基于A(yíng)RM的多路溫度監控系統的設計

引言

溫度是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的重要測控參數， 溫度監控系統被廣泛應用于冶金、鋼鐵、石化、水泥、玻璃、醫藥等行業(yè)，對溫度的有效測量和控制具有重要的現實(shí)意義。目前市場(chǎng)上的溫度測控系統有以單片機或工控機為控制平臺的，以單片機為控制平臺，硬件方面資源和性能有限， 需要擴展的外圍電路較多， 設計復雜;以工控機為控制平臺，體積較大。若用ARM9 作為溫度測控系統的控制平臺則不僅速度快、性能高、功耗低、芯片集成度高，而且外圍接口豐富，還可移植嵌入式實(shí)時(shí)操作系統，簡(jiǎn)化了LCD顯示、存儲、網(wǎng)絡(luò )通信等的設計開(kāi)發(fā)。鑒于此種情況，本文設計了一種基于ARM9 和MAX6675 的多路溫度測控系統。該系統能實(shí)現24 回路的自動(dòng)測溫和控溫。既可以四個(gè)回路為一頁(yè)，顯示每一回路的設定溫度值和實(shí)際溫度值， 又可由數字顯示切換為柱狀圖顯示。既可接入Internet 又能將歷史數據存入U 盤(pán)。并可利用Qt/Embedded 做GUI 圖形用戶(hù)界面，在液晶顯示器LCD 上顯示友好的圖形界面。

1 系統硬件設計

本文設計的溫度測控系統要求處理器具有很高的運行速度。ATMEL 公司的處理器AT91RM9200 是基于ARM920T 內核的高性?xún)r(jià)比、低功耗、32 位的ARM 芯片。在時(shí)鐘頻率為180MHz 時(shí)，其運算速度可以達到200MIPS，是一款工業(yè)級芯片，可在工業(yè)環(huán)境下長(cháng)期穩定運行。

1.1 系統總體設計

系統總體設計框圖如下圖1 所示：

系統以AT91RM9200 作為控制系統的核心， 擴展了兩個(gè)32M 的SDRAM 和一個(gè)2M 的Flash.SDRAM 芯片選的是16 位數據寬度的HY57V281620， 用于設置程序堆棧和存放各種變量。Flash 芯片采用的是AT49BV1614，其數據寬度為16 位，用于存放啟動(dòng)代碼。RS232 串口用于與PC 機通訊連接， 支持IEEE802.3 標準的DM9161 用于接入Internet.USB 接口可接U盤(pán)或USB 鼠標等。液晶顯示器可用來(lái)顯示系統運行的各種狀態(tài)， 由于A(yíng)T91RM9200 處理器內部沒(méi)有集成的LCD 控制器，因而需要配備專(zhuān)用的顯示控制器S1D13806，才能實(shí)現LCD 顯示。

鍵盤(pán)可以對系統進(jìn)行各項參數設置和控制系統的運行。系統通過(guò)中斷方式實(shí)現四個(gè)功能按鍵，它們分別是：移位鍵、加一鍵、減一鍵和確定鍵。溫度采集單元實(shí)時(shí)采集24 個(gè)回路的溫度數據，送入CPU 進(jìn)行運算處理后，控制執行單元采用可控硅調功方式改變加熱器輸出功率。下面主要針對溫度采集單元和控制執行單元及控制算法方面進(jìn)行設計與分析。

詳細方案下載：

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