电子与信息工程毕业论文：基于ARM的压力监测系统设计.doc

1、本 科 毕 业 设 计基于ARM的压力监测系统设计所在学院 专业班级 电子与信息工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 摘要在石油化工、热电生产、能源开发等行业中，压力是生产过程中的非常的重要参数，它的应用极其广泛。实时监测压力的变化是实施现代化生产管理的重要环节，因而压力监测技术和仪表的发展历来受到人的重视。ARM处理器是目前公认的领先的32位嵌入式RISC微处理器，它具有体系结构可扩展、功耗低、成本低和支持处理实时多任务等特点，成为设计嵌入式系统时的首选。本系统是结合了ARM和压力监测模块实现对压力的实时采集，通过Minigui的 的压力监测系统。先是 了 的 发展 ， 要

2、 和 块 了 压力监测系统的 成。 要有S3C2 的Acurrency1模块，M“3压力fifl器，压力fifl器模块，fifl器的选 。 要有inu系统的特点，Minigui的，系统设计的环 压力监测系统的程。”是于压力监测系统的设计成， 的设计 要用来监测压力，对于实时的要能的成，对于环的监测 可 了。是在 多数生产过程中，要监测压力，要通过 模块来 变压力， 能 节到 要的压力 。 设计的压力监测系统能到 要， 要 ，扩展 ， 入 模块， 到监测 的目的。关键词 压力监测ARMMiniguiIAbstractIn the petroleum chemical, thermal produ

3、ction, energy development and otherindustries, the pressure in the production process is very important parameter, itsapplication is extremely broad. Real-time monitoring of the implementation of thepressure change is an important part of modern production management, and thuspressure monitoring tec

4、hnology and instrument development has always been one ofgreat importance. ARM processor is the recognized leader in the embedded RISC 32-bitmicroprocessor, it has a scalable architecture, low power consumption, low cost, andsupport for dealing with real-time multi-tasking features, became the prefe

5、rred design ofembedded systems. This system is a combination of ARM and pressure monitoringmodule to stress real-time acquisition, through the interactive interface display Miniguipressure monitoring system.Paper first describes the dynamic domestic and foreign research and developmenttrend of the t

6、wo major pieces of hardware and software introduced the composition ofthe pressure monitoring system. Hardware description are S3C2410 chip includes built-in A / D converter module, MPX53 silicon pressure sensor, pressure sensor module,sensor selection. Software main features of Linux systems, Minig

7、ui introduction, systemdesign environment to build, and pressure monitoring system description of theprocedures. Finally, the pressure monitoring system on the results, the paper proposeddesign is mainly used to monitor the pressure of real-time requirements for completioncan be very good for enviro

8、nmental monitoring has to meet certain needs. However, inmost of the production process, not only to monitor the pressure, but also through thecontrol module to control the change in pressure, so that can automatically adjust to thedesired pressure range. Thesis of the pressure monitoring system doe

9、s not meet thisrequirement, require further study to expand the hardware, add the control module, tomonitor and control purposes.keywords: Pressure MonitoringARMMiniguiII目 录前 前22 压力监测系统的 基32 3 2 322 A currency1 323 压力fifl器 33 源 3 32 inu系统 33 Minigui的 开发环 C环的 2 环的 3 Minigui的 人 的实现 化 2 的实现 设计成2 设计的实现2

10、 2 试过程中问题解决2 结 22致谢23参考 献2 附录 测试程和 IA:2 C2III前 压力监测是现代监测系统中 非常重要的参数，在石油化工、热电生产、能源开发 科 领域都离开它。压力fifl器为 的监测系统现在应用越来越广泛，应用在各 领域当中，在结合先 的微处理器，可 到的实时监测目的。ARM作为嵌入式系统的代表，具备多优点，如体积小、接口丰富、高度集成、扩展丰富等， 上inu的强 的性能，良的网络功能，支持各种 系统， 代码小，化程度高，响应速度快等优点，非常适合作为中中小监测系统的平台 -2。ARM在嵌入式系统的应用越来越广泛，因为基于ARM的嵌入式监测系统具有成本低、功耗低、实

11、时性能 智能程度高等优点，在工业监测 领域具有较为广阔的应用前。本 设计了基于ARM的压力监测系统。1前”早的压力测量是意 利人托里拆利 3年测定了标准 气压，压力值为 毫米汞柱， 此把 毫米柱作为标准 气压的值。它用的方法是用知的力平衡未知力测量压力，u管压力计是 种方法的 典之作。来发展 压力电气测量技术，压力测量开始应用电子fifl器、计算 技术、通信技术等， 化越来高， 现了数字压力测量仪器，宣布压力测量技术 入了数字时代。 年代，开始 现智能仪表， 要特点是体积小、功能强。能 成压力测量任务，对于数据处理和复杂计算的能力 行了升，有效的高了测量的准确度。到 年代中期，集成电路的产生，

12、微计算 和 技术的迅猛发展，新 代压力测量系统产生了，结合了计算 ， 得其性能有了新的飞跃。随着fifl器技术的 ，是的fifl器的体积和测量精度断高， 模技术到数字技术，在 上网络技术的发展，把异地实时测量变成现实。世 各 发 家都是高度重视对于仪表仪器的发展，美 家长期安全和 济繁荣极其相的22项技术中，fifl器处理技术相的项目就占了 项，测量fifl器技术也 被日本列为二十 世纪的首位发展技术，在德 ， 积推广了 化测量仪器系统，欧 定的 发展 ， 测量技术作为 项之 。的 压力测量系统的技术开始较 ，是发展迅速， 年代的多点 测 到 年代小计算 为中 的测量系统，到了 年代， 结合微

13、计算 测系统， 测技术得到了 高。过目前 要 设备，而 行二开发。在压力监测技术的领域，压力fifl器，信 理技术，数据采集技术 数据处理技术得到了飞速的发展。的来， 于中 压力测量系统 ，相对发 家是 的。微压fifl器的性能有了 高，压 器 的可 性也 到了 较的 平。相信随着科 的发展，压力fifl器技术的 ， 的压力测量技术的 平 得到长的 。22 压力监测系统的 基2 3 2 S3 2 是 公 开发 32位RISC处理器， 要用于高性 、低功耗的 持式设备的应用领域。S3 2 在上集成了丰富的 开的C 和和数据C 都是currency1“、 管理 MM、C 器、fiAfi fl 器3

14、通AR 、 通M定时器、S 和MMC接口、2 通的SI 时发生器。时采用了AMA新 ”结构 。S3 2 ”重要的 成是的ARM2 RISC处理器。ARM22 实现了MM、AMA ”和 高速 体系结构，具有 的 currency1C 和 currency1数据C ， C 都是 字长的行 成3。22 A currency1 A currency1 ，采用 S3C2 的 A currency1器，它 路模入合器 2 位模数currency1。” currency1速: currency1SS，入电压 : -2 入 : - 采和持电路低的电源 耗。在本实 系统中，模入信 过 压 处理入 A curre

15、ncy1器， currency1的数字量 S3C2 处理。如 2 信 currency1 程 :2 信 currency1 程23 压力fifl器 在本设计中采用了M“3压力fifl器 要用于测量气体压力。其 管 定 如22 M“3实 3表 2 M“3 定 Ifi fiM Rn 3 2 u - ufifl器测量的是 体 气体的压力，其 电压压力的系为 ”性M“3的工作特性参数如表22 M“3参数表 表 22 M“3参数表参 数 ”小 典 ” 位压力 - currency1 电电压 - 3 电电 I - - A 量程 位电压 2 3 度 - 2 - currency1”性度 - - - 压力 c

16、urrency1 “ - - - 度 - 2 “ - - - 量程度系数 C - 22 - - 位度系数 C - - 电度系数 CR 3 - 3 in 入 in 3 - u - 响应时 “ R - - 定度 - - - 、 位电压 是压力为 时的 电压、量程 为” ”小 电压之。M“3的电源 做成可 ，用于度补偿。 采用 放 ，去除 模干扰， currency1电位器用于增益 节。通常 增益 至 倍，根据上 参数，压力变化 currency1 ， 电压变化为 2 。根据采的 电压，采用”性插值法可计算 实际压力值。模块上的Ifi 、Ifi-别对应于M“3的3 和 ，O 、O-别对应于M“3的2

17、和 ，O 对应于J。应在 压力时采 电压。 采值应减去 位值， currency1算为压力。43 源 3 ，其实是 win w 的 ，它模 的平台，可让各种系统在上 运行， 到和真实 的效， 就是 的功能。 是 的 开发平台，它几乎可安任何真实 能安的系统，可 运行任何程， 时是非法的，也 的真实的 崩溃。 的在 开发的时候， 料的安全性有了 的障。对于 全可当成真实的 用，甚至上 模 了电源开，重键，有特殊的功能键“暂停”，“暂停”的功能非常实用，在 的任何状 都可暂停， 开始之，可恢复到暂停时的状 ，用 重。 可连接 ，如本系统开发过程用到的网桥接功能， 可连接到真实的网上， 用网的功能，

18、甚至可直接 用网。有串口、S等 的支持，可切currency1接入 是接入win 。本系统的开发 要inu系统，是 是win 的， 要安 ，在 中安inu系统， ， 是直接在inu中 写程是在win 写放到inu中都是可的， 就方便了 的开发， 高了效而且用担 inu系统的崩溃程的丢失。32 inu系统 inu系统，之 在嵌入式系统中作为”受欢迎的系统，” 的原因是inu的源码是开放的， 得 开发有了非常 的 度。开发者全可根据 己的喜，程习惯来开发 己的程，甚至直接修 inu的源码。 得inu在嵌入式系统中发展非常迅速 -。inu 在 是在嵌入式开发平台上都能非常的运行，” 要的原因是它的

19、核非常 定，功能非常强 ，了几乎 有的 的支持。而且 核本身占用空 小，易于裁减， 它在嵌入式系统开发中有非常广泛的应用。inu作为 开发环，另 重要的原因是有着非常优秀的整的开发工具集。 也是因为它开放源码的 到的效。正因为它的开放吸 了成千上万的开发者投入到inu的开发中， 得inu在短时 就变成了 强 的操作系统，集合了各种技术，支持各种设备等 。当 ，商家” 的是 格问题。inu 格低廉，有效 低了产品成本，对于嵌入式系统是实用化来是至重要的。 也是多数嵌入式系统选 inu系统作为运行平台的重要原因。533 Minigui的 首先是Minigui的定 ，Minigui是针对嵌入式设备的

20、、跨操作系统的 支持系统，是 种嵌入式 中 。Minigui”典的应用就是工业仪表的 系统 ，是 人 时非常错的选 。Minigui的 win w 系统的窗口 风格非常相 ， 要 素也是窗口，可成四类，别为 窗口、对话框、 和 窗口窗。窗口中了其的多种 素 边框、标题栏、标题栏按钮、滚 条、选定项目、效项目、高亮项目、突 项目、 维对象等。开发者可随意 、设 素，窗口的随意话、 性化非常强 ，可根据的实际 来修 窗口 。Minigui相 其嵌入式 系统具有 几 优 可伸缩性强Minigui的丰富功能 可修 配的特点， 它 在低端产品是在高端嵌入式设备都能的运行，结合高级 和皮肤 技术可设计 华

21、丽的 。Minigui支持多种操作系统，简 的如uCOS-II复杂的如inu。2 占 源少Minigui作为嵌入式 库是属于轻量级的，对系统 源的要非常低， 就对于嵌入式系统来非常重要了。嵌入式系统 般都是体积”小化， 配”低化， 得对 的要反而严格了，Minigui全可在 的嵌入式系统中运行， 是其嵌入式 系统法 到的。3 高性能Minigui的 体系结构善，有 较良的 接口，对于 绘 速度有了障。可配性Minigui可针对的 平台和 平台 行各种的多化的配， 得Minigui在系统中的运行 到”优化。Minigui的结合了 量配选项，在针对实际要实现的功能和运行平台可 定通的Minigui配。 如Minigui运行模式的选 ，Minigui运行的 平台选 ，Minigui运行的 平台选 ，支持库的选 等等， 得Minigui在配时有高的 活性。之，Minigui是 高效、 活、多化的嵌入式 系统。6