基于ARM9的数据采集处理控制系统.docVIP

基于ARM9的数据采集、处理控制系统 系统概述 工业现场中存在各种复杂的温度、压力等信号，这些对工业生产起着至关重要的作用。假如我们把此系统挂到工业网络上对需要的信号进行采样分析并进行处理，达到我们的要求，就可以实现预期的控制过程和结果。本系统采用ARM处理器和嵌入式Linux操作系统开发一种嵌入式工业控制器以便控制系统，使用跨平台编程工具QT来进行软件的开发使其能够对多路信号进行采样、分析从而进行各种控制、数据处理等操作。开发过程是现在宿主机上建立Linux操作系统然后开发软件系统，使其支持设备和标准通信协议，并且应提供分布式数据管理和网络功能。小型化控制器分布式控制系统Samsung公司的S3C2440处理器，S3C2440处理器是基于ARM9处理器架构的低功耗、高性能的嵌入式SoC处理器，运行主频400Mhz，其低功耗，简单，优雅，且全静态设计特别适合于对成本和功率敏感型的应用SST39VF1601总共22 条地址总线和16 条数据总线与CPU 连接，还使用了128M的NAND FLASH，型号为K9F1G08数据总线为8-bit。另外主控制器带有一个LCD显示屏和一个触摸屏为用户提供一个良好的人机交互平台，从CPU引出的通用输入输出口（GPIO接口）包含主控制器与各个模块之间通讯使用的SPI总线接口。 下图为核心板布局图，它采用6 层板设计，低功耗，线路稳定CPU 信号脚，核心板采用2.0mm 间距“U”型排列插针。上图其实是一个最小系统板，它包含最基本的电源电路(5V 供电)、复位电路、标准JTAG 调试口、用户调试指示灯、以及核心的CPU 和存储单元等。其中FLASH 存储单元包含NAND FLASH 和NOR FLASH 两 核心板元件分布图 种类型，通过跳线可以选择从NAND或NOR 启动系统。一般NOR FLASH 里面放置的是不经常更改的BIOS(我们采用的是supervivi)，NANDFLASH 里面则烧写完整的系统程序(bootloader、 内核、文件系统等)。 软件系统的实现 ⑴ Linux简介及其优点 Linux是一类Unix计算机操作系统的统称。严格来讲，Linux这个词本身只表示Linux内核，但在实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU 工程各种工具和数据库的操作系统。Linux是一种非常优秀的操作系统，支持多用户，多进程，实时性好，功能强大而且稳定同时具有良好的兼容性和可移植性。Linux经常是在其他公司之前提供对外围设备和接口卡的支持。互联网的应用正在转向以嵌入式设备为中心工控系统与Internet的结合实现网络化是一种必然的趋势。与其他嵌入式操作系统相比，Linux的源代码是开放的，不存在黑箱技术。Linux作为一种可裁剪的软件平台系统，是发展未来嵌入式设备的绝佳资源。在保持Linux内核系统更小、更稳定、更具价格竞争力等优势的同时，对系统内核进行实时性优化，使之适应于对工业控制领域高实时性的要求这是嵌入式linux操作系统更适合在嵌入式工控系统中应用。linux的优点就是少了病毒的困扰，linux下的病毒和木马，流氓软件之类的很少。而且linux是开源的，很多软件都是免费的，用linux不会有版权问题Qt是基亚公司的一个跨平台的C++图形用户界面应用程序框架1、 控制系统开发流程图 测单元：主控制器采集、控制的数据都存储在SQlite数据库里面，该单元通过调用数据库的数据，可以显示各个通道的运行情况、控制方法和数据变化等；2、控制单元由工具栏、工作区和各种控制模块三部分组成。控制模块分为逻辑模块和功能模块两大类，逻辑模块用于实现与、或、非等逻辑控制功能，功能模块用于实现数据运算、数据比较、控制算法等复杂的控制功能。各种控制方法以子函数的形式进行封装在组态窗口中以相应的图形模块表示，控制模块由子类化的Qt绘图类QGraphicsPolygonItem来实现。工具栏悬浮在组态工作区上方，用户通过工具栏提供的添加、删除、移动、连接模块等功能，用户在图形化的组态工作区里完成对系统的控制。组态工作区由子类化的QGraphicsScene类来实现，用户在这里对控制模块和相应通道进行连接、功能选择等组态控制。 ⒊相关程序模块说明 工作区使用QGraphicsScene的派生类DiagramScene创建，它提供了一个类似于画图板的工作区，在这里可以对控制模块和通道之间进行连接从而完成对通道的控制。部分代码如下： class DiagramScene : public QGraphicsScene { Q_OBJECT public: enum Mode { InsertItem, InsertLine,InsertText, MoveItem }; Diagr