电梯振动测试系统整体结构框图
各个模块的详细功能划分如下:
(1)微处理器模块。接收并处理加速度传感器采集的加速度数据,根据系统一定的算法 判断,对外设发出相应指令;实现计算机通讯;执行外设、人机交互模块的指令。
(2)供电模块。对外部供电电源进行分压,使各模块均能得到正常的工作电源。
(3)数据采集模块。采用加速度传感器采集加速度数据,将实时数据传递给核心控制模 块加以处理后输出。
(4)人机交互模块。采用能够满足显示需求的输出设备作为人机交互的接口,显示相关 数据和实现各种人机操作,要求便于调试。需要固定按键能够实现开机、关机、暂停/继续、 复位的功能。
(5)存储模块。选用存储芯片作为存储外设。要求满足电梯轿厢振动检测系统的数据存 储要求。
(6)通讯接口模块。通过 USB 传输和 RS232 通讯接口,实现计算机通讯和数据信息在 其他设备的存储。
2。3 主要器件选型
嵌入式系统包括硬件和软件两部分。对一个嵌入式系统的硬件而言,各种型号类别的微 处理器就是其核心;就软件方面来说,软件一般指嵌入式操作系统和应用软件。而嵌入式系 统的功能软件往往集成于硬件系统之中,与硬件一体化[27]。因此,嵌入式系统中首要考虑的 是硬件的选择,其中最关键的是处理器的选型。
这一小节将根据相关标准的规定和需求分析,介绍主要器件的选型。来*自~优|尔^论:文+网www.youerw.com +QQ752018766*
2。3。1 主控芯片的选择
电梯轿厢振动检测系统要求主控芯片具备处理大量实时数据的能力,同时由于系统需要 扩展数据采集、显示、存储、通讯等功能模块,主控芯片必须有足够的外设接口引脚(USB 接口、UART 接口、SPI 接口等)。这就要求该芯片不仅需要较高的工作频率,还需要支持各 种类型的外设接入,并且能够承受整个系统的负载。由于设计的是移动测量的装置,考虑其 便携性和移动性,将采用电池供电,所以,微处理器还必须满足高性能、低功耗、低成本。 本文设计采用 LPC1700 系列中的 LPC1754 芯片。该芯片是基于 Cortex-M3 的 32 位微控 制器。频率可达 100MHz。ARM Cortex-M3 CPU 带有独立的本地指令和数据总线,另外还附 带用于外设输入输出的性能略降低的第三条总线,能够兼容的外设资源相当丰富[30]。LPC1700 系列的芯片拥有多达 512KB 的 Flash 存储器和 64KB 的数据存储器,接口包括 USB 主机/从 机/OTG 接口、4 个 UART 接口、1 个 SPI 接口、2 个 I2C 接口,另外还带有 4 个通用定时器。 LPC1754 是 Cortex-M3 的微控制器具有集成和低功耗的一个较高的水平的嵌入式应用。超低 功耗实时时钟具有独立的电池供电,最多有 52 个通用 I/O 引脚。芯片采用 3。3V 单电源供电
(2。4V 至 3。6V),上电复位(POR),带有 1MHz 至 25MHz 的工作范围的晶体振荡器。完全 满足需求。