基于Web的MCF5249數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計

時間：2023-05-01 11:32:57 電子通信論文我要投稿

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摘要：隨著網(wǎng)絡技術發(fā)展和市場需求的變化，工業(yè)設備實現(xiàn)網(wǎng)絡化管理控制已經(jīng)成為一種必然趨勢。本文討論基于Web的MCF5249數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計方法，并從硬件設計和軟件設計兩方面進行討論。

關鍵詞：MCF5249 uClinux Web 數(shù)據(jù)采集

引言

現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)的應用越來越廣泛。隨著網(wǎng)絡技術發(fā)展和市場需求的變化，工業(yè)設備實現(xiàn)網(wǎng)絡化管理控制已經(jīng)成為一種必然趨勢。M2M（Machine to Machine）的網(wǎng)絡通信已成為國內外研究熱點，而Web技術為工業(yè)設備實現(xiàn)網(wǎng)絡化管理提供了一種解決方案。本文從硬件和軟件設計兩個方面討論了摩托羅拉MCF5249處理器在數(shù)據(jù)采集方面的應用，并實現(xiàn)了采集數(shù)據(jù)的遠程Web表征。

由于這一系統(tǒng)面向廣義的過程，所以只要可獲得過程參數(shù)，就能實現(xiàn)過程行業(yè)的遠程在線表征。特別是基于Web完成實時數(shù)據(jù)庫生成，真正實現(xiàn)遠程集群系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源無人工干預自動獲取。其應用將會不斷地延伸。

本文描述的摩托羅拉MCF5249是以ColdFire 32位微處理器為基礎的高性能處理器，該處理器內部集成了一個片內12位ADC，可用于工業(yè)數(shù)據(jù)采集。且數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于嵌入式操作系統(tǒng)uClinux。由于uClinux是為沒有MMU的微處理器設計的。且源泉代碼公開，為降低成本和獲取軟件的自有產(chǎn)權提供了方便。當然，uClinux不是一個強實時系統(tǒng)，為支持一般過程系統(tǒng)，可以通過一些補丁程序來提高其實時性，所以本文討論的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要應用于一些實時性要求不高的場合。

1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設計

摩托羅拉MCF5249處理器內部集成了一個片內12位∑—ΔADC，它有四路輸入（ADIN0～ADIN3），任一時刻只允許一路輸入，由多路選擇器決定。ADC的數(shù)字部分在MCF5249的內部，而模擬電壓比較器由外圍電路提供。A/D轉換的輸出引腳以脈寬調制的格式提供參考電壓，因此，該輸出需要一個外圍的阻容電路，將其轉換成直流電壓，以備外部的電壓比較器電路使用。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件原理圖如圖1所示。

由于微處理器不可承受負電壓，所以必須將輸入電壓限制在0～+3V之間。Motorola公司不建議使用外部箝位二極管直接在模擬輸入端進行過壓保護，而在輸入端引入1～10kΩ的限流電阻和低通濾波器，在低通濾波器的輸入端連接二極管對輸入電壓進行箝位。

2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設計

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設計主要分為兩大模塊，即數(shù)據(jù)采集模塊與數(shù)據(jù)顯示模塊。

2.1數(shù)據(jù)采集模塊的設計

數(shù)據(jù)采集模塊是系統(tǒng)的核心模塊，為了提高數(shù)據(jù)采集的實時

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