基于Linux的泵艙信號采集板的設計與實現.pdf

1、隨著嵌入式系統(tǒng)的急速發(fā)展和工業(yè)以太網絡的廣泛應用，使得現代化的監(jiān)測、控制、管理系統(tǒng)越來越呈現出微型化、信息化、智能化的特點，逐步成為引領各行業(yè)提升效率、改善管理的重要措施。借助上述日益成熟的電子技術改進傳統(tǒng)船舶監(jiān)測系統(tǒng)，使現代船舶監(jiān)測實現智能化、自動化，從而為船舶運行提供一個集實時性、安全性、可靠性為一體的保障體系儼然已成為一種發(fā)展趨勢。本文著眼于船舶監(jiān)測中的燃油泵艙壓力監(jiān)測及預警系統(tǒng)，針對傳統(tǒng)監(jiān)測手段存在的準確度、實時性、快速反應能力

2、等方面的弊端，同時綜合考慮監(jiān)測系統(tǒng)的制造成本，提出了基于Linux的泵艙信號采集板的系統(tǒng)設計。
　　根據系統(tǒng)需求及所要達到的性能指標，研究了泵艙管道壓力信號監(jiān)測系統(tǒng)的設計方案，主要包含為系統(tǒng)各部分提供電源的供電通道、系統(tǒng)工作狀態(tài)及預警指示燈通道、以壓力信號接收、轉化、模數轉換為主的泵艙壓力處理通道、以TCP/IP為協(xié)議基礎的以太網通信通道，從而構成泵艙管道壓力值的遠程監(jiān)測及壓力超限報警的設計方案。
　　系統(tǒng)硬件電路設計中采用

3、ARM9系列的S3C2440A為主控制芯片，并連接了Nand Flash、Nor Flash、SDRAM等組成存儲電路，壓力信號采集電路設計了三路采集通道，并可通過對控制電路的適應性跳轉實現對壓力傳感器輸出的4～20mA或0~10mA的電流信號中的一種進行采集處理。為實現以太網冗余通信功能，確保通信的穩(wěn)定可靠，本設計采用雙冗余100/1000M自適應以太網接口。
　　控制軟件層面，為引導啟動內核首先移植了u-boot，并根據設計需

4、求及資源的合理利用，對嵌入式Linux操作系統(tǒng)進行裁剪，將其移植到S3C2440A中。編寫AD芯片的驅動程序及濾波函數，實現管道壓力信號的采集處理。以TCP/IP為通信協(xié)議，編寫Linux內核下的SOCKET程序，實現壓力數據的TCP和UDP網絡通信。
　　通過硬件電路設計和軟件聯調，可實現對前端泵艙壓力值的接收、采集處理，并通過以太網實現與上位機的網絡通信，經過測試驗證了設計的可行性與可靠性。該系統(tǒng)可實現對泵艙壓力信號的遠程監(jiān)測