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随着嵌入式系统技术的不断发展,智能仪器的发展日趋成熟和完善。通过将32位的ARM处理器取代传统的8位的单片机作为智能仪器系统的MPU,并结合嵌入式操作系统技术,有助于进一步提高智能仪器的功能和性能。本课题就是探索将先进的ARM技术和操作系统技术引入智能仪器的系统设计中来,设计基于ARM的智能仪器药物粒子硬度测定仪系统。
本文首先分析了药物粒子硬度测定的数学方法,其次从硬件电路和系统软件两个方面对硬度测定仪系统进行了研究和设计。
对于硬度测定的数学方法,采用的是极值的方差分析法。从压力和位移的关系曲线中,能够直观的判断出该方法测定的硬度值的正确性。
在硬件设计方面,药物粒子硬度测定仪采用SAMSUNG公司的ARM7系列的S3C44B0X作为核心控制器;8M的SDRAM芯片HY57V65120B和2M的FLASH芯片SST39VF160分别作为数据存储器和程序存储器; 使用步进电机专用驱动芯片TA8435H作为两相双极性步进电机海顿4300的驱动芯片,采用1/8的细分驱动方式。通过S3C44B0X的A/D口完成对压力传感器的数据采集;使用2*4键盘结合LCD显示,通过操作菜单进行测定仪系统的控制;使用ARM自带的LCD控制器来控制SHARP公司的LM7M632显示器,完成菜单的显示以及测量的数据及波形的显示;采用RS-232 串口通讯的方式,完成测定仪与上位的PC机的数据传输。
在系统的软件方面,移植嵌入式实时操作系统μC/OS-II到S3C44B0X上,在该操作系统下完成对系统的键盘扫描、LCD显示、步进电机驱动、AD口数据采集、串口通讯等多个任务的管理与调度工作。在μC/OS-II操作系统上移植了μC/GUI嵌入式图形用户接口,能够为用户提供友好的人机对话界面。