基于μC／OS-Ⅱ的嵌入式数据采集仪的设计与研究

的控 制 下 ， 取 键盘 、 口等 Ｊ 户请 求 和信 息 ， 读 串 ｛ ｊ 将采 集
到 的数据 通过 液 晶显 示 界 面 爪 ｝ 来 ， ｆ Ｊ 同时也 可 以通
全 的首要前提 和保 障 ， 是激 烈 市场 竞 争 中企 业 降低 生
产 成本的主要 努力方 向 。而且许 多 大型 的机械设 备价 格昂贵 ， 一旦发 生 故 障 ， 会 造 成 巨大 的 经 济损 失 ， 将 冈 此 对这些设 备进 行 状 态 检 测 及 故 障 诊 断 是 非 常 必要 的， 机组设 备 町作 为状态检 测 和诊断 的信 号多 种多样 ，
中图分 类 号 ： ２ ４ 文 献标 识码 ： 文章 编号 ：６ ２２ ９ （ ０ ６ ０ ０ ７０ ＴＰ ７ Ａ １ ７ — ６ ８ ２ ０ ）４０ ５ — ３
现代 化 业 中设 备集成 度和 Ｉ动化程 度 的快 速提 Ｉ ： ； １
高决定 生产设 备的安全无 故 障运 行是 人们 生命财 产安
重 要的理论 意义和实 际的工程应 用价值 。
一
电 焦遒ｉ 量控
图 ｌ片上 数 米 系统 的 硬 件 总 体 框 图
、
系统硬 件设 计 本 系统 选 用 美 国 Ｃ ｇ ａ 公 司 的 Ｃ ０ ｌ ０ ０作 ｙｎｌ ８ ５Ｆ ２
（ ） 控 制 器 Ｃ８ ５ Ｆ（ ０ 一 微 ０ｌ ） ２
Ｃ ０ １ ０ ０ 简称 Ｆ ２ ） 美 国德 州 Ｃ ｇ ａ 公 司 ８５ Ｆ ２ （ ＯＯ是 ｙｎｌ
为控 制 芯 片 ． 以 ｃ （ｓ Ⅱ为 嵌 入 式 操 作 系 统 ， 究 ／ ）一 研
一
推 出的 一 种 混 合 信 号 ｓ ） 型 ８位 片 机 。它 属 于 （Ｃ Ｃ ０１ ８ ５ Ｆ系列 中的 Ｆ ２ ０ ｘ子 系 列 。其 性 能 价 格 比在 目 前应 用 领域极 具 竞争 力 ］ 。
通 过 之后 再 联 合 调 试 。ＭＣ 主 板 主要 完 成 整 个 系 Ｕ
４ 两个 ｌ ． ２佗 Ｄ ＡＣ， 可编 程 更新 时 序 。 ５ ６ Ｋ 字 节可 在 系统 编程 的 Ｆ Ｈ 内存 ．４ Ｉ ＡＳ ６ ４５ ４ ９Ｘ ． ３ ２（ ０ ６ ＲＡＭ ＋ ２ ６ ＡＭ） 节 的 片 内 ５Ｒ 字
Ｖ ０１ ９ Ｎ Ｏ ４ ．１ ． １ ｃ ２ ０６ ３ｅ ． ０
基于 ￣ ／ 一 ｃ ｏｓ Ⅱ的嵌 入 式 数 据 采 集 仪 的设 计 与研 究
金 珂 ， 艳 菊。徐 赵 ， 跃。
（ ． 岛职业技 术 学院 教 ｉ 处 ， １青 １ ） ｉ 山东 青 岛 ２ ６ ５ ； ． 津 大 学 机械 学院 ， ｉ ６ ５５ ２ 天 足津 ３ （ ７ ０） ２） ０
ＲＡ Ｍ
统 的整合 和模 块 问 的 协调 。在 嵌 入 式 实 时操 作 系统
种具 有较 强针 对 性 、 集 功 能 较 强 、 带 方 便 的数 采 携
据 采 集系 统 。该 系 统在 满 足功能 要 求 的 同时 ， 本将 成 远 低 于基 于 业 计算 机 的便 携式 数 据采 集 系统 ， ［ 有较
好 的性 价 比
Ｃ ０ １ ０ ０器件 是 完 全 集 成 的混 合 信 号 系 统 级 ８５ Ｆ ２
ＡＤ 带 Ｐ 和模 拟 多路 Ｊ 关 。 Ｃ， （Ａ ｔ ：
控 制 芯片 Ｃ ０ １ ０ ０的单 片 机 主 板 ， 外 扩 的局 部 ８ ５Ｆ ２ 在
总线 基础 上加 入 自己设 计 的通 讯 、 机 接 口板 、 人 可程
控增 益抗 混 滤 波 电路 等 子 模 块 ， 块 化 地 构 建 该 系 模 统 。可 以分别 调试 单 个 模 块 ， 断 完善 其 功 能 ， 不 全部
摘要 ： 对嵌入 式数据 采 集仪 的 整体 结构 进行 了概 述 ， 细介 绍 了 系统设 计 过 程 中的 关键 技 术 ： 件 调理 电 详 硬
路、 网络模 块及 软件 模 块 的设计 ， 并在设 计 过程 中确 立 了模 块化 和层 次化 的思想 。
关键 词 ： ８ ５ Ｆ ２ ； 入 式 系统 ； 据 采集 仪 ； ｃ ｏｓ １ Ｃ Ｏ １ ００ 嵌 数 ｕ 统结 构 框 图 ， － 警 ｌ为 １
下面对系统的一些重要组成 部分进行介绍 。
皇 匡 ￡ 值遒
． ．．
其 中最常 见的是机 械 振 动信 号 ， 多 机 械 故 障通 过异 许 常 的机 械振动反 映 出来 。所 以通 过采集 机器 的振 动数 据来 检测机械 的运 动状 态并判 断其 是否运行 正常具 有
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第 １ 第 ４期 ９卷 ２０ ０ ６年 １ ２月
音 职硅 鸟 技术 学报 学
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＱｉｇ ａ ｃ ｔ ｎ ｌａ ｄ Ｔｅ ｈ ｉａ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｏ Ｖｏ ａ ｉ ａ ｎ ｃ ｎ ｃ ｌＣｏｌ ｅ ｏ ｏ ｅ
（ 达 ２ ＭＩ Ｓ 。 可 ５ Ｐ ）
己的功 能 ， ＭＩ Ｓ ＭＣ 的 控 制 下 ， 成 整 个 系 统 在 Ｐ Ｕ 完
的功 能 。采用 白行设 计 的基 于 Ｓｌ ｏ ｉｃ ｎ公 司的 ８位微 ｉ
２ 全速 、 ． 非侵 入 式 的在 系统 蒯试接 口（ 内 ） 片 。 ３真正 １ ． ２位 （；０ １ ）０ 、 ０ ｋ ｐ （ ５ ２ ） ｌ０ ｓ ｓ的 ８信 道 ８
ＭＣ 芯 片 ， 有 ６ Ｕ 具 ４个 数 字 Ｉ（ 引 脚 。下 面 列 出 了 ／）
一
本 系统 采 用 模 块 化 的设 计 思 想 ， 嵌 入 式 ｕ ／ 在 Ｃ ＯＳ １实 时操作 系 统 的控 制 下 ， 个 任 务 模块 实 现 自 一１ 每
些 主 要特性 ：
１ 高速 、 ． 流水 线结 构 的 ８ ５ 兼容 的 Ｃ Ｐ ５ 』核 ０ Ｉ Ｉ － １【 、 Ｊ