摘要:为了习惯外场配备检测设备的需求,以某型自行火炮的随动体系为例,依据PC104嵌入式操控总线的高效数据传输特色,选用SCM/LX -3160主板和ADT620、CDT2000数据收集板,完结数据收集与转化的硬件配备。并把处理后数据经过Visual C++软件开发工具进行实时显现,确认随动体系的作业状况。使用结果表明,该功用检测体系带着方便,能实时收集信号,并对信号进行准确的剖析处理,具有较高的实时性和安稳性。
随动体系又称为伺服操控体系,在差错答应的范围内,随动体系的输入信号经过反应校对电路,完结对输出信号的操控。在航空、军用配备和工程建设中,随动体系具有无足轻重的位置。如雷达的间隔盯梢体系,火炮方针盯梢瞄准体系,各种导弹的自引体系等。跟着兵器配备体系智能化的进步,随动体系的结构也越加杂乱、精细,它作业的安稳度是兵器配备体系杰出功用点评的重要参阅目标。兵器配备常用于外场作业,因而随动体系的功用检测设备有必要准确、轻盈、便于带着。
1 PC104嵌入式体系
PC104是嵌入式计算机的一种,它的片外总线接口是PC104总线。数个PC104板卡能够经过堆叠方法组合到一个巨细适宜的机箱中,并选用螺栓固定。这样体系安全、结实,抗噪声功用好,即便在恶略的环境中也能够有超卓的体现。PC104嵌入式体系具有功耗低,效率高,体积小,可扩展等长处,因而在航空航天、军用兵器配备、工业操控等范畴有着广泛的使用。
在对兵器配备进行测验保护时,常常对设备中的各类信号进行实时的收集、处理与剖析,从而对兵器配备的作业状况做出判别,及时了解兵器的功用。以往的检测体系比较粗笨,带着不方便,很难使用于野外作业的需求。一起,受外界多种噪声的影响,动态信号的收集存在较大的差错,且短少人机交互环节。因而,准确性高且便于带着的实时检测体系遭到人们的广泛重视。因而,本文规划了依据PC104总线的功用检测体系,凭仗PC104板卡的高速处理才能完结用户对随动体系的实时信号的监测。
2 功用检测体系的总体规划
设备在作业时发生的作业状况信号是衡量其作业功用的重要参数。功用检测体系有必要实时收集设备的作业状况信号,并能及时做出剖析和判别,这些作业状况信号引出后,不能影响随动体系的正常作业,而且功用检测体系要与随动体系作业同步。信号由专用电缆引出后,经信号调度设备进行预处理,再接入功用检测体系。本文规划功用检测体系是集数据收集和数据剖析为一体的自动化设备,具有高效的现场实时数据收集、处理的功用。由快速运算的CPU模块,准确地数据收集卡和高效的数据处理剖析软件组成,硬件渠道选用PC104板卡建立。在软件完结上,操作体系选用功用安稳并具有杰出的人机交互的Windows体系,并选用跨渠道VisualC++开发数据剖析及处理的使用软件,Visual C++供给跨渠道的使用程序结构MFC。
3 硬件渠道的完结
硬件环境的规划以PC104板卡作为根本组件,包含CPU、模仿收集卡、数字收集卡。这些板卡经过PC104总线衔接,选用规范的固定孔将这些固定在关闭的机箱中,构成堆叠式的紧凑结构,并具有杰出的抗噪声功用,硬件规划电路图如图1所示。
3.1 硬件选型
3.1.1 CPU主板
CPU主板选用盛博SCM/LX-3160(图2)。SCM/LX-3160是一款高功用的“ALL IN ONE”PC104巾央处理器。CPU选用AMD Geode LX800,作业主频能够到达500 MHz,具有128KB一级高速缓存和128KB二级高速缓存。与PC/AT规范彻底兼容,并遵照PC/104规范。在PC机上运转的很多软件悉数能在以SCM/LX-3160为操控中心的嵌入式计算机体系中运转,这也为简化使用软件的规划,进步程序的可移植性。在SCM/LX-3160主板上集成了键盘,鼠标、USB 2.0、串口、并口、2个10/100BaseT以太网平板显现等接口,在其狭小的极小空间里完结PC机简直一切的功用。依据工程的需求.在SCM/LX-3160能够扩展不同的板卡,用户很简单完结嵌入式体系的需求。
3.1.2 模仿量收集卡
模仿量收集卡选用的是高成效的ADT620(图3)。ADT620是依据PC104总线的扩展板,完结对模仿信号的收集。经过PC104总线可将其与盛博SCM/LX-3160构成一个高功用的数据收集与操控体系,适用于结构紧凑、安稳性高的嵌入式使用。该扩展板具有八/十六个单端模仿输入通道,12位的20微秒或10微秒A/D变换器,±5 V、±10 V或0~+10 V模仿输入量程,支撑C言语等特色。ADT620依据其特色最多可收集十六个单端模仿输入信号,并将这些模仿信号变换成8位或12位的数字量,然后送到总线上,读入存储器中。信号的量化转化是由一个12位的逐次迫临式的变换器来完结的,高功用的变换器以及在其前的高速采样一坚持放大器能够保能将动态输入的模仿信号准确地数字化。
3.1.3 数字量收集卡
数字信号收集卡选用CDT2000(图4)。CDT2000也是依据PC104总线的扩展板,完结对数字信号的收集。与IBMPC兼容盛博SCM/LX-3160构成高功用的数字信号收集操控体系。模块结构紧凑,十分合适便携式使用。该扩展板具有独立的16位8 MHz计数器/定时器,48通道依据TTL或CMOS的可编程数字量I/O,支撑C言语等特色。CDT2000供电电压仅需5 V,48个数字量I/O通道能够直接与外部信号输出设备衔接,在设定的范围内直接感知开关的闭合、数字事情的触发或固态继电器的动作。这样,不需求扩展外围杂乱的电路,简化了体系硬件渠道的规划。