基于WINCE平台的巡检及故障诊断仪的嵌入式软件系统研究

摘要

状态监测和故障诊断技术为工业机械设备安全平稳的运行提供了有效的保障，这使得以嵌入式技术为基础的故障诊断分析仪器在工业机械设备的管理维护中得到了广泛的应用。本课题设计开发的巡检及故障诊断仪，就是为了满足石化企业对分散的机泵群设备进行智能化巡检和故障诊断分析的需求。
　　 巡检及故障诊断仪的硬件处理器采用的是三星公司的S3C2440A，并根据实际的功能需求挂接了其他硬件模块。基于Windows CE5.0操作系统平台设计研发了巡检及故障诊断仪的嵌入式软件系统。本论文重点研究了嵌入式操作系统和驱动程序的开发与优化，结合巡检及故障诊断仪的嵌入式软件系统开发进行了详细的阐述。
　　 首先在对引导加载程序Bootloader的作用和原理研究的基础上，考虑巡检及故障诊断仪的实际需求，开发了巡检及故障诊断仪产品发布时使用的快速启动引导文件Fastboot，并在Fastboot中实现了开机LOGO图片的显示。其次研究了Windows CE5.0操作系统平台的内核结构和组件，通过巡检及故障诊断仪的操作系统定制过程阐述了基于Windows CE5.0平台的系统移植定制和系统内存分配等方面修改优化的方法。最后分析了Windows CE5.0平台的中断处理机制和驱动程序模型，对巡检及故障诊断仪的LCD显示屏驱动进行了修改和移植，并采用流接口驱动模型开发了巡检及故障诊断仪的电池电量计模块驱动、转速测量驱动和数据采集模块驱动，同时结合应用程序对驱动程序的可用性进行了测试。
　　 本课题设计的巡检及故障诊断仪已经应用于部分石化企业现场，实际使用证明仪器能稳定可靠的运行，很好的满足了石化企业对分散机泵群巡检和故障分析诊断的需求。

目录

声明

学位论文数据集

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景

1．2 课题的发展现状

1．3 本课题的主要研究内容

第二章 巡检及故障诊断仪技术原理及系统架构

2．1 巡检及故障诊断仪应用的故障诊断技术研究

2．1．1 故障诊断的过程与方法

2．1．2 巡检及故障诊断仪采用的振动信号处理技术

2．2 嵌入式系统

2．2．1 嵌入式处理器

2．2．2 嵌入式操作系统

2．3 巡检及故障诊断仪的系统架构

2．3．1 巡检及故障诊断仪的硬件架构

2．3．2 巡检及故障诊断仪的软件架构

第三章 巡检及故障诊断仪快速启动引导文件Fastboot研发

3．1 引导加载程序研究

3．1．1 引导加载程序介绍

3．1．2 Windows CE 的Bootloader

3．2 Fastboot开发

3．2．1 Fastboot快速启动的实现

3．2．2 在Fastboot中实现开机LOGO显示

第四章 巡检及故障诊断仪操作系统的定制与优化

4．1 Windows CE 5．0操作系统研究

4．1．1 Windows CE 5．0系统总体架构

4．1．2 Windows CE 5．0存储系统

4．1．3 Windows CE操作系统内存管理

4．2基于BSP的操作系统内核移植与定制

4．2．1 Platform Builder 5．0介绍

4．2．2 BSP介绍

4．2．3 操作系统内核移植与定制

4．3 巡检及故障诊断仪操作系统特性的修改和优化

4．3．1 内存配置优化

4．3．2 系统字体方案优化

4．3．3 操作系统桌面和菜单优化

4．3．4 HIVE注册表保存功能实现

4．3．5 实现仪器应用程序开机自启动

第五章 巡检及故障诊断仪设备驱动程序研发

5．1 Windows CE 5．0驱动程序模型研究

5．1．1 驱动程序分类

5．1．2 流式接口驱动

5．1．3 设备驱动的中断处理

5．2 LCD显示驱动研发

5．2．1 LCD显示方式的设置

5．2．2 LCD背光开关功能的实现

5．3 电池电量计模块设计与驱动程序研发

5．3．1 电池电量计模块电路

5．3．2 电池特性描述

5．3．3 驱动程序设计

5．3．4 驱动程序测试

5．4 转速测量模块驱动研发

5．4．1 转速测量方法

5．4．2 转速测量驱动实现

5．5 数据采集模块驱动研发

5．5．1 硬件工作原理介绍

5．5．2 数据采集驱动实现

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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