基于ARM9的機電設備檢測終端研究與設計

1．4 溫度監(jiān)測模塊設計
經(jīng)過長時間的連續(xù)工作之后，機電設備的整體溫度將上升，特別是機電設備的摩擦部位。通過對摩擦部位溫度的監(jiān)測可發(fā)現(xiàn)機電設備的運轉故障。溫度監(jiān)測模塊負責機電設備溫度的測量，由控制芯片AT89C51和數(shù)字溫度傳感器DS18B20組成，其原理框圖如圖5所示。AT89C51通過I／O口(P1．0)與DSl8B20進行單總線通信，讀取溫度參數(shù)，I／O口線要外接4．7 kΩ的上拉電阻。AT89C51通過UART口與核心板擴展的RS23 2接口進行通訊，將采集的溫度參數(shù)傳遞。

2 軟起動控制系統(tǒng)的軟件設計
機電設備監(jiān)測終端軟件設計主要包括以下3部分：嵌入式WinCE系統(tǒng)搭建、設備驅動開發(fā)、應用程序的開發(fā)，在此重點介紹應用程序的開發(fā)。
監(jiān)測終端的WinCE應用程序將從機電設備信號采集模塊采集到的機電設備各項運行參數(shù)經(jīng)過分析處理后，及時顯示到監(jiān)測終端的TFT屏上，供用戶查看當前設備狀態(tài)。同時還會將采集到的數(shù)據(jù)以文件的形式記錄到SD卡，為用戶提供歷史數(shù)據(jù)查詢。
監(jiān)測終端的主控模塊通過SPI、RS232、通信接口與信號采集模塊進行通信，通過RS485、IrDA通信接口與其它監(jiān)測終端進行通信，兩路輸出控制為控制兩路繼電器的斷開與閉合。從物理結構上，應用程序主要分為邏輯層、接口層、系統(tǒng)層這3個層次，其體系結構如圖6所示。

1)邏輯層
電能計量采集：向SPI接口順序下達一組采集命令。獲得電能參數(shù)后，將數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)顯示接口。溫度／濕度／噪聲／振動監(jiān)測：向RS232接口下達一組采集命令，通信的數(shù)據(jù)格式為：在發(fā)送幀信息之前，先發(fā)送4個字節(jié)FEH，以喚醒溫度監(jiān)測模塊，然后發(fā)送2個字節(jié)AEH，開始讀取溫度參數(shù)(共2個字節(jié))，參數(shù)讀取完畢之后，再發(fā)送2個字節(jié)AAH，結束此次操作。獲得溫度／濕度／噪聲／振動參數(shù)后，將數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)顯示接口。
2)接口層
SPI接口：對四線制SPI通信協(xié)議進行了封裝，主控模塊可以調用該SPI接口與電能計量模塊進行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)操作。4路RS232接口：對RS232通信協(xié)議進行了封裝，用于與溫度／濕度／噪聲／振動監(jiān)測模塊進行通信。數(shù)據(jù)存儲：將收到的數(shù)據(jù)編碼為存儲格式，調用系統(tǒng)文件管理模塊寫入到文件。
3)系統(tǒng)層
系統(tǒng)層：使用了開發(fā)工具和操作系統(tǒng)提供的模塊。