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电动转辙机是铁路系统轨道转换装置的终端执行机构,它的主要作用是完成对铁路道岔的牵引,从而改变铁路道岔的开通方向,并反映道岔的位置状态。便携式电动转辙机测试仪是一种现场使用的可在轨测试电动转辙机的专用测试设备,它主要用来测量电动转辙机的输出力和转辙机电机的电流两个参量在转辙机动作过程中的变化情况,帮助工作人员及时对整个道岔牵引系统的工作状况作出评估。 本论文详细论述了基于μC/OS-Ⅱ实时操作系统的便携式电动转辙机测试仪的全部设计开发过程。首先对测试仪的各种功能要求和测量精度要求进行分析,提出仪器的总体框架和满足测量精度要求的措施;其次完成对整个测试仪硬件电路的设计及各个硬件设备驱动程序的编写;最后在ARM上移植μC/OS-Ⅱ,以多任务的形式完成应用程序的设计。 仪器的硬件电路以PHILIPS公司的ARM7TDMI处理器LPC2214为核心,同时外扩了1Mbytes的SRAM和64Mbytes的Flash,这样的配置可以确保仪器快速的处理大批量数据,大容量的Flash使用户获得了较大的数据存储空间。仪器配置的320~*240的点阵图形灰屏液晶保证用户可以在野外的强光下看到清晰的测试曲线。同时,仪器使用USB1.1接口代替了传统的RS-232串口,使仪器可以快速的与上位机交换数据。 仪器的软件设计以μC/OS-Ⅱ实时操作系统为平台,将应用程序按照仪器的功能划分成多个任务,统一交由实时内核进行管理,其中数据采集部分由定时中断来完成,保证测量的实时性。采用多任务形式设计应用程序既提高了程序的健壮性又便于程序的维护和日后的扩展。同时,通过与上位机软件的配合使用,一方面可以使用户将本地所有测试相关信息全部通讯到仪器中并在仪器中通过菜单选择输入;另一方面仪器可以将保存的测试记录全部上传到上位机形成数据库文档供日后查看、分析及研究。 测试仪经过测试证明,各项操作功能满足设计要求,测量精度达到技术指标的规定,所测得的电动转辙机的输出力和转辙机电机的电流与实际情况一致。