基于S3C2410的恒溫式自動量熱儀設(shè)計
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2．1．2 傳感器的選擇
現(xiàn)在的量熱儀大多采用鉑電阻作為測溫元件；它雖然具有精度高等優(yōu)點，但鉑電阻在O～800℃范圍內(nèi)、無校正的情況下，最大非線性誤差可達(dá)2％，而且它們屬于模擬式傳感器，輸出信號需要進(jìn)行模／數(shù)轉(zhuǎn)換，這不僅使電路復(fù)雜，成本增加，而且增大了誤差。改進(jìn)的方式是用石英晶體來代替鉑電阻作為測溫元件。根據(jù)不同頻率和切型，石英晶體溫度傳感器的溫度靈敏度可以在20～2 850 Hz／℃范圍內(nèi)變動，使溫度分辨率達(dá)0．000 1℃，而且溫漂、時漂極小。
石英晶體溫度傳感器HTS-206就是其中的一種，它由日本EPSON公司生產(chǎn)，其振蕩頻率在40 kHz附近，工作溫度范圍為-55～+125℃，其測量精度利用多點差值法校正后可達(dá)O．05℃石英晶體諧振器HTS-206的調(diào)理電路包括振蕩電路、分頻器、計數(shù)器三個主要部分構(gòu)成，其調(diào)理電路如圖3所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/195263.htm
以往測量頻率的方法是在芯片外接FPGA芯片，不過HTS-206，的工作頻率為40 kHz左右，符合S3C2410的工作性能，為了節(jié)約成本，可以利用中斷模式對頻率信號進(jìn)行測量。HTS-206的輸出經(jīng)過整流放大后，通過S3C2410的EINT0端口，用FIQ中斷模式。
利用軟件設(shè)定中斷的閘門時間為Tw，并且記錄被測信號的變化周期數(shù)(或脈沖個數(shù))N，則被測信號的頻率為：
2．1．3 控制部分
控制部分由充氧控制、充放水控制、水位控制、點火控制、升降電機(jī)控制等幾部分組成：
充氧電路，主要完成氧彈的沖放氣的控制。當(dāng)實驗開始時，發(fā)送信號，打開閥門。氧彈充氣到一定壓力的時侯，向S3C2410發(fā)出信號。S3C2410接收到信號就控制閥門關(guān)閉。
充放水及水位控制系統(tǒng)，主要完成內(nèi)外筒進(jìn)水、排水、定位任務(wù)。分別通過兩個探測器測定內(nèi)外筒的水位，利用程序進(jìn)行水位比較，從而達(dá)到定內(nèi)外筒水定量的目的。
點火系統(tǒng)控制氧彈中的點火裝置，具體控制要求為：點火絲點火在自檢之后進(jìn)行，如一切正常，則點火。如果點火成功，則向S3C2410發(fā)送信號，啟動測溫系統(tǒng)。如果點火失敗，則退出本次試驗。
2．1．4 S3C2410的網(wǎng)絡(luò)通信
如圖4所示，S3C2410使用CS8900A-Q3控制器擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)接口模塊。它的傳輸速率為10 Mb／s。CS8900工作在16位模式下，網(wǎng)卡芯片復(fù)位默認(rèn)工作方式為I／O連接。由于CS8900A和S3C2410的中斷電平是相反的，所以，中斷信號線間需接一個非門。信號的發(fā)送和接收端通過RJ45接口接入CS8900A，再傳送給S3C2410，從而組成了以太網(wǎng)信號傳輸?shù)挠布ǖ馈?/p>
2．2 軟件設(shè)計
2．2．1 開發(fā)環(huán)境的建立
在對S3C2419進(jìn)行軟件開發(fā)之前，需要通過以下步驟，建立一個合適的開發(fā)環(huán)境。
(1)將UBOOT移植到S3C2410開發(fā)板。
(2)利用H-JATG軟件讀取板子CPU的信息，將讀取到的信息利用ADS開發(fā)環(huán)境中的AXD Debugger軟件建立仿真開發(fā)環(huán)境。
(3)仿真建立最小系統(tǒng)，對各個端口進(jìn)行初始化，設(shè)置時鐘，電源等參數(shù)。仿真成功后，將初始化的文件利用ADS下載到主板上。
2．2．2 對系統(tǒng)的編程
如圖5所示，根據(jù)GB(T)213-2003的要求，設(shè)置充氧時間為18 s，充氧過程包括壓力測量，當(dāng)充氧壓力大于3．2 MPa時，顯示充氧壓力過大，并結(jié)束實驗。省略點火及控制部分，主要程序如下：
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