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電子發燒友網>電子資料下載>ARM>液壓系統智能數據采集終端硬件設計方案

液壓系統智能數據采集終端硬件設計方案

2017-10-17 | rar | 0.6 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

針對液壓系統的特點,設計了基于ARM智能數據采集終端系統。該系統通過傳感器對油壓、流量和溫度3類信號進行采集,調理后的數據經過ARM處理器S3C2440進行處理和壓縮,壓縮后的數據利用GTM900C無線傳輸模塊遠程傳輸。整個系統硬件電路分為主控電路部分、數據采集部分和無線傳輸部分。
  液壓系統具有功率大、響應快及精度高等特點,已經廣泛應用于冶金和制造領域。但其故障又具有隱蔽性、多樣性、不確定性及因果關系復雜等特點,故障出現后不易查找原因,而且故障發生會帶來巨大的經濟損失。通常,液壓系統只能靠定期檢查和維護來排除故障,這種方法有一定的滯后性。因此需要實時監測液壓系統的狀態數據并及時分析以減少故障率,確保工程機械正常、連續運行。傳統單片機已廣泛應用于數據采集和處理中,雖然其價格便宜、易于開發,但是在存儲空間和網絡傳輸方面往往難以滿足工程上的要求。因此,筆者針對液壓系統采用了基于ARM的數據智能采集終端。
  采集終端通過分布在液壓系統各處的傳感器對油壓、流量和溫度3類信號進行采集,并將采集到的信號進行濾波、放大,然后模數轉換,數據經過分析后進行統一的編排與壓縮,最后通過通信模塊進行傳輸,將數據傳輸到本地監控中心做進一步故障診斷。
  1硬件總體結構
  智能數據采集終端系統采用三星的ARMS3C2440為主控芯片、GTM900-C GPRS為通信模塊。整個硬件系統分為3部分:主控模塊、數據采集模塊和通信模塊,具體結構如圖1所示。
  終端的主控模塊包括控制芯片電路、存儲電路、電源電路以及串口和JTAG接口電路;數據采集模塊包括傳感器電路、信號調理電路以及8路A/D轉換電路;通信模塊包括GPRS芯片以及外圍電路。其中ARM與GPRS之間的通信是通過RS-232總線完成。
  液壓系統智能數據采集終端硬件設計方案
  2主控模塊設計
  2. 1 ARM芯片介紹與工作狀態設置
  終端系統主要采用以ARM920T為核心的三星S3C2440芯片。該芯片雖然功耗低、體積小,但是集成了豐富的片上資源。其特點主要有增強型ARM架構MMU,支持WinCE、EPOC32和LINUX;內部先進微控器總線架構;哈佛高速緩沖體系結構;10位8通道多路復用ADC,可以實現最大轉換率為2. 5MHz A/D轉換器時鐘下的500kS /s等。主控模塊的供電分為3. 3V系統外圍電路供電和1. 25V核心板供電。3. 3V系統外圍電路供電通過AMS1117-3. 3V穩壓模塊完成轉換,電路如圖2所示;1. 25V核心板供電則采用低壓差、低噪聲的MAX8860EUA穩壓芯片提供,電路如圖3所示。S3C2440使用12MHz有源晶振,通過片內PLL電路倍頻后,最高可達到400MHz.片內的PLL電路兼有頻率放大和信號提純功能,因此,系統可以以較低的外部時鐘信號獲得較高的工作頻率,避免了高頻噪聲的產生。復位電路采用MAX811S芯片,當系統電源低于系統復位閾值(2. 93V),芯片將會對系統進行復位。
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