基于ARM的液压系统智能数据采集终端设计（2） 数据采集, 高电平, FLASH, 智能

　　

　　2. 3 NOR FLASH 接口电路
　　终端系统中NOR FLASH 使用的存储芯片是HY29LV160，存储容量为2MB，工作电压为2. 7 ~3. 6V，工作方式选用16 位数据宽度模式。需要注意的是管脚NC 接高电平时，即为16 位数据位，当NC 为低电平时即为8 位数据位。选择16位数据宽度时，即为半字模式，此时16 位数据总线D0 ~ 15 分别接S3C2440 的数据总线DATA0 ~15，地址总线则是A0 ~ 19 分别与S3C2440 的ADDR0~ 19 连接，半字模式下的寻址范围为1MB，对于32 位的S3C2440 寻址范围则为1 × 2 = 2MB.
　　2. 4 SDRAM 接口电路
　　SDRAM 选用的是K4S561632，其存储容量为32MB，工作电压为3. 3V，其数据宽度为16 位。
　　根据系统要求，需要有相对较复杂的算法运行，所以选用两片组成存储系统，存储空间为64MB.
　　具体连接方法是第一片的D0 ~ 15 接DATA0 ~15，第二片的D0 ~ 15 接DATA16 ~ 31，这样将16位扩展成为了与S3C2440 对应的32 位数据总线。
　　对于地址线来说，SDRAM 采用的是存储阵列，即每片分为4 个逻辑Bank，每个Bank 由13 个行地址线和9 个列地址线共同寻址，能访问的空间为4 × 213 × 29 × 2 = 225MB.地址线的接法是分别将两片的A0 ~ 12 与ADDR2 ~ 14 相连，通过RAS 和CAS 选择行列信号，通过BA0、BA1 选择Bank，最终通过CS 通用片选实现64MB 的寻址。
　　3 数据采集模块设计
　　液压系统的组成主要包括液压泵、液压油缸或液压马达、各类控制阀和辅助装置。根据故障类型的归纳和总结，监控对象和监控点包括液压泵的油压和流量，油温，以及各类控制阀处的油压和流量。选择监测的参数主要包括：
　　a. 油压测量。考虑到传感器的精度，工作电压与系统电压的匹配，供电电流以及能适用较恶劣的介质环境等，选用MSP340 系列不锈钢传感器，其电气性能为： 供电电源为5VDC; 供电电流小于10mA; 输出信号为0. 5 ~ 4. 5VDC /4 ~ 20mA;量程偏差为± 2%FS; 精度小于1%FS.
　　b. 流量测量。选择涡轮流量计，电气性能为： 供电电源为12 ~ 36VDC，可采用车载蓄电池直接供电； 输出信号为4 ~ 20mA; 精度为± 1%R.
　　c. 温度测量。选择温度传感器AD592，由于液压油温只作为辅助检测量，不需要精度太高，所以直接用隔热材料将AD592 固定于测温点做适当的温度补偿，从而测量管内的油温。
　　模数转换采用的是S3C2440 的10 位8 通道ADC，其转换率为2. 5MHz 转换器时钟下的500kS /s，基准电压采用3. 3V，前端传感器调理电路需要相应的调整电压范围，管脚对应S3C2440上的AIN0 ~ 7.
　　4 通信模块设计
　　通信模块选用华为的GPRS 模块GTM900-C，该模块具有标准的AT 命令接口，内部集成了TCP /IP 协议栈，使用时不必编写相关的IP 协议程序，直接可以通过其内嵌协议进行GPRS 上网传递数据。
　　GPRS 模块与ARM 之间的连接是通过RS232串行接口连接的，电路如图5 所示。其中芯片供电采用3. 8V，由稳压器AMS1117-adj 转换。RST为芯片复位、PWON 为开关机控制信号，均为低电平有效； UART_RXD0 和UART_TXD0 分别为AT命令串口发送、接收信号，实现数据的传输只需分别与串口的接收和发送端相连即可。

　　

　　5 结束语
　　笔者以三星公司的S3C2440 开发板为平台，研究设计了一种基于ARM 的液压系统智能数据采集终端的硬件电路，该终端已达到设计要求。
　　而且整个终端成本低廉、功能齐全，有较好的应用价值。此外，本设计稍作改动也可应用于其他需要数据采集和传输的环境，有一定的通用性。