基于ARM的矿用皮带综合保护装置的研究与实现

摘要

矿用皮带保护装置运用的是一种全方位的实时检测保护技术。随着实时保护技术的发展，基于单片机的实时保护系统由于其在恶劣环境下（如煤矿等）运行稳定性较差，网络智能化很难达到，已不能满足社会发展的需要，实际上已经脱离了终端的嵌入式实时保护技术的迅速发展。如今以ARM处理器作为主CPU的嵌入式硬件平台，几乎已经成为信息产业的硬件标准。一方面，它具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高等特点;另一方面，它为高速、稳定地运行嵌入式操作系统提供了硬件基础。因此由基于ARM处理器的硬件平台和嵌入式操作系统构成的嵌入式系统已经被广泛地应用于军事国防、消费电子、网络通信、工业控制等各种领域。本文就对基于ARM的矿用综合保护装置的开发进行了研究与实现。
　　本文主要对以下几个方面的技术进行了研究:一是对矿用皮带保护技术的现状及发展趋势进行了研究，指出了皮带保护与控制技术的发展方向;二是对基于ARM技术的矿用皮带保护进行了总体的方案设计，并选择适合的ARM型号及外围传感器件;三是对皮带保护进行系统硬件设计，硬件平台设计以三星公司的S3C2440为微处理器，根据系统要求完成S3C2440外围器件的设计，下载调试电路、数据采集及控制电路、人机接口电路设计等。硬件系统设计采用了冗余设计，为以后系统的升级提供了空间;四是对皮带保护装置进行了软件设计;五是对皮保护装置进行了出厂前的系统功能测试及现场安装检测。
　　在保护装置的软件开发上，使用的是ARM的CodeWarrior集成开发环境，软件开发中主要进行了人机接口程序的设计、系统装置参数设置程序设计、保护装置正常启动的程序设计、传感器数据采集程序的设计、皮带保护输出动作的程序设计等。在应用程序的运行中利用了BootLoader系统引导程序来完成开机运行皮带保护应用程序要求。
　　本文设计的皮带保护装置以ARM为控制核心、集皮带保护、起停控制、故障报警与停车、综合信息显示等诸多功能为一身的综合智能化监控设备。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景与意义

1．2 矿用皮带保护技术的研究动态及发展的趋势

1．3 本文研究的主要内容

第二章 总体设计方案

2．1 矿用皮带保护装置简介

2．2 矿用皮带保护装置总体设计

2．3 保护装置系统方案设计

2．4 核心ARM及ARM机型的选择

2．5 传感器的选择

第三章 系统硬件设计

3．1 主控芯片

3．2 存储接口电路

3．3 调试及下载接口电路

3．4 信号采集及控制接口电路

3．5 人机接口电路

3．6 通信接口电路

3．7 其他电路

第四章 矿用皮带综合保护装置软件设计

4．1 软件要实现的功能

4．2 键盘程序的设计

4．3 系统参数设置程序的设计

4．4 保护装置正常启动运行程序设计

4．5 皮带保护装置的输出动作的程序设计

第五章 系统的测试

5．1 软件开发调试环境

5．2 应用程序的加载运行

5．3 装置系统调试

第六章 总结与展望

致谢

参考文献