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基于Web的MCF5249數據采集系統(tǒng)的設計
摘要：隨著網絡技術發(fā)展和市場需求的變化，工業(yè)設備實現網絡化管理控制已經成為一種必然趨勢。本文討論基于Web的MCF5249數據采集系統(tǒng)的設計方法，并從硬件設計和軟件設計兩方面進行討論。關鍵詞：MCF5249 uClinux Web 數據采集
引言
現在嵌入式系統(tǒng)的應用越來越廣泛。隨著網絡技術發(fā)展和市場需求的變化，工業(yè)設備實現網絡化管理控制已經成為一種必然趨勢。M2M（Machine to Machine）的網絡通信已成為國內外研究熱點，而Web技術為工業(yè)設備實現網絡化管理提供了一種解決方案。本文從硬件和軟件設計兩個方面討論了摩托羅拉MCF5249處理器在數據采集方面的應用，并實現了采集數據的遠程Web表征。
由于這一系統(tǒng)面向廣義的過程，所以只要可獲得過程參數，就能實現過程行業(yè)的遠程在線表征。特別是基于Web完成實時數據庫生成，真正實現遠程集群系統(tǒng)的數據資源無人工干預自動獲取。其應用將會不斷地延伸。
本文描述的摩托羅拉MCF5249是以ColdFire 32位微處理器為基礎的高性能處理器，該處理器內部集成了一個片內12位ADC，可用于工業(yè)數據采集。且數據采集系統(tǒng)基于嵌入式操作系統(tǒng)uClinux。由于uClinux是為沒有MMU的微處理器設計的。且源泉代碼公開，為降低成本和獲取軟件的自有產權提供了方便。當然，uClinux不是一個強實時系統(tǒng)，為支持一般過程系統(tǒng)，可以通過一些補丁程序來提高其實時性，所以本文討論的數據采集系統(tǒng)主要應用于一些實時性要求不高的場合。
1 數據采集系統(tǒng)的硬件設計
摩托羅拉MCF5249處理器內部集成了一個片內12位∑—ΔADC，它有四路輸入（ADIN0～ADIN3），任一時刻只允許一路輸入，由多路選擇器決定。ADC的數字部分在MCF5249的內部，而模擬電壓比較器由外圍電路提供。A/D轉換的輸出引腳以脈寬調制的格式提供參考電壓，因此，該輸出需要一個外圍的阻容電路，將其轉換成直流電壓，以備外部的電壓比較器電路使用。數據采集系統(tǒng)的硬件原理圖如圖1所示。
由于微處理器不可承受負電壓，所以必須將輸入電壓限制在0～+3V之間。Motorola公司不建議使用外部箝位二極管直接在模擬輸入端進行過壓保護，而在輸入端引入1～10kΩ的限流電阻和低通濾波器，在低通濾波器的輸入端連接二極管對輸入電壓進行箝位。
2 數據采集系統(tǒng)的軟件設計
數據采集系統(tǒng)的軟件設計主要分為兩大模塊，即數據采集模塊與數據顯示模塊。
2.1數據采集模塊的設計
數據采集模塊是系統(tǒng)的核心模塊，為了提高數據采集的實時
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