT89S52单片机作为模块的协控制器），实现了智能化的温度数据采集、传输、处理与显示等功能，并讨论了如何提高系统的速度、可靠性和可扩展性。并解决了传统的数据采集系统由于存在响应慢、精度低、可靠性差、效率低、操作繁琐等弊端，能够完全适应现代化工业的高速发展。1、硬件设计部分第13页湖南科技大学信息与电气工程学院1.1S3C44B0xARM微处理器简介：嵌入式微处理器S3C44B0X中集成了ARM公司的ARM7TDMI核，这个核也称为CPU单元，此外还集成了边界扫描控制器等多个功能模块（也称模块

7、、单元）。S3C44B0X中有2条总线，即系统总线和外设总线。通过系统总线，将CPU单元、电源管理模块（含时钟发生器）、存储器控制器、LCD控制器、中断控制器和2通道ZDMA连接在一起。总线仲裁器对系统总线上的总线请求进行仲裁。通过外设总线，将A／D转换器、看门狗定时器、RTC、通用I／O控制器（GPIO）、IIC总线控制器、IIS总线控制器、UART、SIO、PWM等连接在一起。系统总线与外设总线通过系统总线桥与仲裁／2通道BDMA连接在一起。S3C44