基于STM32和μC-OS-II的便攜式壓力采集儀的研制.pdf

1、在煤層開(kāi)采時(shí)，煤巖層的壓力變化，關(guān)系著井下工作人員的人身財(cái)產(chǎn)安全。為此，論文設(shè)計(jì)了一種基于STM32F103ZET6的高精度多路壓力采集儀，用于礦山壓力實(shí)驗(yàn)室中對(duì)煤層模擬開(kāi)采的壓力進(jìn)行采集與分析處理，系統(tǒng)以實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II、圖形用戶(hù)接口μC/GUI和文件系統(tǒng)FATfs作為嵌入式軟件平臺(tái)，運(yùn)用電子技術(shù)、多任務(wù)、最小二乘法、文件存儲(chǔ)、圖形顯示等技術(shù)，開(kāi)發(fā)了高精度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、顯示、保存和傳輸?shù)那度胧讲杉瘍x。
　　該儀器由

2、便攜式采集儀和計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件兩部分構(gòu)成。采集儀硬件平臺(tái)基于STM32，具體組件包括：大電流高精度電源模塊、多路應(yīng)變儀數(shù)據(jù)采集模塊、320*240點(diǎn)陣 LCD顯示模塊、數(shù)據(jù)保存模塊和通信模塊等。其中：模擬輸入接口由通道選擇開(kāi)關(guān)和18位高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)S511組成，實(shí)現(xiàn)分時(shí)對(duì)多通道的壓力進(jìn)行逐一高精度采集。并行點(diǎn)陣 LCD顯示模塊可以在現(xiàn)場(chǎng)圖形化顯示測(cè)量數(shù)據(jù)和曲線(xiàn)，基于 SDIO接口的2G容量SD卡可以存儲(chǔ)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)既可以

3、單獨(dú)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)壓力的顯示和保存，也可由自帶的CAN總線(xiàn)接口與計(jì)算機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)再利用，進(jìn)一步完成數(shù)據(jù)分析和圖表報(bào)告。
　　基于μC/OS-II完成了多任務(wù)劃分，包括數(shù)據(jù)采集并保存，數(shù)據(jù)顯示，串口通信任務(wù)和觸摸掃描并重繪窗口任務(wù),合理分配了各任務(wù)的優(yōu)先級(jí)。利用用戶(hù)圖形接口μC/GUI完成了多路壓力數(shù)據(jù)的單路曲線(xiàn)顯示，多路曲線(xiàn)顯示，數(shù)值顯示和系統(tǒng)設(shè)置。采用FATFs，微控制器可以通過(guò)文件的形式讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)以文件的形式讀