ARM與Linux嵌入式系統在煤礦井下的應用
a.采用模塊化設計,源代碼完全開(kāi)放,任何人都可以根據需要任意修改并在GUN協(xié)議下發(fā)行。
b.具有強大的網(wǎng)絡(luò )功能,能提供各種網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。
c.具有豐富的軟件資源,幾乎所有的Unix下的應用軟件都可移植到Linux平臺上。
d.支持多種體系結構,如ARM、SPARC、X86等。
(3)系統工作原理
溫度采集器主要部分是溫度傳感器PH100TMPA,具有分辨率精確和準確度高;壓力采集器采用陜西紅翔科技開(kāi)發(fā)有限公司的GD一307,能自動(dòng)將工作面的頂板壓力轉變?yōu)闃藴孰娦盘杺魉徒o相關(guān)設備;氣體濃度采集器采用意大利的OGGI防爆氣體傳感器,它具有靈敏度高,能夠測量O /NH,/CO/H:S等多種氣體。分線(xiàn)器的硬件部分為單片機AT89S52和串行電平接口芯片MAX483,主要用作數據傳輸和控制信號尋址,遠程控制站是一臺PC機及其所需配套器件。
嵌入式控制器通過(guò)基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)和遠程控制站連接,使用RS485現場(chǎng)總線(xiàn)與分線(xiàn)器連接。前端采集器分布在礦井中的各個(gè)監控點(diǎn),負責實(shí)時(shí)地采集壓、溫度和井下氣體濃度數據,然后將采集到的數據經(jīng)分線(xiàn)器通過(guò)RS485現場(chǎng)總線(xiàn)上傳導嵌入式控制器。分散器接收嵌入式控制器的控制信號,切換相應的檢測點(diǎn),并將前端傳感器采集到的數據上傳到嵌入式控制器。嵌入式控制器負責接收各個(gè)前端傳感器上傳的數據,并對這些數據進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,再將這些處理后的結果經(jīng)以太網(wǎng)發(fā)送到遠程監測站供技術(shù)人員做進(jìn)一步的分析。
2 軟件設計
(1)系統運行環(huán)境
系統運行環(huán)境主要有嵌入式控制器主板啟動(dòng)程序BootLoader、Linux內核、根文件系統cramfs、初始化進(jìn)程、設備驅動(dòng)程序等組成.為應用程序提供低層服務(wù)。設備驅動(dòng)程序能夠讓嵌入式操作系統訪(fǎng)問(wèn)和控制外圍設備,使這些設備在該系統下工作。本系統中的設備驅動(dòng)程序有CS8900A網(wǎng)卡驅動(dòng)和其他通信接口驅動(dòng),負責完成系統通訊的低層工作。
(2)應用程序設計
應用程序主要運行于嵌入式控制器,負責收發(fā)和處理數據,并對相應的外設進(jìn)行控制。其流程圖如圖3所示。
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