基于SEP3203拉力试验机嵌入式测控系统设计.pdf

2011年1月15日
现代电子技术
Jan.2011
第34卷第2期
Modern Electronics Technique
Vol 34 No. 2
基于SEP3203拉力试验机嵌人式测控系统设计
费亚琴,高龙琴
(扬州大学机械工程学院,江苏扬州225127)
摘要:针对材料试验机测控系统要求精度高,实时性好的特性,提出一种基于32位的ARM微处理器SEP3203和实
时操作系统pC/OSⅡ的电子万能试验杋测控系统开发方。其中,触摸屏与ICD合为一体,米用AC97+UCB1400的工作
方式来完成图形用户界面的设计;利用24位的CS5530芯片来完成数据模拟量的采集。在硬件平台基础上,选用C/OSI
作为控制器的操作系统,完成软件的结构化设计,通过移植pC/GUI,实现控制器的人机接口功能
关键词:万能试验机;ARM微处理器:pC/OSI;CS530;SEP3203
中图分类号:TN47-34;TP273
文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2011)02-002903
Design of Embedded Control System for Universal Material Testing Machine
GAO I
College of Mechanical Fngincering. Yangzhou University, Yangzhou 225127, China)
Abstract: A development scheme for the control system of universal material testing machine based on 32-bit ARM micro-
processor SEP3203 and real-time operating system C /GUI is proposed for improving signal processing speed and control ac
curacy of universal material testing machines. The touch screen and LCD are integrated, and the working mode of AC9?+
UCB1400 is adopted to realize the graphical user interface design. The analog signal acquisition is accomplished with 24-bit
CS5530. Based on the hardware platform C/Gul, is selected as the operating system of the controller to realize the structura
design of software for the universal testing machine controller. The man-machine interface function is achieved by the trans
plant of uc/GUI.
Keywords: universal material testing machine; ARM microprocessor; KC/GUL; CS5530; SEP3203
的实时性要求。
0引喜
万能材料试验机测控系统不但要求系统能够及时
万能材料试验机是测定材料机械性能的基本设备响应随机发生的外部事件,对其进行快速处理,还需要
之一,主要用作对金属、橡胶、塑料、陶瓷和水泥等材料同时执行多个任务,并对每个任务实时响应?。如果使
的拉伸、压缩、弯曲和剪切等机械性能的试验,可完成对用嵌人式系统技术,则可以使用单片嵌入式CPU,集成
材料的强度、塑性、弹性及韧性的检测。随着国际化多种功能,逐步解决存在的问题。
的不断深入,国内外材料试验机的发展主要呈现出计算
本文就是基于这样的背景,提出一种基于
机化、数据处理全面化、控制精确化、全面化的特点21り。SEP3203处理器和实时操作系统C/OS-Ⅱ的高精度
当前万能材料试验机测控系统的开发具有一定的万能材料试验机测控系统的实现。
复杂性,要在尽可能小的空间中集成数据采集、处理,人
系统工作原理
机界面,串行通信等多个功能。传统的单片机山于功能
单一,往往无法满足要求,或者即使可以实现,也需要使
试验机利用控制器,先经交流伺服单元控制电机运
用大量的MCU协同工作,在信号连接、编程和减少体转,再经精密减速器减速后,通过反齿隙游移螺帽由电
积方面,都会遇到不小的困难。在裸机上直接开发运行机带动双螺旋丝杠副,驱动动横梁上下移动,从而实现
前后台系统的开发、维护和扩展都很困难,而且这样的对试样的加载过程,完成试样的拉伸、压缩等力学性能
系统本质上是一个程序超循环,根本无法保证测控系统试验。它的工作原理如图1所示。在做拉力试验或者
其他试验时,由于试验机的负荷传感器与试样失去平
收稿日期:2010-08-21
衡,电桥产生一个弱小的不平衡电压输出。该电压在一