基于ARM Cortex-M3的智能監(jiān)控器的設計.pdf

1、隨著工業(yè)自動化技術的不斷發(fā)展，智能控制系統(tǒng)廣泛應用于制造業(yè)生產(chǎn)線之中，因而智能化、網(wǎng)絡化儀器儀表的研究越來越重要。為了保證工業(yè)生產(chǎn)的可靠運行，人們開發(fā)出各種儀表對運行狀況進行測量和監(jiān)控。
　　 本文分析了國內(nèi)外智能化儀表的現(xiàn)狀與發(fā)展、工作原理，針對熱浸鍍鋅加工行業(yè)對爐溫控制和對六路三相電電流監(jiān)測的功能要求，設計了一種智能監(jiān)控器。它基于ARM
　　 Cortex-M3內(nèi)核的微控制器STM32103VC為核心，能采集顯示溫度

2、、三相電流參數(shù)，具有超限報警、實現(xiàn)對溫度的遠程監(jiān)測和對電流的遠程控制等功能。
　　 論文重點內(nèi)容如下：
　　 1.研究了熱浸鍍鋅智能監(jiān)控器的主控制器STM32存儲器結構、系統(tǒng)構架及各部件的工作原理，在此基礎上，將嵌入式技術、數(shù)字通信技術和智能控制技術有機結合做了硬件體系設計和軟件系統(tǒng)的總體設計。
　　 2.完成了儀器的硬件部分設計。具體分析了溫度傳感器、電流互感器的選用、熱電偶工作原理、冷端補償方法、模擬量（交流

3、電流和大溫度）處理電路、A/D轉換、主控制器STM32及外圍電路、輸入輸出接口、顯示電路和通訊接口電路。
　　 3.完成了軟件部分的設計。介紹了智能監(jiān)控器的軟件算法，包括主程序流程圖、STM32控制寄存器初始化，設計了數(shù)字濾波、清看門狗、數(shù)據(jù)采集、PID溫度控制、TFTLCD顯示、CAN總線通訊。軟件設計中對參數(shù)采用了軟件校準的方法，對電流值，通過采集零度和滿度的AD值，建立參數(shù)AD值和參數(shù)量程之間的線性關系，當采集到量程范圍內(nèi)

4、的參數(shù)AD值，可以根據(jù)線性關系計算出實際參數(shù)。熱電偶溫度值計算利用擬合原理采樣多點參數(shù)AD值，將非線性曲線變成分段線性折線，仍然可以得到實際參數(shù)。
　　 4.提出了智能監(jiān)控儀提高可靠性和抗干擾能力的措施。由于智能監(jiān)控器工作環(huán)境惡劣，存在各種干擾。提出了從硬件和軟件兩個方面采取措施。硬件抗干擾措施有選擇可靠的元器件、屏蔽、電源抗干擾、過程通道抗干擾、印刷電路板設計；軟件抗干擾措施有數(shù)字濾波、軟件陷阱等。
　　 5.最后分析