基于Linux/Qtopia的車載溫度網(wǎng)絡(luò)采集

本文將一線制溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)引入車載信息采集系統(tǒng)，介紹了嵌入式ｌｉｎｕｘ下一線制溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)核驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)過程；　　設(shè)計(jì)了基于ｑｔｅ／ｑｔｏｐｉａ溫度測量圖形界面應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)了溫度網(wǎng)絡(luò)的即時(shí)測量、數(shù)據(jù)保存、高溫報(bào)警等功能，并成功應(yīng)用于車載信息采集系統(tǒng)?！　∫浴　”疚脑谇度胧剑欤椋睿酰脚_上實(shí)現(xiàn)了車載信息采集系統(tǒng)的一部分——汽車常規(guī)溫度的數(shù)據(jù)采集，如采集車內(nèi)溫度、暖風(fēng)或空調(diào)溫度、車外溫度、水箱溫度等。ｄｓ１８ｂ２０是一種可組網(wǎng)單總線數(shù)字溫度傳感器，為信息采集提供了經(jīng)濟(jì)有效的可行方案。嵌入式ｌｉｎｕｘ以其源碼開放、容易定制和擴(kuò)展、多硬件平臺支持和內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)功能等優(yōu)良性能，逐漸成為車載設(shè)備廣泛使用的系統(tǒng)平臺。本文涉及的系統(tǒng)使用三星公司的ｓ３ｃ２４１０ａｌ２０處理器，操作系統(tǒng)采用?。玻叮福眱?nèi)核ｌｉｎｕｘ，ｇｕｉ采用ｔｒｏｌｌｔｅｃｈ公司的ｑｔｏｐｉａ；功能上主要實(shí)現(xiàn)：各路溫度的采集顯示、音頻報(bào)警、溫度數(shù)據(jù)的存儲、相關(guān)功能設(shè)置等。當(dāng)需要語音提示或報(bào)警時(shí)，應(yīng)用程序調(diào)用語音模塊；當(dāng)需要存儲或顯示歷史數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)用程序調(diào)用ｓｄ存儲模塊。　?。薄　。欤椋睿酰到y(tǒng)開發(fā)概述　　驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)是嵌入式ｌｉｎｕｘ開發(fā)的主要任務(wù)之一。設(shè)備驅(qū)動(dòng)為上層應(yīng)用程序提供控制硬件的設(shè)備接口，同時(shí)直接與ｌｉｎｕｘ內(nèi)核打交道。圖１描述了ｌｉｎｕｘ系統(tǒng)開發(fā)框架?！　D１　?。欤椋睿酰到y(tǒng)開發(fā)框架　　應(yīng)用程序開發(fā)是嵌入式ｌｉｎｕｘ開發(fā)的另一個(gè)主要任務(wù)。ｑｔ／ｅｍｂｅｄｄｅｄ　是著名ｑｔ　庫開發(fā)商ｔｒｏｌｌｔｅｃｈ　公司開發(fā)的面向嵌入式系統(tǒng)的ｑｔ　版本。ｑｔｏｐｉａ是在ｑｔ／?。澹恚猓澹洌洌澹洹斓幕A(chǔ)上，專門針對ｐｄａ、ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅ這類運(yùn)行嵌入式ｌｉｎｕｘ　的移動(dòng)設(shè)備和手持設(shè)備所開發(fā)的開放源碼的一套應(yīng)用程序包和開發(fā)庫。它包括全套的個(gè)人信息管理ｐｉｍ?。ā。穑澹颍螅铮睿幔臁。椋睿妫铮颍恚幔簦椋铮睢。恚幔睿幔纾澹恚澹睿簦?，如地址本、日程安排、ｍｐｅｇ播放、圖像顯示、瀏覽器等?！　。病　≤囕d信息系統(tǒng)及硬件平臺概述　　車載信息采集系統(tǒng)開發(fā)主要包括用戶界面開發(fā)，內(nèi)核開發(fā)，音頻模塊設(shè)計(jì)，串口模塊設(shè)計(jì)，ｃａｎ總線模塊設(shè)計(jì)，車輛狀態(tài)（又包含開關(guān)量、模擬量、數(shù)字量等）檢測模塊設(shè)計(jì)等?！　”驹O(shè)計(jì)著重實(shí)現(xiàn)一線制溫度網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集。一線制溫度網(wǎng)絡(luò)的溫度信號特點(diǎn)是：數(shù)值不高，多在０￣１００　　　　℃范圍內(nèi)；溫度信號變化較慢；系統(tǒng)對采集到的溫度信號的實(shí)時(shí)性要求不高；精度要求不高?！　∫痪€網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)在于能測量大量的物理量，所有的通信都通過一線協(xié)議，而與被測的具體量無關(guān)。一線網(wǎng)絡(luò)是能夠方便地搭建起由一線傳感器芯片組成的一系列測量環(huán)境參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)?！　。洌螅保福猓玻笆且环N可組網(wǎng)的單總線數(shù)字溫度傳感器，具有以下功能特點(diǎn)：　?、佟∵m應(yīng)寬的電壓范圍（３．０～５．５　ｖ），在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電?！　、凇—?dú)特的單線接口方式，ｄｓ１８ｂ２０在與微處理器連接時(shí)僅需要１條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與ｄｓ１８ｂ２０的雙向通信?！　、邸囟确秶鸀椋担怠保玻怠　妫冢保啊福怠　鏁r(shí)精度為±０．５　℃?！　、堋】删幊痰姆直媛蕿椋埂保参?，對應(yīng)的可分辨溫度分別為０．５　℃、０．２５　℃、０．１２５　℃和０．０６２?。怠　?，可實(shí)現(xiàn)較高的精度測溫。　　單總線使得硬件開銷極小，但需要相對復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償。由于ｄｓ１８ｂ２０采用單總線串行數(shù)據(jù)傳送，保證嚴(yán)格的讀寫時(shí)序成為測溫關(guān)鍵，因此沒有采用ｉ／ｏ驅(qū)動(dòng)，而是單獨(dú)編寫一線制溫度網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)?！　”驹O(shè)計(jì)采用寄生電源連接方式，１２位分辨率。寄生電源的優(yōu)點(diǎn)為：遠(yuǎn)程溫度檢測無需本地電源；缺少正常電源條件下也可以讀ｒｏｍ。為確?！。洌螅保福猓玻霸谄溆行ё儞Q期內(nèi)得到足夠的電源電流，在ｉ／ｏ線上通過ｍｏｓｆｅｔ提供強(qiáng)的上拉（如圖２所示）。當(dāng)使用寄生電源方式時(shí)，ｖｄｄ引腳必須連接到地?！　∠到y(tǒng)核心控制器ｓ３ｃ２４１０ｘ是三星公司基于ａｒｍ９２０ｔ核的芯片。ｓ３ｃ２４１０ｘ集成了１個(gè)ｌｃｄ控制器（支持ｓｔｎ和ｔｆｔ帶有觸摸屏的液晶顯示屏）、ｓｄｒａｍ、觸摸屏、ｕｓｂ、ｓｐｉ、ｓｄ和ｍｍｃ等控制器，４個(gè)具有ｐｗｍ功能的計(jì)時(shí)器和１個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘，８通道的１０位?。幔洌?，１１７位通用ｉ／ｏ口和２４位外部中斷源，８通道１０位ａｄ控制器，處理器工作頻率最高達(dá)到２０３?。恚瑁?。系統(tǒng)顯示采用ｓｈａｒｐ　３．５?。椋畹模簦妫簦撸欤悖湟壕э@示屏。系統(tǒng)框圖如圖２所示。