基于嵌入式系統(tǒng)的巡檢器設(shè)計(jì)
加入技術(shù)交流群
所謂可擴(kuò)展性，就是根據(jù)現(xiàn)場要求，在基本功能不變的基礎(chǔ)上，適當(dāng)擴(kuò)展其新功能，從而實(shí)現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)機(jī)械等不同類型機(jī)械設(shè)備的功能定制，滿足用戶需要；
可操作和可維護(hù)性一般指巡檢儀器界面友好，操作使用方便，維護(hù)和升級(jí)容易等；
開放性表示服務(wù)器中的巡檢信息數(shù)據(jù)庫可以方便的與企業(yè)互聯(lián)，便于企業(yè)的信息管理。
2 硬件電路的設(shè)計(jì)
技術(shù)領(lǐng)先、運(yùn)行可靠的硬件平臺(tái)是系統(tǒng)長期穩(wěn)定工作的前提和基礎(chǔ)，也是儀器質(zhì)量的保證。在系統(tǒng)前端儀器的設(shè)計(jì)中，可采用基于ARM7TDMI-S CPU的微控制器，該方案的運(yùn)算和處理速度快，并可擴(kuò)展4GB的SD存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)空間大，可滿足巡檢和點(diǎn)檢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求；而開發(fā)USB接口則可以方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程通信；其人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)可采用12864液晶屏，以使圖像清晰，操作方便。
2.1數(shù)據(jù)采集電路
數(shù)據(jù)采集是本系統(tǒng)的關(guān)鍵組成之一。其傳感器輸入接口如圖2所示，它主要由信號(hào)類型選擇開關(guān)、放大電路、濾波電路組成。其中選擇開關(guān)用于確定輸入處理器的信號(hào)是LCP傳感器輸出的速度信號(hào)還是加速度信號(hào)。
2.2存儲(chǔ)和接口電路
本系統(tǒng)前端儀器采用4GB的SD存儲(chǔ)卡來存儲(chǔ)實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)。該卡具有多功能的USB接口，可通過選擇開關(guān)進(jìn)行人機(jī)交互，從而實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信。
3 儀器軟件的實(shí)現(xiàn)
根據(jù)系統(tǒng)的功能模塊，可將整個(gè)系統(tǒng)劃分為5個(gè)并行存在的任務(wù)來運(yùn)行，各個(gè)任務(wù)完成相對獨(dú)立的功能。對任務(wù)的調(diào)度可按優(yōu)先權(quán)的高低來進(jìn)行，優(yōu)先權(quán)的設(shè)置可按照整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)序來確定。對系統(tǒng)安全運(yùn)行比較重要和對實(shí)時(shí)性要求較嚴(yán)格的任務(wù)，可以設(shè)置較高的優(yōu)先級(jí)。各個(gè)任務(wù)根據(jù)優(yōu)先級(jí)由高到低依次如下：8個(gè)A／D預(yù)處理任務(wù)、液晶顯示任務(wù)、USB通信任務(wù)、鍵盤任務(wù)和系統(tǒng)服務(wù)任務(wù)。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，各任務(wù)的優(yōu)先級(jí)固定不變。
本系統(tǒng)中的各個(gè)任務(wù)之間，都有數(shù)據(jù)需要交換，因此，可采用消息機(jī)制進(jìn)行任務(wù)間的通信，即通過消息郵箱向各個(gè)任務(wù)發(fā)送消息，依次完成數(shù)據(jù)的傳遞。在由μC-OSII管理的多任務(wù)機(jī)制下的程序流程如圖3所示。
4 結(jié)束語
基于嵌入式技術(shù)的設(shè)備巡檢器可以確保前端儀器的小型化、便攜式和易用性。而ARM7TDMI-S CPU架構(gòu)的ARM微處理器和穩(wěn)定可靠的μC-OSII操作系統(tǒng)則為該智能儀器的穩(wěn)定可靠運(yùn)行提供了基礎(chǔ)。該巡檢器內(nèi)的4GB的μC-OSII卡可對采集的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和預(yù)處理，同時(shí)還可對設(shè)備故障進(jìn)行預(yù)分析，也可以將采集的數(shù)據(jù)通過USB上傳至上位機(jī)進(jìn)行再處理和再分析，從而提高設(shè)備故障診斷的可靠性和設(shè)備管理的自動(dòng)化水平，為設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供依據(jù)和保障。 linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）
評論