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基于ARM和μC/OS的在线磷酸根离子监测仪设计

2020-09-08 20:21:26      点击:
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2.6 人机接口

人机接口模块包括触摸显示和按键两部分。触摸显示部分采用TFT6448真彩液晶显示器,具有使用温度范围广(-10~+65℃),低功耗(3.3V,最大电流240 mA),宽输入电压(2.7~5.5 V),轻薄设计(高度10 mm)等优点。

绕线电感生产加工计有6个按键配合使用,以方便操作。

2.7 实时时钟电路模块

为了能够准确记载所检测的磷酸根浓度对应的日期、时间,选用了掉电不丢失的铁电存储器FM31256,该芯片是包含基于处理器系统的通用功能需求的集成器件,主要功能包含32 768 b的铁电非易失性存储器、实时时钟、低电压复位和一个通用的比较器,用于电源失效中断输出或其他用途。

2.8 复位系统电路模块

系统选用STM811复位芯片。该芯片是专用于产生微处理器复位功能的芯片。在电源上电、掉电以及监控系统电源电压的变化,产生可靠的电源复位信号,使微处理器产生复位或处理中断事件。

另外,本系统还采用AT92M40800内部看门狗定时器,当系统进入异常中断后进行自动复位,确保系统连续正常检测。

3 管理控制系统的软件设计

磷酸根离子分析仪主要用于工业现场磷酸根离子的全天候实时监测,对仪器的稳定性和可靠性以及抗干扰性能要求较高。μC/OS-Ⅱ是一个完整的、开源的、可移植、固化、裁剪的占先式实时多任务内核。其稳定性与安全性方面已经过美国联邦航空管理局认证。

μC/OS-Ⅱ在硬件应用平台上的移植主要完成修改OS_CPU_C.C,OS_CPU_A.ASM等多个与处理器相关的文件。μC/OS-Ⅱ官网上已经有移植成功的范例,这里不再多做介绍。

系统任务主要划分为:测量信号输入(快速中断FIQ)、触摸屏输入(外部中断IRQ0)、USB通信(外部中断IRQl)、4~20 mA标准电流输出及PID温度控制(串行中断UARTO)、MODBUS通信(串行中断UARTl)、按键输入(定时中断Time0)、Watchdog 中断、文件管理、用户图形界面显示、CPLD控制管理及输出报警等。系统程序流程图如图2所示。