导言
测温丈量和操控在当今社会日子中扮演着至关重要的人物,世界国内市场现有的多种测温技能涵盖了安检、市 场、日子、消防、科研等许多范畴。温度的丈量和操控在工 业出产中有广泛的运用,尤其在石油、化工、电力、冶金等 重要工业范畴中,对温度的丈量和监控是十分重要的一个环节。在传统的温度丈量体系中,温度收集器一般选用模仿温 度传感器,模仿信号在传输的过程中简略遭到搅扰然后影响丈量的准确度,模仿信号转化成数字信号,精度较高的A/D 转换器一般价格昂贵,关于传统体系存在的缺乏,结合国内外在温度监测体系上的研讨现状,本文进行了新的规划。
本文智能测温体系依据物联网技能与嵌入式技能完结 长途无线可移动的视频监控体系,依托于FS_S5PC100开发 渠道用三星公司先进的依据Cortex-A8 内核的 S5PC100处理 器和无线网卡WI-FI作为硬件载体,归纳运用WLAN、嵌入 式Linux和JSP技能等技能,以程序软件的通用性和易用性为 方向,完结无线视频和智能测温体系操控以及环境信息收集。
图2 体系软件结构框图
1 体系整体规划
1.1 渠道规划接口方针与功用
本文规划智能温度收集体系,需求具有温度收集、温 度数据的存储、温度数据的显现和网络通讯功用。因而,平 台拟规划的接口如下:
电路板规划温度传感器收集接口1路,温度传感器选用 DS18B20一线制通讯接口;因为渠道需求对收集的数据存储 一起又需求存储本地操作体系代码,需求有安稳的存储方 案,因而渠道规划NAND FLASH与SD卡结合的存储计划, 其间NAND FLASH首要用于存储本地代码,SD卡用于存储 收集数据;体系需求将收集的温度以及前史温度实时的显现
图3 S5PC100 DDR2 SDRAM电路原理图
图4 S5PC100 NandFlash电路原理
出来, 因而需求集成图形显现接口,体系中选用24bit TFT LCD接口电路;体系为满意长途对渠道收集数据拜访功用, 因而集成一路10M/100M 自适应以太网接口;为满意对温度 的监控需求,渠道集成一路PWM蜂鸣器接口以及一路RS232 接口,RS232接口可衔接GPRS模块。调试扩展接口:体系应集成1路RS232接口,用于运用操控终端对体系进行调试。课题规划渠道可完结守时温度收集、显现 以及温度超限报警等功用,其首要作业流程如下:
1.渠道可以以定间距离对收集 温度传感器数据;
2.收集的温度数据按时刻次序保存在本地数据库中;
3 。 每次收集温度与设定温度上、下限进行比较,当温度超限后 可宣布本地报警或长途报警信号,本地报警信号经过蜂鸣器报警音实 现 , 长途报警信号可以经过外接GPRS完结短信报警;
4 。 渠道具有长途数据拜访功用,可经过网络完结对本地数据库的拜访。
1.2 渠道的硬件电路各模块选型
依据渠道的接口和功用需求,将体系依照功用区分进行模块化规划,其个功用模块的选型如下:
1.2.1 渠道处理器单元
渠道需求具有温度收集、大容 量数据存储、网络通讯等功用。因 此,其处理器部分具有运转文件系 统以及网络协议簇的才能。课题提 出以ARM微操控器为中心处理器的 解决计划,使用ARM微操控器可搭 载操作体系和可以处理杂乱协议族 的才能;下降了体系规划的危险, 进步渠道计的可施行性与灵敏性。
A R M 微 控 制 器 在 本 系 统 中 的 效果首要是,收集温度传感器温度 值,并完结存储以及转发功用。渠道选用三星公司先进的 依据Cortex-A8 内核的 S5PC100处理器规划而成。S5PC100 处理器选用64位内部总线构架,包含强壮的硬件加速器, 如:动态视频处理,显现操控和缩放。支撑多种格局的硬件 编解码:MPEF-1/2/4、H263/H264、CV-1、DivX。其硬件加速功用支撑实时的视频会议和模仿电视输出,支撑NTSC 和PAL形式的HDMI。S5PC100内部集成了24BIT LCD接口、 TVout接口、Camera输入接口、4路串口、SD卡接口、SPI、100M网口、USB2.0-OTG接口,USB Host接口、矩阵按键扫 描接口、SPI通讯、I2C通讯接口等硬件资源,适用于有高性 能要求的嵌入式体系运用场合。
图6 DS18B20与接口原理图
在渠道中需求NAND FALSH、SD卡、以太网等杂乱接口的支撑,S5PC100具有强壮的片内接口,渠道需求的外设 接口经过S5PC100搭载简略的外部电路即可完结,进步了系 统规划的集成度,因而S5PC100十分适用于本体系。
1.2.2 温度传感器
渠道选用美国DALL A S公司出产的DS18B20可组网数 字温度传感器。其耐磨耐碰,体积小,运用方便,封装形 式多样,适用于各种狭小空间设备数字测温文操控范畴。
DS18B20具有一线通讯接口,只需求单根口线即可完结微控 制器通讯互联,极大地简化了外部温度传感器通讯线路。 DS18B20具有广泛的作业电压和温度丈量规模,750毫秒内 完结温度丈量,可在-10℃至+85℃规模到达±0.5℃的丈量精 度。DS18B20在出厂时内部集成了仅有的序号, 可用于完结 DS18B20经过一总线进行组网。DS18B20简化的通讯接口以 及快捷的组网方法可下降产品的规划本钱,进步体系的灵敏 性。现在,DS18B20现已被用于各种环控,设备温度监控测 量,以及各种温度丈量体系中。
1.3 渠道的硬件电路整体构成
渠道硬件组成如图1所示。其间中心模块为S5PC100, DD2 SDRAM、NAND FLASH、TFT LCD、SD卡、RS232接 口均可经过S5PC100内部外设接口直接扩展,以太网接口通 过S5PC100的外部静态总线接口衔接。
1.4 渠道首要软件计划的选定