嵌入式温度控制系统的设计.pdfVIP

如有你有帮助，请购买下载，谢谢！ 一、摘要 所谓嵌入式系统，国内普遍认同的定义是：以应用为中心，以计算机为 基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格 要求的专用计算机系统。由于嵌入式系统具有体积小、性能好、功耗低、可靠性 高以及面向行业应用的突出特征， 目前已广泛地应用于军事国防、 消费电子、 信 息家电、网络通信、工业控制等领域，可以说嵌入式系统无所不在、无处不在。 本课程设计，就是通过一个基于 S3C44B0X 和μCLinux 的 PID 温度控制系统的 设计和调试，使学生基本熟悉 ARM 嵌入式系统开发基础知识，初步掌握 ARM 嵌入式系统有关开发工具的安装和使用，初步掌握 ARM 嵌入式系统的设计和调 试方法。 关键词：嵌入式系统，计算机系统，温度控制， PID ， 二、设计步骤及要求 设计一个基于 S3C44B0X 和μCLinux 的嵌入式温度控制系统， 要求采用 PID 增量算法实现对电烤箱的温度控制，并且在达到温度控制要求的同时使用 4 ×4 小键盘和触摸屏作为输入，使用了 LCD 、串口、网口和音频等作为输出，使得 系统具有友好的人机界面。 系统工作的基本原理为： 温度传感器把电烤箱的温度 转换成电信号经过测量电路、滤波器和放大器，输入到 S3C44B0X 的 A/D 输入 端口 AIN 。然后 S3C44B0X 执行 PID 控制程序，根据从 AIN 输入的电压值，经 过 PID 算法得出输出值。通过 PWM( Pulse Width Modulation) 脉宽可调功能， 把控制量转换成占空比可调的脉宽， 经过放大器和功率放大器后驱动电阻， 达到 控制功能。具体设计任务如下： 1 页 如有你有帮助，请购买下载，谢谢！ （1）系统总体设计； （2 ）系统硬件电路的设计； （3 ）操作系统的移植； （4 ）系统应用软件的设计； （5 ）系统软件的调试。 三、系统化总体设计 3.1 、系统硬件选取 如果仅仅是进行温度 PID 控制的话采用 51 单片机就可以满足系统设计要求 了，但是这里采用 ARM 来实现此功能主要是要熟悉 ARM 的相关操作，因此在这 里我们采用的系统的微处理器是 SAMSUNG 公司的 S3C44B0X, S3C44B0X 是 当前极具性价比、占有率最高的 32 位RISC 处理器 , 它提供了丰富的内置部件 , 包括 8KB Cache, 5 通道定时器 , RTC 实时时钟 , 8 通道 10 位ADC, 看门狗和 IIS 总线接口等 , 很好的满足了系统设计要求。同时 , 由于片上集成了众多外设 , 使得系统的稳定性得到了很大的提高。 另外 , S3C44B0X 提供了 70 多个 I/O 端口 , 极大的方便了以后的功能扩展 S3C44BOX 的引脚图： 图1 温度信号采集使用 PT100 ，信号采集转化使用 ADAM-4250 模块。系统的数据存