基于arm7的無線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、基于ARM7的無線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)DesignofWirelessCommunicationBasedonARM7(江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院,無錫,214122)陳維祥艾克拜爾·艾合買提肖永松CHENWei-xiangAikebaier·AihemaitiXIAOYong-song摘要：為保障中小型面粉廠設(shè)備可靠運(yùn)行，減少因控制導(dǎo)線損壞(斷開)而引起的設(shè)備故障并導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降，提出一種基于ARM7處理器和以PT2262/PT2272芯片組作為編解碼芯片的無線傳輸控制方案。實(shí)現(xiàn)對眾多電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程操作和監(jiān)測。利用上位機(jī)監(jiān)控軟件，基于Modbus通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)對廠內(nèi)

2、電氣設(shè)備的集中控制以節(jié)約成本，提高生產(chǎn)效率。關(guān)鍵詞：ARM7;無線通信;PT2262/PT2272中圖分類號：TP316文獻(xiàn)標(biāo)識碼：BAbstract:Toensurethemiddle/smallsizeflourmillworkingsteadilyanddecreasethebreakdownswhichcausedbybrokencontrolwires,adesignofwirelesscontrolschemebasedonARM7processoranddecodingchipsetPT2262/PT2272isproposed.Achiev

3、ethegoalofcontrollingandmonitoringelectricalequipmentsfromremote.BasedonModbusprotocol,byusingthemonitorsoftwaretorealizecentralizedcontrolofelectricalequipmentsofflourmill.Finally,thecostcanbereducedandefficiencycanbeimproved.Keywords:ARM7;PT2262/2272;WirelessCommunication3引言陳維祥：

4、電氣工程及其自動化專業(yè)，本科生有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，早在2005年全國面粉加工企業(yè)數(shù)量就超過六千個(gè)，年生產(chǎn)面粉約2700萬噸[1]，當(dāng)前我國面粉工業(yè)的企業(yè)類型大體上分為三類。分別是大型外資、合資企業(yè)，國有股份制企業(yè)，民營和鄉(xiāng)鎮(zhèn)面粉加工廠，它們占中國面粉加工企業(yè)的數(shù)量分別大約為5%，25%，70%左右。在占大多數(shù)的中小型面粉加工廠中，對現(xiàn)場眾多設(shè)備的控制通常是利用金屬導(dǎo)線將現(xiàn)場設(shè)備連至控制室進(jìn)行集中控制，這樣的控制方式容易產(chǎn)生兩個(gè)比較大的弊端：第一，要使用大量的金屬導(dǎo)線，投入比較大也造成了一定的浪費(fèi)；第二，由于中小型面粉廠，特別是小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)面粉加工廠中由于管理的缺失，現(xiàn)

5、場環(huán)境的限制以及資金的限制使得面粉廠內(nèi)比較容易聚集大量老鼠，金屬導(dǎo)線會經(jīng)常被它們咬斷或者從設(shè)備上拖拽下來導(dǎo)致設(shè)備的控制線路斷開，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的效率。為解決此問題，本設(shè)計(jì)采用無線通信方式來實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場分布較零散的設(shè)備進(jìn)行控制。目前無線通信的應(yīng)用研究重點(diǎn)集中在消費(fèi)電子、安防、物流等相對新興的一些領(lǐng)域，其實(shí)這類技術(shù)在一些傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造工業(yè)過程中也有著廣闊的應(yīng)用前景。另外，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，功能強(qiáng)大、內(nèi)部資源豐富的ARM處理器的價(jià)位不斷走低，其在工業(yè)過程中的應(yīng)用也越來越成熟[2,3]。1.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3本系統(tǒng)下位機(jī)圍繞ARM7處理器設(shè)計(jì)，上位機(jī)是PC機(jī)，運(yùn)行VB編

6、制的軟件顯示內(nèi)受監(jiān)控電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)并進(jìn)行控制，同時(shí)下位機(jī)還可以同時(shí)連接觸摸屏等現(xiàn)場控制設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控操作。主控模塊有信號編解碼信號發(fā)射與接收模塊以及與現(xiàn)場設(shè)備/上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的串口通信模塊兩大部分，同時(shí)在每個(gè)電氣設(shè)備上安裝一個(gè)能夠進(jìn)行信號編解碼的接收發(fā)送模塊，再配上相應(yīng)的驅(qū)動電路以最終實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的啟?？刂?。本設(shè)計(jì)中選擇的發(fā)射模塊F05A采用聲表面穩(wěn)頻，免調(diào)試。F05A經(jīng)PT2262編碼器加240mm拉桿天線在開闊區(qū)最大發(fā)射距離為250m，接收模塊J05B采用超外差二次變頻結(jié)構(gòu)，所有的射頻接收、濾頻、濾波、數(shù)據(jù)解調(diào)、放大整形等包含在芯片內(nèi)完成，且接收功

7、能高度集成化。上位機(jī)和主控板之間通過串口，基于Modbus通信協(xié)議進(jìn)行通信。本設(shè)計(jì)的主控制芯片為AT91SAM7S256，選擇的無線信號編解碼芯片是PT2262/PT2272芯片組，系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖2.中央控制模塊的硬件設(shè)計(jì)本無線通信系統(tǒng)由一個(gè)中央控制模塊和多個(gè)無線信號接收終端組成，作為低價(jià)位的32位處理器，A7S256擁有256KB的高速FLASH，其眾多內(nèi)置的外設(shè)功能極大地豐富了芯片的外圍擴(kuò)展，內(nèi)置的兩組串口使其與外部設(shè)備的通信變得簡單。3個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能，較多的I/O口使得在外圍電路設(shè)時(shí)有更多的

8、選擇[4]。2.1主控模塊電源的設(shè)計(jì)由于處理器的工作電源是3.3V