基于DSP的熱風閥監測系統軟件設計

摘 要：針對熱風閥冷卻水系統監測介紹了一個基于DSP的溫度和壓力采集及報警的實時、高速系統軟件設計。該系統采用TMS320F2812芯片，在硬件設計的基礎上，借助專業的軟件開發系統完成了軟件設計。實驗表明，DSP處理溫度和壓力數據能力強，實時性好。

關鍵詞：DSP；熱風閥；冷卻系統；監測引言

目前單片機廣泛應用于醫療器械、測控儀器及智能化領域，單片機體積小、功耗低、擴展靈活，可以進行溫度、壓力、頻率、濕度等參數監測。但單片機硬件資源有限，各類端口集成較少，運算速度慢，在實時性強和數據運算量大的控制系統過程中，系統很難達到現場實時性要求，穩定性也不夠。隨著現代科技的發展，DSP芯片集成度高，運算能力強，價格大幅度下降，在一些信號運算領域和實時性控制領域發揮了重要作用。目前DSP芯片的主流供應商有TI，ADI，Motor ola，Lucent和Zilog，其中TI公司的DSP芯片，硬件溫度、指令豐富、外設功能模塊高度集成和大容量存儲器等特點，被測控領域廣泛應用，可滿足對信號的高速實時精確處理。

文章在原硬件設計基礎上，借助CSS和VB開發系統完成熱風閥監測系統軟件設計。主要是將冷卻水溫度和壓力值通過A/D轉換程序并行轉換成數字量，可以對溫度和壓力范圍做出限制，超出范圍將進行報警。除了在現場能夠實行監測外，在監測室的上位機分析儀上，也實現對其溫度、壓力的監測。

1 軟件設計

1.1 下位機主程序設計

主程序循環結構中，設置響應的二個中斷方式，用中斷方式實現各個任務，中斷由A/D轉換器觸發。開始初始化時，將可屏蔽中斷屏蔽掉，設定芯片工作頻率，設置芯片看門狗工作方式，清除片內數據SRAM，置為零。初始化AD，設為所需的工作方式，設置相應I/O引腳的狀態。初始化結束后，系統進入無限循環等待中斷產生。

1.2 通信程序流程設計

實現DSP芯片與上位機的通信，在上位機通過數據線對下位機的地址和相應數據進行讀寫控制。程序流程圖如圖1所示。

1.3 A/D轉換程序流程設計

利用F2812芯片內集成有12位A/D轉換器，能夠快速地將溫度和壓力數據進行轉換。程序開始，對系統和A/D轉換器進行初始化，賦A/D中斷地址。結束后，對A/D轉換器狀態進行判斷。當A/D轉換器占用時，主程序進入死循環，程序處于等待狀態；當A/D轉換器空閑時，則啟動A/D通道進行轉換，當A/D正常轉換完畢后，進入中斷服務子程序。中斷服務程序用數組存放所有的A/D轉換結果，并再次啟動A/D通道進行轉換，如此循環，從而實現系統對輸入模擬信號的實時采集，程序的流程圖如圖2所示。

1.4 上位機程序設計

上位機監測系統，主要是接收無線上傳的數據，實時地研究每個閥的工作狀況，研究越限與否，并且對分析數據進行存儲。上位機主要有以下幾個部分的監測功能：一個是對無線上傳的各個閥的信息進行分析，存儲；另一個是利用數據庫對用U盤存儲的數據進行還原，存儲和分析，得到熱風閥冷卻水各個參數的時間變化曲線以系統地分析閥的工作狀況。程序的流程圖如圖3所示。

監測界面的串口設置程序

Private Sub Form_Load（）

Dim strFileName As String

Call tabinit

gridIndex = 1

writeFlag = True

MSComm_Start_Flag = False

strFileName = App.Path & "＼報警記錄.txt"

Open strFileName For Append As #1

MSComm1.CommPort = 1 '通訊串口設定

MSComm1.Settings = "9600，n，8，1" '波特率和發送字符格式設定

MSComm1.InputLen = 0 '設定返回一次從接收緩沖區中讀取字節數，一次讀取所有數據

MSComm1.InputMode = 0 '設定以取回的數為文本格式

MSComm1.InBufferSize = 1024 '設定接收緩沖區

MSComm1.InBufferCount = 0

MSComm1.OutBufferSize = 1024 ' 設定發送緩沖區

MSComm1.OutBufferCount = 0

MSComm1.RThreshold = 1 ' 每個字符到接收緩沖區都觸發接收事件

MSComm1.SThreshold = 1

MSComm1.PortOpen = True

Inputsignal = ""

End Sub

oncomm設置程序

If （MSComm_Start_Flag = True） Then

Select Case MSComm1.CommEvent ' 設置oncomm事件，讀取DSP內存的數據

Case comEvReceive

k = MSComm1.Input

t.Text = MSComm1.Input

Case Else

End Select

End If

2 結束語

通過一些模擬數據實驗，該系統響應速度較快，靈敏度高，經過一些調整，可以適應多種溫度和壓力的監測。實驗表明，DSP處理溫度和壓力數據能力強，實時性好。

參考文獻

[1]Visual Basic 6.0程序設計與開發技術大全[M].人民郵電出版社，2004.

[2]萬山明.TMS320F281X DSP原理及實例[M].北京航空航天大學出版社，2007.

[3]孫傳有，孫曉斌，漢澤西.測控系統原理與設計[M].北京航空航天大學出版社，2004.

[4]李江全，張麗.Visual Basic串口通信與測控應用技術實戰詳解[M].人民郵電出版社，2007.

作者簡介：石建軍（1977-），男，湖南新邵人，講師，本科，碩士學位，研究方向：電氣工程和自動控制。