2.1 CPU模块 系统中的CPU模块是采用Philips公司推出的基于一个支持实时仿真和跟踪的32位ARM7TDMISTM CPU的高速处理器LPC2214。LPC2214带有256 KB嵌入的高速FLASH存储器。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式将代码规模降低超过30%,而性能的损失却很小。LPC2214采用144脚封装,可使用的GPIO高达76(使用了外部存储器)~112个(单片应用)。由于内置了宽范围的串行通信接口,使它们非常适合于通信网关、协议转换器、嵌入式软Modern以及其他各种类型的应用。 2.2 数据量采集 本文的模拟量采集是直接利用LPC2214内现有的逐次逼近式的10 b A/D转换器,实现8路快速模拟信号的采集。该转换器的测量范围为0~3 V,最快转换速度可达2.44μs/次,编程简单,还可选择需要的功能来提高转换器的转换精度。 本文的开关量采集时采用8路开关量的采集,外部开关信号经过光电隔离TLP421后,从LPC2214的8根I/O口引入系统,编程实现采用中断方式或查询方式对这8路开关信号进行采集。 2.3 数据存储模块 本文系统以LPC2214为核心,对外部模拟量输入、数字量输入以及开关量输入3种信号分别进行采集。需要保存的数据经过处理后存储于内部大容量存储器中,实时数据(如实时车速、驾驶员信息、实时时间)及报警信号等可通过显示面板输出显示。 本文系统中含有两种存储器:FLASH存储器SST39VF160和E2PROM存储器FM24CL64。示意图如图2所示。
SST39VF160是一个1M×16的CMOS并行多功能FLASH存储器,具有快速擦除扇区和软、硬件写保护等功能。因为该芯片掉电数据保存时间超过100年,所以非常适用于大容量数据存储的场合,尤其是需要程序或数据存储器可方便且低成本地更新换代。 FM24CL64是一个基于I2C总线、具有8 KB存储空间的串行CMOS的E2PROM存储器,有一个专门的写保护功能。该芯片占据LPC2214的I/O资源少、编程简单、数据存储时间亦可达100年,故常用于存储一些系统、配置参数,在仪器仪表中的应用十分广泛。
2.4 外扩SDRAM模块 在本系统中,扩展了一个高速的静态RAMIS61LV25616,该器件由ISSI的高性能CMOS技术制造而成,具有功耗低、访问速度快等特点。超大容量的SDRAM资源,为嵌入式操作系统的移植、复杂逻辑处理提供了坚实的基础。 2.5 通信模块 LPC2214内部集成2个16C550工业标准UART串行接口,使用UART1外扩SP3232芯片,构成标准的RS 232通信接口。采集数据可以通过RS 232总线,传输到PC机,便于数据的存储与处理。 使用UART0外扩SRWF-1021无线数传模块,为记录仪和PC机之间的数据通信提供了一种便利的透明的无线传输方式。该模块主要用于工业控制。其突出特点是:实现串口透明的无线传输、实时稳定可靠高速、配置简单。将采集到的数据通过无线的方式进行传送,应用灵活,可以在不容易布线的环境中很好地工作。 SRWF-1021无线数传模块为通用透明传输模块,能适应任何标准或非标准的用户协议,其特点如下: (1)微功率发射,最大发射功率为17 dBm,使用载波频率为433 MHz。 (2)高抗干扰能力和低误码率,是基于GFSK/FSK的调制方式,采用高效前向纠错信道编码技术,提高了数据抗突发干扰和随机干扰的能力。 (3)传输距离远,在公路情况下,天线放置高度为2 m,可传输距离可达800 m(433 MHz@9 600 b/s)。 (4)提供透明数据接口,能适应任何标准或非标准的用户协议,自动过滤掉空中产生的假数据,用户无需编制多余的程序,实现所收即所发。 (5)标准配置提供8个信道,可扩展到16/32信道。满足用户多种通信组合方式。 (6)提供2个串口三种接口方式,COM1为TTL电平。 (7)UART接口,COM2由用户自定义为软件模拟的RS 232/RS 485接口,用户只需要拔插1位短路器后再上电即可定义。 (8)接口波特率为多种可选,格式也为用户自定义,可传输无限长的数据帧,用户编程灵活。 (9)+5 V供电情况下,接收电流为(28±2)mA,发射电流为(90±5)mA,休眠电流为(5±2)μA。 (10)采用单片射频集成电路及单片MCU,体积小,外围电路少,可靠性高,故障率低。
3 系统软件部分 无线通信系统的软件设计包括单片机端、PC机端以及上位机管理分析软件三部分。三部分软件相互配合,实现半双工通信。
开关电源PCB布线设计技巧开关电源 PCB 排版是开发电源产品中的一个重要过程。许多情况下,一个在纸上设计得非常完美的电源可能在初次调试时无法正常工作,原因是该电源的 PCB 排版存在着许多问题。0、 专家教你:如何应对汽车电子中的LED高效热管理 如今电子产品成本占到整车成本的30-40%左右,并且这一数字还在稳步上升。这些电子产品不仅包括功能性元件,如发动机控制单元、制动系统和传动系统控制装置,也包括了娱乐和 求解为何我的全桥升压电路的变压器在空载时原边 输出功率在500W时,全桥升压电路变压器的原、副边波形如下(由于空载也是这形状,但是振荡幅度没这么大)
原边,输入是24V(振荡幅度很大,波谷都快接近0V了)
副边,
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