基于PROTEUS的ARM温度采集系统仿真设计.pdf

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1、机械设计与制造第2期28MachineryDesign&Manufacture2010年2月文章编号：tO01—3997(2010)02—0028—03基于PROTEUS的ARM温度采集系统仿真设计胡凯伟孙毅毛亚郎樊狄锋(浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室，杭州310032)TheProteus-basedsimulationdesignoftemperatureacquisitionARMsystemHUKai—wei，SUNYi，MAOYa—lang，FANDi-feng(TheMOEKeyLaborat

2、oryofMechanicalmanufactureandAutomation，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310032。China)中图分类号：TH12文献标识码：A处理器将数据处理显示到液晶显示设备上。1引言一个基本的温度采集系统包括温度的采集和显示『I，按照传rJ_——艘D—S—1—8糕—B2—0]Hr———————]r—————瓣——]fI．．．．．．__JI．．．．．．。．．-_J1．．．．。．．．__J统的模式，先根据控制系统要求设计原理图、PCB电路图绘制

3、、电图1系统结构框图路板制作、元器件焊接等操作，然后再进行软件编程与烧录，软件系统技术指标要求：(1)采集温度，精度达到0．5℃；(2)实时可以模拟调试，牵涉到硬件调试或整个系统的调试是在整个硬件系显示温度。统焊接完成后进行的，若设计过程中有纰漏需要修改硬件，就需重主机ARM选择PHILIPS公司的LPC2114，温度传感器选择新制板，成本和开发周期将相应增加。据此，Proteus软件可以完全DALLAS半导体公司的DS18B20，LCD选择字符型液晶显示器脱离硬件平台进行嵌入式系统虚拟开发，通过各虚拟仪器构建硬件LM

4、032L。具体系统硬件模块设计如下：电路，调试ADS中生成的软件程序，达到虚拟硬件调试系统调试程2．1ARM控制模块序的目的，为后续实际软硬件系统的设计提供实践理论依据。系统选用的LPC2114是Philips公司的ARM7TDMI-S核英国Labcenterelectronics公司开发的EDA工具软件—Pm—ARM微处理器，这是由于目前PROTEUS支持的ARM芯片仅有teus软件，可以仿真、分析各种模拟器件和集成电路，支持PhilipslJPc2系列，且有较小的64引脚LQFP封装，极低的功耗和极小公司系列的AR

5、M(LPC系列)，并能够进行SCH(原理图)和PCB的体积等优点。具有16kb静态RAM、128kb片内Flash、4路1O位(印刷板)电路的设计。虽然自身只带汇编编译器，不支持C语言，ADC、多个内部中断、2个32位定时器、6路输出的PWM单元等片但可通过与Keil、ADS集成开发环境连接，实现软、硬件结合的系上资源，比较适合于工业控制。它是整个系统的杨部件，控制各个统仿真，获的较好的仿真效果。功能模块正常的工作，在系统初始化完毕之后，LPC2114发出控制2系统设计要求信号，DS18B20接收到此信号后便启动采集温

6、度数据并对所采集系统主要由测温器件、ARM控制器、及显示单元三部分组的数据进行处理(数字化)，LPC2114再将此数据送LCD显示。成，系统结构，如图1所示。2．2测温模块工作原理为：ARM微处理器向温度传感器发出信号，启动温系统选用美国DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器度传感器采集温度数据，温度传感器采集完数据后，将模拟数据DS18B20，具有体积小、结构简单、实用电压宽、可组网、成本低量转变成便于ARM微处理器读取的数字信号，然后由ARM微廉、便于总线扩展和维护等诸多特点。特别是具有较宽的电压适★来稿日期：

7、2009—04—20★基金项目：浙江省自然科学基金(Y1080963)，浙江省科技计划项目(2008C31023)浙江省先进制造技术与装备重中之重开放课题资助第2期胡凯伟等：基于PROTEUS的ARM温度采集系统仿真设计29用范围(3-5．5)V，并能够通过编程实现温度信号的9～l2位的数查是否有被挂起的任务成为就绪任务。如果有，就调用OSIntC—字转换，分辨率最高可以达到0．0625％。其测量温度范围为(一txSw()进行任务切换，并运行高优先级的任务。55～+125)℃，其中：在(一10～+85)℃范围内，精度达

8、到±0．5℃，有3OS—CPU—C．C文件中主要编写了10个C语言函数，其中9脚和8脚两种封装形式，PROTEUS库中提供了3脚的封装，其引个Hook函数可以为空函数，任务栈结构初始化函数OSTaskStklnit脚功能分别为GND，电源Vcc，信号DQ。()必须根据移植时统一定义的任务堆栈结构进行初始化。测温系DS18B20作为