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        高空溫度動(dòng)態(tài)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        2014-04-12 00:00:00張曉芳李明
        現(xiàn)代電子技術(shù) 2014年2期

        摘 要: 在采集不同高度的溫度時(shí),在不同高度安置無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器成本高,無(wú)線傳感器的電源替換比較困難,為解決此問題,采用了簡(jiǎn)易螺旋直升機(jī),內(nèi)置由AT89C51單片機(jī)、DS1820數(shù)字芯片,可實(shí)時(shí)采集不同高度的溫度。使用JF24D?B無(wú)線傳輸模塊將信號(hào)送至ARM7控制系統(tǒng)。監(jiān)控端通過無(wú)線信號(hào)接收并解析,在μClinux下進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度和數(shù)據(jù)處理,并通過Python完成數(shù)據(jù)圖表的實(shí)時(shí)顯示,便于用戶查看當(dāng)前溫度做出正確決策。

        關(guān)鍵詞: 溫度采集; JF24D?B; ARM7; μClinux; Python

        中圖分類號(hào): TN911?34; TP274+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1004?373X(2014)02?0095?03

        0 引 言

        在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),生產(chǎn)環(huán)境惡劣,不能長(zhǎng)時(shí)間停留在現(xiàn)場(chǎng)采集溫度數(shù)據(jù),而有限傳輸具有溫度檢測(cè)難、可操作性差。高科技農(nóng)業(yè)現(xiàn)場(chǎng),采集溫度時(shí),布線困難復(fù)雜,成本高。為解決以上困難,采用無(wú)線方式。常用的無(wú)線方式為433 MHz小無(wú)線、ZigBee、CDMA/GPRS、3G等方式,考慮到性價(jià)比和現(xiàn)場(chǎng)情況,本系統(tǒng)采用JF24D?B完成無(wú)線收發(fā)。為了采集不同高度的溫度,可在不同高度安置無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器。但考慮到成本和傳感器的電源替換問題,采用簡(jiǎn)易螺旋直升機(jī)升降不同高度來采集溫度。通過控制直升機(jī)的升降讓它達(dá)到測(cè)量高度進(jìn)行溫度測(cè)量并傳送控制單元處理,測(cè)量完畢返回便于無(wú)線傳感器的維護(hù)。

        1 總電路設(shè)計(jì)

        為了采集高空溫度,采用了簡(jiǎn)易螺旋直升機(jī),內(nèi)置由AT89C51單片機(jī)、DS1820數(shù)字芯片,可實(shí)時(shí)采集不同高度的溫度。并通過JF24D?B模塊將信息送至ARM7開發(fā)板,ARM7開發(fā)板用于數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)處理,JF24D?B用于數(shù)據(jù)獲取和命令下達(dá),控制直升機(jī)的升降。在ARM開發(fā)板上通過μClinux系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理,軟件同時(shí)在RHEL 4.0上進(jìn)行編譯和處理。本設(shè)計(jì)選取對(duì)業(yè)界通用的C語(yǔ)言指令、Shell指令和Python指令。C語(yǔ)言指令主要是用于單片機(jī)AT89C51的驅(qū)動(dòng)編程;Shell指令主要是用于ARM7開發(fā)板上的數(shù)據(jù)處;Python指令主要是用于數(shù)據(jù)圖像顯示。采用這幾個(gè)指令的原因是占用的空間小、執(zhí)行速度快、兼容性強(qiáng)。

        系統(tǒng)整體框圖如圖1所示。

        2 基于單片機(jī)的溫度采集無(wú)線傳感器模塊

        2.1 硬件電路設(shè)計(jì)

        硬件電路采用AT89C51單片機(jī)進(jìn)行控制。采用DS18B20進(jìn)行溫度采集。采用JF24D?B[1]進(jìn)行無(wú)線模塊的發(fā)送和接收,JF24D?B是一款低成本,小體積,高性能的全雙工無(wú)線通信模塊??刂浦鄙w機(jī)的升降采用另外一個(gè)無(wú)線模塊。溫度采集模塊中,單片機(jī)P1.0管腳連接DS18B20的DQ,用于采集現(xiàn)場(chǎng)溫度,P2口連接無(wú)線模塊JF24D?B。

        2.2 基于單片機(jī)的溫度采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

        首先對(duì)程序的初始化,完成DS18B20和JF24D?B無(wú)線傳輸模塊的初始化狀態(tài)的設(shè)定。采用定時(shí)中斷,每隔10 s采集一次溫度,并進(jìn)入發(fā)射模式。

        單片機(jī)發(fā)給JF24D?B無(wú)線發(fā)送模塊發(fā)射指令,同時(shí)LED2閃爍,隨之進(jìn)入接收模式。單片機(jī)等待ARM7發(fā)來的應(yīng)答信號(hào)20 ms,如果器件收到應(yīng)答,則LED1閃爍。器件沒有收到應(yīng)答則再發(fā)送無(wú)線模塊發(fā)射指令。主程序及中斷程序設(shè)計(jì)框圖如圖2,圖3所示。

        3 基于ARM7的無(wú)線接收與控制模塊

        3.1 ARM7簡(jiǎn)介

        ARM7是32位通用微處理器ARM(Advanced RISC Machines)家族中的一員,具有比較低的電源消耗和良好的性價(jià)比,基于(精簡(jiǎn)指令)RISC結(jié)構(gòu),擁有比較高的指令處理能力和實(shí)時(shí)中斷響應(yīng)能力。ARM指令集由于應(yīng)用了流水線技術(shù),指令處理和存儲(chǔ)系統(tǒng)的各個(gè)部分都可以連續(xù)運(yùn)行,提高運(yùn)行速度。采集到的溫度數(shù)據(jù)通過無(wú)線傳送模塊送至ARM7處理,提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力,便于完成與用戶友好交互界面顯示。

        3.2 JF24D?B無(wú)線傳輸模塊的信號(hào)解析

        進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸就必須遵循一定的協(xié)議,在該設(shè)計(jì)中使用的JF240?B無(wú)線傳輸模塊使用的是Modbus協(xié)議來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和解析。Modbus協(xié)議規(guī)定了消息、數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、命令和應(yīng)答方式,數(shù)據(jù)通信采用MASTER/SLAVE方式,MASTER端發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息,SLAVE端接收到正確消息后就發(fā)送數(shù)據(jù)到MASTER端也可直接發(fā)消息修改SLAVE端的數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)雙向讀寫。

        為了將直升機(jī)上的JF24D?B和控制器上的JF24D?B相互關(guān)聯(lián)需要將節(jié)點(diǎn)映射為Modbus設(shè)備及其寄存器,即建立地址映射表。Modbus串行鏈路PDU提供了地址域,即Modbus地址[2]。地址映射表被建立后以鏈表的形式存在內(nèi)存中,每個(gè)節(jié)點(diǎn)定義為相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體類型。

        3.3 μClinux進(jìn)程調(diào)度[3?4]

        通過進(jìn)程調(diào)度的策略選擇下一個(gè)要執(zhí)行的進(jìn)程:首先對(duì)所有進(jìn)程進(jìn)行檢測(cè),喚醒任何一個(gè)得到信號(hào)的進(jìn)程,即改變進(jìn)程的state屬性;然后根據(jù)時(shí)間片和優(yōu)先級(jí)調(diào)度機(jī)制來計(jì)算處于就緒隊(duì)列中每個(gè)進(jìn)程的綜合優(yōu)先級(jí),其計(jì)算方法由goodness()函數(shù)實(shí)現(xiàn);接著選擇綜合優(yōu)先級(jí)最高的進(jìn)程作為隨后要執(zhí)行的進(jìn)程,若就緒隊(duì)列中沒有可調(diào)度的,則重新分配時(shí)間片,即改變進(jìn)程的counter屬性值,并利用switch_to()函數(shù)進(jìn)行進(jìn)程切換。

        3.4 μClinux中的socket處理JF24D?B數(shù)據(jù)

        通過JF24D?B完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信,會(huì)在兩點(diǎn)之間建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制,當(dāng)然在這個(gè)機(jī)制同時(shí)還需要Modbus協(xié)議的協(xié)助。網(wǎng)絡(luò)的socket數(shù)據(jù)傳輸是一種特殊的I/O,socket也是一種文件描述符。socket()函數(shù)返回一個(gè)整形的socket描述符,隨后的連接建立、數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔僮鞫际峭ㄟ^socket實(shí)現(xiàn)的。經(jīng)常用的socket類型有兩種:一種是流式socket:SCOK_STREAM;另一種是socket:SOCK_DGRAM。在該設(shè)計(jì)中,使用的是SOCK_STREAM的類型進(jìn)行數(shù)據(jù)連接傳輸應(yīng)用。socket在實(shí)際應(yīng)用中的設(shè)計(jì)流程圖如圖4所示。

        3.5 Python讀取數(shù)據(jù)并顯示[5]

        將socket處理完成的數(shù)據(jù)存放在sqlite中,在此需要對(duì)sqlite進(jìn)行操作,將數(shù)據(jù)讀取出來之后進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示,繪制圖表。為了讓數(shù)據(jù)能夠完全的同步,需要將Python與sqlite數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行鏈接。具體的連接步驟如下:找個(gè)Pysqlite,這是Python訪問sqlite的接口,網(wǎng)址為http://initd.org/tracker/pysqlit,根據(jù)自己的Python版本選用Pysqlite 2.3或2.4。編寫程序,顯示圖表。在ARM7中顯示的當(dāng)前溫度和不同高度溫度圖表如圖5,圖6所示。

        4 結(jié) 論

        采用基于51單片機(jī)的溫度采集系統(tǒng)簡(jiǎn)單,使用JF24D?B無(wú)線傳輸模塊,其協(xié)議可共享開放源代碼,并解決了315 MHz和433 MHz無(wú)法解決的同頻干擾問題。控制器采用ARM7系統(tǒng),通過無(wú)線信號(hào)解析和接收,在μClinux下進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度和數(shù)據(jù)處理,并通過Python完成數(shù)據(jù)圖表的顯示。整個(gè)系統(tǒng)具有成本低、可靠性高、可讀性強(qiáng),有效地解決了對(duì)不同高度的溫度采集控制問題。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 李登科.非電起爆網(wǎng)路無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào),2011,34(3):111?114.

        [2] 閔聯(lián)營(yíng).μClinux進(jìn)程調(diào)度器的實(shí)現(xiàn)分析[J].微計(jì)算機(jī)信息,2008,24(5):41?43.

        [3] 胡四泉.基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的Modbus虛擬設(shè)備[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2011,6(31):8?11.

        [4] 蔣偉.應(yīng)用于無(wú)線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的μClinux的裁減與移植[D].南京:南京郵電大學(xué),2011.

        [5] 康計(jì)良.Python語(yǔ)言的可視化編程環(huán)境的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].西安:西安電子科技大學(xué),2012.

        [6] 岳彬,余向明,顧志銀,等.防爆型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息采集節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2013,36(16):91?94.

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