基于嵌入式系统的粮情监控系统的设计

摘要

嵌入式系统设计是电子技术应用的新热点.同通用计算机系统相比,它有体积小、成本低、应用灵活等优点,现在已经得到广泛的应用.该文以中央储备粮赤壁直属库粮情监控系统的设计和实现为背景,介绍了嵌入式系统在微机监控系统中的应用过程.该文首先介绍了嵌入式系统的基本概念和发展状况,以及与通用计算机系统相比所具有的优越性,重点分析了嵌入式系统在工业控制领域的应用情况.接着,该文针对粮情监控系统的应用特点和设计要求,以及中国粮情监控系统的现状进行了深入分析,提出了一种基于嵌入式系统的粮情监控系统的设计方案.粮情监控系统采用两层网络结构,底层采用CAN总线,上层采用以太网,系统中采用嵌入式系统作为现地控制单元(LCU).然后,该文详细地介绍了嵌入式现地工作站的设计情况,其中着重介绍了硬件电路和驱动软件的设计.嵌入式现地工作站的硬件由嵌入式微处理器的最小系统、人机界面功能电路和外围通信接口电路三部分组成,嵌入式工作站开始工作时需要系统引导程序进行引导.再后,该文对基于CAN总线的智能控制器和智能采集器的设计进行了介绍.智能控制器和智能采集器都有CAN总线通信接口,实现了对粮情数据的采集和对储粮设备的控制.其中粮仓内外的温度使用数字温度传感器DS12B20进行采集.最后,从网络控制系统的角度出发,粮情监控系统是一个闭环的网络控制系统,系统中的CAN总线采用应答式的通信方式,网络延迟可以预测.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1嵌入式系统的提出

1.2嵌入式系统的发展

1.3嵌入式系统的特点

1.4嵌入式系统在工业控制系统中的应用

2粮情监控系统的总体设计方案

2.1课题来源

2.2国内粮情监控系统的现状

2.3粮情监控系统的系统结构

2.4在粮情监控系统中使用嵌入式系统

2.5 CAN总线在粮情监控系统中的应用

3嵌入式现地工作站的设计

3.1硬件体系结构概述

3.2嵌入式微处理器最小系统

3.3功能电路和接口电路

3.4以太网通信接口的设计

3.5 CAN总线接口的设计

3.6嵌入式工作站的引导

4基于CAN总线的采集器和控制器的设计

4.1 CAN协议简介

4.2智能采集器的设计

4.3智能控制器的设计

5粮情监控系统的性能分析

5.1 CAN总线系统的控制网络结构

5.2 CAN总线控制系统的网络延迟

5.3 CAN总线控制网络的数学模型

结束语

致谢

参考文献

附录