基于ARM的嵌入式温度控制系统的设计

摘  要

温度的测量和控制在工业生产中有广泛的应用，尤其在石油、化工、电力、冶金等工业领域中，对温度的测量和监控是非常重要的一个环节，温度参数是工业控制中的一项重要的指标。

本文主要研究了基于ARM9架构的嵌入式Linux系统在工业领域中各种炉温控制场合中的应用。目前控制方案主要是采用传统的PLC和单片机进行控制。PLC主要是针对单项工程或者重复数极少的项目，灵活性相对不足，并且体积大，成本相对较高;而单片机主要用于小型设备的控制，具有成本低，功耗低，效率高的特点，但可移植性较差。为了适应信息产业的发展，新技术革新以及产业的专业化现代化的发展，本文针对PLC和单片机控制的优缺点和应用场合提出了采用ARM9嵌入式微控制器AT91RM9200和Linux.操作系统相结合的嵌入式温度控制系统，具有系统扩展性强、可靠性高、响应速度快、体积小等特点，为用户提供了一种新型的控制方案。

关键词  ARM  Linux  嵌入式系统  温度控制系统

摘  要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1基于ARM的温度控制系统的概述 1

1.1.1  ARM9嵌入式系统的硬件组成 1

1.1.2  ARM9嵌入式系统的软件组成 2

第二章温度控制系统总体方案设计 5

2.1系统概述 5

2.2系统的总体架构 5

2.2.1硬件系统的设计原则 5

2.2.2系统硬件的整体结构 6

2.2.3系统软件的整体结构 7

第三章温度控制系统的硬件设计 7

3.1 AT91RM9200芯片介绍 8

3.1.1  ARM92OT处理器概述 8

3.1.2  ARM920T系统结构分析 8

3.2外围电路设计 10

3.2.1 AT91RM9200相关接口和控制器 10

3.3 模拟电路设计 12

3.3.1最小系统电源电路设计 12

3.3.2 输入电路设计 13

3.3.3  信号输出电路设计 16

3.4存储模块设计 17

3.4.1  NorFlash存储器电路设计 17

3.4.2 SDRAM电路设计 19

3.4.3 NandFlash存储器电路设计 20

3.5  通讯模块设计 21

3.5.1  串行通信模块设计 21

3.5.2 JTAG接口电路设计 21

3.5.3 以太网控制器接口电路 22

第四章 温度控制系统应用程序的设计 24

4.1进程 24

4.2进程间通信 25

4.2.1共享内存 26

4.2.2信号量 27

4.3温度控制系统应用程序设计 29

4.3.2 AD数据采集程序功能与实现 30

4.3.3 DA数据采集程序功能与实现 31

4.3.4网络通信程序功能与实现 31

4.3.5日志记录程序功能与实现 32

第五章 结论 34

参考文献： 35

附录1 36

附录2 39

附录3 43