显示器背光调节解析方案为使座舱内的用户随时得到准确、可靠的信息,座舱内使用的显示器必须具有高可靠性,同时,因为飞机驾驶员左右手都要操作仪器,且为提高座舱显示器的易读性和缓解视觉疲劳,显示器的光强还应能根据周围环境和用户需求
现代化的测控系统中,对可靠性、测量精度、速度以及系统设计的微型化和轻型化的要求愈来愈高,传统的模拟式测量仪表已很难满足这些要求,必须实现参数采集系统以及整个系统的数字化和智能化。随着计算机技术和虚拟仪器(Virtual Instrument,VI)技术的发展,用户只能使用制造商提供的仪器功能的传统观念正在改变。基于Web的虚拟仪差模电感器就是虚拟仪器技术的延伸与扩展。把DSP技术应用到虚拟仪器中将弥补虚拟仪器与传统硬件仪器在实时性与精确性方面的差距。
同时,塑封电感器为了提高测控系统的可靠性和数据处理速度及效率,将双DSP引入测控系统,提出并行FFT算法,并对其运算效率进行了分析。
在有线通信系统中,不论是基于RS 232/RS 485,还是基于现场总线结构,其潜在的缺陷是必须进行布线工作和通信线路的维护,通信线路容易损坏工程周期的增长,而且在电磁干扰(EMI)严重的工业环境中,将会不可避免地造成传输数据的丢失和错误。在此种情况下,采取通过无线链路进行通信的系统,因其高频部分超出了EMI的频率范围,故能有效地解决上述难题。
将基于Web的VI技术与DSP测试及无线通信理论和ODBC数据库技术相结合的新型测控系统在工业测控领域必将有着强大的生命力,对其关键技术的研究具有重要的意义。
1 系统构成
如图1所示,双DSP作为下位机实现双余度A/D采样转换,并可提高数据处理效率。通过RS 485通信接口标准以无线通信方式与上位机进行通信,上位机基于VI技术和可编程数据库SQL Server技术,实现信号的进一步分析处理或故障诊断、一体成型电感器控制功能等,并可进一步扩展测控系统,将虚拟仪器技术和面向Internet的Web技术有机结合起来,可以满足监测系统的互联和资源共享的需求。
2 系统硬件测试关键技术
2.1 系统关键硬件电路设计
系统下位机中的一个DSP用于实现A/D采样,其无线通信的硬件电路如图2所示。微处理器TMS320LF2407A芯片用于完成现场多传感器信号采集及A/D转换、数据的初步处理及与上位机通信的功能。MAX485芯片完成TTL电平向RS 485电平的转换,而后送到无线数传设备SRWF-1进行调制发射。上位机通信电路图如图3所示,通过SRWF-1可直接与RS 232串口连接,根据约定协议接收及发送数据。
2.2 DSP的A/D及SCI接口无线通信设计关键技术
在无线通信设计中,考虑现场一般的工业接口标准及要求和RS 485特点,采取基于RS 485无线通信的方案。
因DSP的SCI端口输出的是TTL电平,与RS 485电平不匹配,因此选择MAX485芯片将DSP的TTL电平转换为RS 485电平。MAX485是用于RS485
通信的低功耗收发器。如图2所示,其引脚1,2,3,4分别为RO,,DE,DI。R0为接收器输出;
为接收器输出使能;DE为驱动器输出使能;DI为驱动器输入。DI和RO分别接DSP的SCITXD和SCIRXD引脚,通过DSP的I/O端口来使能RO和DI。无线通信模块选择SRWF-1可提供ISM频段的工作频率,无需申请频点,且基于FSK调制,采用高效无线通信协议,标准配置可提供8个信道。提供2个串口,3种接口方式,支持有无校验两种数据结构。
在软件设计时的初始化及主程序中,需对SRWF-1的SLEEP,RESET和MAX485的和DE引脚进行相应配置,控制引脚电平,消除系统中发送部分存在的总线悬浮现象,控制数传模块的工作状态。
3 系统软件设计关键技术
系统软件设计的关键技术包括对下位机DSP的A/D采样和无线串口通信协议的制定;虚拟仪器与SQL Server数据库的接口设计和基于Web的虚拟仪器的实现。
3.1 通信协议
在无线发送和接收通信中,通信协议是上下位机进行准确通信的有效保证。在DSP实现的双余度下位机和上位机通信中,如何根据下位机所设置波特线艺电感率设定数据帧传输格式,上位机如何识别信息来源,如何控制双DSP及根据A/D转换精度如何正确传输数据,这些是要解决的关键问题。