3 多功能無紙記錄儀的硬件平臺與軟件開發(fā)

　　3.1硬件方案

　　目前無紙記錄儀的硬件平臺的架構(gòu)大致分為兩類：第一類采用通用型單片機(jī)(MCS51系列、MCS96系列、MCS196系列等)或?qū)Ｓ醚谀る娐?，并輔以外圍I/O通道、存儲電路等，具有成本低廉的特點(diǎn)，但開發(fā)周期長、存儲容量小、軟件通用性差;第二類是采用ALL-IN-ONE結(jié)構(gòu)模板，構(gòu)成嵌入式PC機(jī)系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)大、可靠性高、兼容性好、應(yīng)用靈活方便、支持自開發(fā)、開發(fā)周期短等特點(diǎn)。

　　PC/104總線的嵌入式工控模板是針對工業(yè)應(yīng)用環(huán)境的惡劣條件而設(shè)計的，與PC機(jī)完全兼容，硬件接口均符合PC機(jī)標(biāo)準(zhǔn)?可直接駁接硬盤、軟驅(qū)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)等外部設(shè)備，共享PC機(jī)的設(shè)備驅(qū)動程序和其它基于PC的成熟軟件。

　　本機(jī)采用了PC/104家族中的PCM-3335模板，其配置為386SX-40CPU、板載4MRAM、一個ATA硬盤接口、一個1.44MB軟驅(qū)接口、一個VGA接口、一個平板顯示器接口、一個打印機(jī)并口和RS-232串口。

　　除PCM-3335模板外，構(gòu)成硬件平臺的其它部件有：

　　·一個1GB硬盤驅(qū)動器和1.44MB軟盤驅(qū)動器，用于記錄數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、組態(tài)文件的存儲和轉(zhuǎn)儲。

　　·一個分辨率為320×RGB×240的6″彩色液晶顯示器，自帶控制器和顯示緩沖區(qū)VRAM，用于圖形、圖表、數(shù)據(jù)的顯示，允許數(shù)據(jù)并行傳輸。

　　·2×3薄膜數(shù)字鍵盤，主要用于人工設(shè)定或功能切換等操作。

　　·16路12位A/D轉(zhuǎn)換模板，可編程信號增益為1～16，A/D轉(zhuǎn)換速率達(dá)30kHz，用于對模擬信號的采樣和轉(zhuǎn)換。

　　·熱電偶轉(zhuǎn)換卡可編程增益為0.5～500，板上自帶冷端補(bǔ)償電路;熱電阻轉(zhuǎn)換卡可接鉑、銅電阻，測量范圍為-200℃～+500℃;熱電偶、熱電阻轉(zhuǎn)換卡與A/D轉(zhuǎn)換模板配合可直接接收熱電偶或熱電阻的溫度信號。

　　·48路開關(guān)量輸入/輸出模板，24×2通道TTLDIC為8255方式0，可通過軟件設(shè)置來決定某一路的輸入或輸出狀態(tài)。

　　·開關(guān)電源，提供+5V/7A、-5V/1A、+12V/3A、-12V/1A四組電源供各模板使用，PC/104模板大多只需+5V單一電源，且具有先進(jìn)的電源管理功能、功耗低，從而降低了系統(tǒng)對電源的要求。

　　上述部件通過標(biāo)準(zhǔn)插件聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)了模塊化儀表結(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)需要可更換部分模件，配以相應(yīng)的軟件，即可方便地組成適用各種應(yīng)用場合的記錄型智能儀表。