基于ARM CPU的工業(yè)觸摸屏系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著中國高速工業(yè)化的進程，對工業(yè)自動控制的要求在不斷的增長和提高。工業(yè)觸摸屏，作為一種可視化的人機接口，以其小體積和高可靠性的特點將逐步取代傳統(tǒng)的按鈕控制和儀表監(jiān)控，成為工控界人機接口的主流。針對國內(nèi)工控市場需求，研發(fā)一款低價位的工業(yè)觸摸屏，有著相當(dāng)?shù)氖袌鰴C遇。Proface本身有著世界一流的工業(yè)觸摸屏軟硬件平臺，通過在這個平臺的基礎(chǔ)上重新架構(gòu)系統(tǒng)硬件和嵌入式軟件，就可以比較快速的開發(fā)出低價位且性能符合國內(nèi)市場需求的產(chǎn)品。電源，是硬件系

2、統(tǒng)中的重要模塊和價格較高的一個模塊，也是本項目硬件設(shè)計中的重點，它由DC/DC系統(tǒng)電源部份和DC/AC背光燈逆變電源部分組成。通過對這兩部分電源主控芯片的重新選型，隔離變壓器的重新設(shè)計和外圍應(yīng)用線路的重新設(shè)計，使新的電源滿足了系統(tǒng)對電源的效率，紋波，輸入電壓范圍等規(guī)格的要求，并且做到了成本下降35％。CPU是整個系統(tǒng)的控制核心，32Bit位寬的嵌入式CPU由于應(yīng)用較少，所以-向價格昂貴；高性能，低價格且片上資源豐富的ARM CPU的出現(xiàn)

3、為本項目提供了機遇。通過反復(fù)比較，最終選定夏普公司的ARM9系列CPU LH7A404作為系統(tǒng)CPU，并在此基礎(chǔ)上展開主板系統(tǒng)設(shè)計和外圍接口設(shè)計。由于LH7A404有著非常豐富的片上資源，使得主板的硬件設(shè)計省去了很多CPU外圍的功能電路，既簡化了設(shè)計又降低了成本。 目前，該項目的主板硬件系統(tǒng)已成功通過驗證。嵌入式實時操作系統(tǒng)的選擇是是本項目軟件工作的關(guān)鍵，uc OSⅡ是一種實時性強，功能豐富，性能穩(wěn)定，源碼開放，且價格低廉的實時

4、操作系統(tǒng)，最終選定它作為操作系統(tǒng)。并成功在LH7A404上移植。系統(tǒng)Boot設(shè)計，板級支持包(Board Support Package，BSP)模塊的設(shè)計與硬件Driver程序的設(shè)計是本系統(tǒng)中間層軟件的兩部分工作。這兩部份軟件架構(gòu)和代碼的最終成功設(shè)計為整個系統(tǒng)的軟件設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。在應(yīng)用層軟件中，選擇一種國內(nèi)比較通用的PLC通訊協(xié)議進行移植是相當(dāng)重要的。MODBUS協(xié)議目前已經(jīng)被大多數(shù)PLC廠家支持，而且在逐步走向一種工控界的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議