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基于A(yíng)RM和μC／OS-Ⅱ的在線(xiàn)磷酸根離子監測儀設計
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時(shí)間：2010-12-10
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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2．4 電源電路模塊
使用專(zhuān)用AC-DC電源模塊，輸入220 V交流電，輸出DC24v／O.3 A，DC24 V／1．5 A和DC 5 V直流電。同時(shí)選用低壓差電壓調節器LM1117提供3．3 V電源。
2．5 通訊電路模塊
通訊電路模塊包括通用異步串行通信USB，RS 232，RS485，4～20 mA標準電流輸出。USB接口主要用于和上位機通訊，RS 232模塊用于和其他設備通信，選用MAXIM公司生產(chǎn)的MAX3221串口轉換芯片，RS 485用作遠程數據傳輸，另外，配備4～20 mA標準電流用作數據傳輸避開(kāi)噪聲影響，將低于4 mA和高于20 mA的信號用作各種故障的報警。
2．6 人機接口
人機接口模塊包括觸摸顯示和按鍵兩部分。觸摸顯示部分采用TFT6448真彩液晶顯示器，具有使用溫度范圍廣(-10～+65℃)，低功耗(3.3V，最大電流240 mA)，寬輸入電壓(2．7～5．5 V)，輕薄設計(高度10 mm)等優(yōu)點(diǎn)。
設計有6個(gè)按鍵配合使用，以方便操作。
2．7 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路模塊
為了能夠準確記載所檢測的磷酸根濃度對應的日期、時(shí)間，選用了掉電不丟失的鐵電存儲器FM31256，該芯片是包含基于處理器系統的通用功能需求的集成器件，主要功能包含32 768 b的鐵電非易失性存儲器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、低電壓復位和一個(gè)通用的比較器，用于電源失效中斷輸出或其他用途。
2．8 復位系統電路模塊
系統選用STM811復位芯片。該芯片是專(zhuān)用于產(chǎn)生微處理器復位功能的芯片。在電源上電、掉電以及監控系統電源電壓的變化，產(chǎn)生可靠的電源復位信號，使微處理器產(chǎn)生復位或處理中斷事件。
另外，本系統還采用AT92M40800內部看門(mén)狗定時(shí)器，當系統進(jìn)入異常中斷后進(jìn)行自動(dòng)復位，確保系統連續正常檢測。
3 管理控制系統的軟件設計
磷酸根離子分析儀主要用于工業(yè)現場(chǎng)磷酸根離子的全天候實(shí)時(shí)監測，對儀器的穩定性和可靠性以及抗干擾性能要求較高。μC／OS-Ⅱ是一個(gè)完整的、開(kāi)源的、可移植、固化、裁剪的占先式實(shí)時(shí)多任務(wù)內核。其穩定性與安全性方面已經(jīng)過(guò)美國聯(lián)邦航空管理局認證。
μC／OS-Ⅱ在硬件應用平臺上的移植主要完成修改OS_CPU_C．C，OS_CPU_A．ASM等多個(gè)與處理器相關(guān)的文件。μC／OS-Ⅱ官網(wǎng)上已經(jīng)有移植成功的范例，這里不再多做介紹。
系統任務(wù)主要劃分為：測量信號輸入(快速中斷FIQ)、觸摸屏輸入(外部中斷IRQ0)、USB通信(外部中斷IRQl)、4～20 mA標準電流輸出及PID溫度控制(串行中斷UARTO)、MODBUS通信(串行中斷UARTl)、按鍵輸入(定時(shí)中斷Time0)、Watchdog中斷、文件管理、用戶(hù)圖形界面顯示、CPLD控制管理及輸出報警等。系統程序流程圖如圖2所示。
4 結語(yǔ)
系統首次將高性能工業(yè)級ARM處理器AT91M40800和穩定可靠的嵌入式操作系統應用于磷酸根離子的測量。
選取幾種標準溶液測得值如表1所示。
儀表在為期兩天的實(shí)驗過(guò)程中，對同一溶液多次重復測量，測量結果能夠達到國標要求，儀表測量重復性良好，滿(mǎn)足在線(xiàn)測量要求。實(shí)驗和現場(chǎng)應用表明，該系統工作穩定、智能化程度高、測量精度高、重復性好，可以滿(mǎn)足火電廠(chǎng)對磷酸根離子在線(xiàn)檢測的需要。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/151263.htm
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