基于ARM的液壓系統(tǒng)智能數(shù)據(jù)采集終端硬件設(shè)計(jì)

3數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)

液壓系統(tǒng)的組成主要包括液壓泵、液壓油缸或液壓馬達(dá)、各類控制閥和輔助裝置。根據(jù)故障類型的歸納和總結(jié)，監(jiān)控對(duì)象和監(jiān)控點(diǎn)包括液壓泵的油壓和流量，油溫，以及各類控制閥處的油壓和流量。選擇監(jiān)測(cè)的參數(shù)主要包括：

a.油壓測(cè)量。考慮到傳感器的精度，工作電壓與系統(tǒng)電壓的匹配，供電電流以及能適用較惡劣的介質(zhì)環(huán)境等，選用MSP340系列不銹鋼傳感器，其電氣性能為：供電電源為5VDC；供電電流小于10mA；輸出信號(hào)為0. 5 ~ 4. 5VDC /4 ~ 20mA；量程偏差為±2%FS；精度小于1%FS.

b.流量測(cè)量。選擇渦輪流量計(jì)，電氣性能為：供電電源為12 ~ 36VDC，可采用車(chē)載蓄電池直接供電；輸出信號(hào)為4 ~ 20mA；精度為±1%R.

c.溫度測(cè)量。選擇溫度傳感器AD592，由于液壓油溫只作為輔助檢測(cè)量，不需要精度太高，所以直接用隔熱材料將AD592固定于測(cè)溫點(diǎn)做適當(dāng)?shù)臏囟妊a(bǔ)償，從而測(cè)量管內(nèi)的油溫。

模數(shù)轉(zhuǎn)換采用的是S3C2440的10位8通道ADC，其轉(zhuǎn)換率為2. 5MHz轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘下的500kS /s，基準(zhǔn)電壓采用3. 3V，前端傳感器調(diào)理電路需要相應(yīng)的調(diào)整電壓范圍，管腳對(duì)應(yīng)S3C2440上的AIN0 ~ 7.

4通信模塊設(shè)計(jì)

通信模塊選用華為的GPRS模塊GTM900-C，該模塊具有標(biāo)準(zhǔn)的AT命令接口，內(nèi)部集成了TCP /IP協(xié)議棧，使用時(shí)不必編寫(xiě)相關(guān)的IP協(xié)議程序，直接可以通過(guò)其內(nèi)嵌協(xié)議進(jìn)行GPRS上網(wǎng)傳遞數(shù)據(jù)。

GPRS模塊與ARM之間的連接是通過(guò)RS232串行接口連接的，電路如圖5所示。其中芯片供電采用3. 8V，由穩(wěn)壓器AMS1117-adj轉(zhuǎn)換。RST為芯片復(fù)位、PWON為開(kāi)關(guān)機(jī)控制信號(hào)，均為低電平有效；UART_RXD0和UART_TXD0分別為AT命令串口發(fā)送、接收信號(hào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸只需分別與串口的接收和發(fā)送端相連即可。

5結(jié)束語(yǔ)

筆者以三星公司的S3C2440開(kāi)發(fā)板為平臺(tái)，研究設(shè)計(jì)了一種基于ARM的液壓系統(tǒng)智能數(shù)據(jù)采集終端的硬件電路，該終端已達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

而且整個(gè)終端成本低廉、功能齊全，有較好的應(yīng)用價(jià)值。此外，本設(shè)計(jì)稍作改動(dòng)也可應(yīng)用于其他需要數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)沫h(huán)境，有一定的通用性。