基于嵌入式系统的机械车载监控终端研究

　　1 引言

　　近年来,随着土地资源不断的被开发利用,我国基础建设的规模也进一步扩大,工程机械市场呈现持续增长态势,但是国内的工程机械行业仍处于一种相对落后的生产方式,所以工程机械行业需要适合本行业要求的,智能的,性能优越的监控产品。嵌入式技术、总线技术和网络技术等高新技术融入到工程机械行业的监控系统中来,是十分必要的。为此,本文设计了一种基于嵌入式系统和总线技术的工程机械监控系统终端,详细讨论了监控系统终端的构成和CAN总线的设计。

　　2 监控系统终端的总体构成

　　监控终端负责前端控制系统所有单元的监控,包括安全监控、电液比例等单元并通过液晶显示器和键盘进行人机交互,同时,连接视频监控设备,随时监控现场的情况。

　　图1监控系统终端的总体构成

　　如图1所示,监控系统终端包括:车载监控系统控制模块、人机交互模块、存储模块、视频监控模块、CAN总线控制模块。

　　各部分的功能如下:

　　1.载监控系统控制模块是整个终端的核心部件,采用ARM720TDMA内核的嵌入式处理器ARM7202,完成整个系统的控制功能。

　　2.储模块用来进行操作系统内核、引导程序和应用程序、以及驱动程序的存储,并缓存执行过程中产生的各种数据,使系统能稳定的运行。

　　3.机交互模块包括液晶显示器和键盘输入,用户通过人机交互模块进行直观的监测和控制。

　　4.为了对现场工作状况进行直接监控,系统集成了视频监控模块,通过视频采集卡连接摄像机,将采集到的图像转换成数字信号并压缩成JPEG格式文件,输入到处理器中,供用户进行监测。

　　5.系统通过CAN总线实现前端各个单元控制系统的监测。

　　3 硬件设计

　　3.1 硬件总体结构

　　如图2 所示,监控终端分成包括:嵌入式处理器7202、存储系统、复位电路和晶振电路, JTAG调试接口、LCD显示接口、RS-232串行接口、CAN总线接口。

　　图2载监控终端硬件结构图

　　各部分的功能如下:

　　1.晶振电路为系统提供工作时钟。

　　2.复位电路用于完成系统上电复位和在系统工作时用户按键复位。

　　3.存储系统由FLASH存储器、SDRAM存储器组成。FLASH存储器用于存放己调试好的用户应用程序、嵌入式操作系统和其他在系统掉电后需要保存的用户数据等。SDRAM存储器作为系统运行时的主要区域。

　　4.JTAG接口可对芯片内部的所有部件进行访问,通过该接口可对系统进行调试、编程等。

　　5.LCD接口用于连接人机交互所需要的显示装置。