ARM平台在多功能数据采集系统中的设计与实现.pdf

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1、ARM平台在多功能数据采集系统中的设计与实现王勇。等ARM平台在多功能数据采集系统中的设计与实现DesignandRealizationofMulti—functionDataAcquisitionSystemBasedonARM互勇1·2旅黯1·2彭匿曰

2、)2李据2(同济大学CIMS研究中心’，上海201804；上海电力学院电力与自动化工程学院2，上海200090)摘要：针对工业控制中实时数据采集的需求，以ARM7处理器LPC2290与嵌入式实时操作系统pC／OS．II为基础，设计开发了基于LPC2290的

3、数据采集终端设备。给出了系统的整体设计方案、结构框图以及基于ARM平台的硬件电路。整个系统硬件体积小、功耗低、扩展性强、运行稳定、程序维护和升级方便，实现了多通道的在线实时数据采集、传输、处理与显示等功能。关键词：数据采集嵌入式系统ARMtrC／OS-II操作系统LPC2290AD7715中图分类号：啦74．2文献标志码：AAbstract：Aimingattherequirementofreal．timedatacolicctioninindustrialcontrol。basedonARM7process

4、orLPC2290andembeddedreal．timeoperatingsystemI出C／OS·11-theLPC2290一baseddataacquisitionterminalhasbeendesignedanddeveloped．Thegeneraldesignschemeofthesystem-structuralblockdiagram。andtheARMplatform—basedhardwarecircuitaregiven．Thesystemisincompacthardware-low

5、pew-erconsumption。runningstably-easyprogrammaintenanceandupgrade．Itachievesthefunctionsofmulti—channelon—linereal—timedataacqui-sition-transmission，processinganddisplay。ere．Keywords：DataacquisitionEmbeddedsystemARMtrC／OS·ⅡoperatingsystemLPC2290AD77150引言在工业现

6、场的实际应用过程中，常常需要对现场的设备进行检测。通过采集设备的运行参数，就能随时了解、跟踪设备的运行状态，进而对设备进行分析和诊断。ARM技术作为嵌入式系统的主流技术，它已逐渐取代了单片机控制技术，而且其数据采集系统的数据采集部分正向强实时、多参数、高精度的方向发展；数据存储部分向大容量、微型化、便携式的方向发展；数据传输部分向多通信方式、远距离数据传输的方向发展。使用ARM处理器对工业现场传感器传出的电流电压信号以及一些热工参数进行数据采集已经成为主流。基于ARM的数据采集系统具有高精度、高速度等特点。本

7、文采用wC／OS-II操作系统构建ARM7硬件平台，并对实时性要求较高的数据采集和传输进行了研究设计和实现。国家高技术研究发展计划资助项目(编号：2007AA041301)；上海市优秀学科带头人计划资助项目(编号：09XDl401900)；上海市“晨光计划”资助项目(编号：09CG61)。修改稿收到日期：2009—06—19。第一作者王勇．男．1984年生，现为同济大学CIMS研究中心在读硕士研究生；主要从事工业测控、嵌入式系统、现场总线等方面的研究。《自动化仪表》第3l卷第l期2010年1月l系统总体构架设

8、计1．1系统的构架数据采集系统的构架框图如图1所示。荪扩展2MBFlash和2MBPSRAM存储嚣ARM微处理器电源图1数据采集系统框图Fig．1Blockdiagramofthedataacquisitionsystem生产过程中由传感器产生的多路模拟信号经调理后，通过多路选择开关进入A／D转换；测量数据的显示采用240x128的LCD模块；系统自带设置按键，便于现场调试修改参数。测量数据通过RS．485串口、以太网传输至上位数据采集系统DAS(dataacquisitionsystem)、集散控制系统DC

9、S(distributedcontrolsystem)等。系统具有双网冗余远程通信网络，它可提高通信13亘删一困固丑i

10、而ARM平台在多功能数据采集系统中的设计与实现王勇。等网络的抗干扰能力和可靠性；CAN接口可使终端数据采集设备直接挂接在CAN总线上。设备工作状态可以通过数字量通道进行采集，同时，为了达到控制生产过程的目的，系统设有D／A转换通道和开关量输出通道。1．2ARM微处理器本系统采用的处