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          基于ARM 的液壓系統(tǒng)智能數(shù)據(jù)采集終端硬件設(shè)計(jì)

          作者: 時(shí)間:2013-09-06 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          2. 3 NOR FLASH 接口電路

            終端系統(tǒng)中NOR FLASH 使用的存儲(chǔ)芯片是HY29LV160,存儲(chǔ)容量為2MB,工作電壓為2. 7 ~3. 6V,工作方式選用16 位數(shù)據(jù)寬度模式。需要注意的是管腳NC 接高電平時(shí),即為16 位數(shù)據(jù)位,當(dāng)NC 為低電平時(shí)即為8 位數(shù)據(jù)位。選擇16位數(shù)據(jù)寬度時(shí),即為半字模式,此時(shí)16 位數(shù)據(jù)總線D0 ~ 15 分別接S3C2440 的數(shù)據(jù)總線DATA0 ~15,地址總線則是A0 ~ 19 分別與S3C2440 的ADDR0~ 19 連接,半字模式下的尋址范圍為1MB,對(duì)于32 位的S3C2440 尋址范圍則為1 × 2 = 2MB.

            2. 4 SDRAM 接口電路

            SDRAM 選用的是K4S561632,其存儲(chǔ)容量為32MB,工作電壓為3. 3V,其數(shù)據(jù)寬度為16 位。

            根據(jù)系統(tǒng)要求,需要有相對(duì)較復(fù)雜的算法運(yùn)行,所以選用兩片組成存儲(chǔ)系統(tǒng),存儲(chǔ)空間為64MB.

            具體連接方法是第一片的D0 ~ 15 接DATA0 ~15,第二片的D0 ~ 15 接DATA16 ~ 31,這樣將16位擴(kuò)展成為了與S3C2440 對(duì)應(yīng)的32 位數(shù)據(jù)總線。

            對(duì)于地址線來(lái)說(shuō),SDRAM 采用的是存儲(chǔ)陣列,即每片分為4 個(gè)邏輯Bank,每個(gè)Bank 由13 個(gè)行地址線和9 個(gè)列地址線共同尋址,能訪問(wèn)的空間為4 × 213 × 29 × 2 = 225MB.地址線的接法是分別將兩片的A0 ~ 12 與ADDR2 ~ 14 相連,通過(guò)RAS 和CAS 選擇行列信號(hào),通過(guò)BA0、BA1 選擇Bank,最終通過(guò)CS 通用片選實(shí)現(xiàn)64MB 的尋址。

            3 數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)

            的組成主要包括液壓泵、液壓油缸或液壓馬達(dá)、各類控制閥和輔助裝置。根據(jù)故障類型的歸納和總結(jié),監(jiān)控對(duì)象和監(jiān)控點(diǎn)包括液壓泵的油壓和流量,油溫,以及各類控制閥處的油壓和流量。選擇監(jiān)測(cè)的參數(shù)主要包括:

            a. 油壓測(cè)量??紤]到傳感器的精度,工作電壓與系統(tǒng)電壓的匹配,供電電流以及能適用較惡劣的介質(zhì)環(huán)境等,選用MSP340 系列不銹鋼傳感器,其電氣性能為: 供電電源為5VDC; 供電電流小于10mA; 輸出信號(hào)為0. 5 ~ 4. 5VDC /4 ~ 20mA;量程偏差為± 2%FS; 精度小于1%FS.

            b. 流量測(cè)量。選擇渦輪流量計(jì),電氣性能為: 供電電源為12 ~ 36VDC,可采用車載蓄電池直接供電; 輸出信號(hào)為4 ~ 20mA; 精度為± 1%R.

            c. 溫度測(cè)量。選擇溫度傳感器AD592,由于液壓油溫只作為輔助檢測(cè)量,不需要精度太高,所以直接用隔熱材料將AD592 固定于測(cè)溫點(diǎn)做適當(dāng)?shù)臏囟妊a(bǔ)償,從而測(cè)量管內(nèi)的油溫。

            模數(shù)轉(zhuǎn)換采用的是S3C2440 的10 位8 通道ADC,其轉(zhuǎn)換率為2. 5MHz 轉(zhuǎn)換器時(shí)鐘下的500kS /s,基準(zhǔn)電壓采用3. 3V,前端傳感器調(diào)理電路需要相應(yīng)的調(diào)整電壓范圍,管腳對(duì)應(yīng)S3C2440上的AIN0 ~ 7.

            4 通信模塊設(shè)計(jì)

            通信模塊選用華為的GPRS 模塊GTM900-C,該模塊具有標(biāo)準(zhǔn)的AT 命令接口,內(nèi)部集成了TCP /IP 協(xié)議棧,使用時(shí)不必編寫(xiě)相關(guān)的IP 協(xié)議程序,直接可以通過(guò)其內(nèi)嵌協(xié)議進(jìn)行GPRS 上網(wǎng)傳遞數(shù)據(jù)。

            GPRS 模塊與 之間的連接是通過(guò)RS232串行接口連接的,電路如圖5 所示。其中芯片供電采用3. 8V,由穩(wěn)壓器AMS1117-adj 轉(zhuǎn)換。RST為芯片復(fù)位、PWON 為開(kāi)關(guān)機(jī)控制信號(hào),均為低電平有效; UART_RXD0 和UART_TXD0 分別為AT命令串口發(fā)送、接收信號(hào),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸只需分別與串口的接收和發(fā)送端相連即可。

            5 結(jié)束語(yǔ)

            筆者以三星公司的S3C2440 開(kāi)發(fā)板為平臺(tái),研究設(shè)計(jì)了一種基于智能的硬件電路,該終端已達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

            而且整個(gè)終端成本低廉、功能齊全,有較好的應(yīng)用價(jià)值。此外,本設(shè)計(jì)稍作改動(dòng)也可應(yīng)用于其他需要數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)沫h(huán)境,有一定的通用性。


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