信息交互化人防警报终端控制器的研制

论文摘要

人防警报系统是人民防空的重要一环,是战时向辖区发放防空袭警报信号,传递敌空袭信息以及平时完成规定的试鸣任务的系统。在嵌入式技术、通信技术高速发展的趋势下,人防警报发放控制技术也在不断发展,以适应未来战争以及和平时期的双重需要。本文所研制的信息交互化人防警报终端控制器是在之前双向人防警报控制系统的基础上发展完成的。该控制器的主要功能是接受主控中心警报命令、驱动电动警报器或电声警报器、完成对警报发放及现场信息的采集(包括电机转数、电机三相电参数以及现场声音的采集),并对信息进行处理、存储及回传。本文首先对人防警报终端控制器的设计做了整体论述和方案分析论证,确定方案后进行了系统的硬件设计,本设计选用三星公司的基于ARM920T核的S3C2410A作为主控单元的微处理器,并进行了相关外围电路的设计,主要包括存储器、USB接口、串口、SD卡接口、以太网接口、音频接口、继电器控制电路等;设计了一个冗余单元,用于监控主控单元的运行状态,当主控单元死机时可对主控单元进行复位,在必要时替代主控单元完成部分功能,微控制器选用TI公司的MSP430F149;通信方面以捷麦公司的SA68D21无线数传模块建立了专用无线通信网络;软件部分的设计主要包括流接口驱动的编写、音频的输入输出、电机转数测量及三相电参数测量等;主控单元的软件设计是在嵌入式操作系统Windows CE.net 5.0的基础上使用Visual Basic 2005语言进行了应用程序开发,冗余单元使用C语言进行程序的编写。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 人防警报发放控制系统总体结构简介
• 1.1.1 主控中心
• 1.1.2 通信控制网
• 1.1.3 警报发放控制终端
• 1.2 我国人防警报技术发展与研究现状
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 1.4 课题研究的基本内容
• 第2章 系统总体设计及方案论证
• 2.1 系统设计思想
• 2.1.1 系统的可靠性
• 2.1.2 系统的实用性和可扩性
• 2.2 系统主要功能
• 2.3 方案选择论证
• 2.3.1 微处理器选择
• 2.3.2 信息采集模块
• 2.3.3 专用无线通信系统建立
• 2.4 本章小结
• 第3章 人防警报终端控制器硬件设计
• 3.1 控制器主控单元核心模块构建
• 3.1.1 Flash芯片介绍及硬件连接
• 3.1.2 SDRAM芯片介绍及硬件连接
• 3.1.3 处理器启动方式选择
• 3.1.4 复位及时钟电路
• 3.2 主控单元主要外围接口电路设计
• 3.2.1 USB接口的设计
• 3.2.2 SD卡接口电路设计
• 3.2.3 串行接口设计
• 3.2.4 网卡控制器CS8900A
• 3.2.5 LCD与触摸屏设计
• 3.2.6 继电器控制电路
• 3.3 冗余单元硬件电路设计
• 3.3.1 MSP430F149微控制器
• 3.3.2 RTC电路
• 3.3.3 RS232串行接口
• 3.3.4 继电器控制电路
• 3.4 信息采集模块电路设计
• 3.4.1 电机转速测量电路
• 3.4.2 电机三相电参数测量电路
• 3.4.3 音频电路
• 3.5 电源设计
• 3.6 本章小结
• 第4章 嵌入式操作系统
• 4.1 嵌入式操作系统简介
• 4.2 嵌入式操作系统选型
• 4.3 Windows CE 5.0的定制工具
• 4.4 Windows CE的定制流程
• 4.5 本章小结
• 第5章 人防警报终端控制器程序设计
• 5.1 编程语言与开发工具
• 5.2 程序整体设计
• 5.3 流接口驱动编写
• 5.3.1 流接口驱动程序的入口点函数
• 5.3.2 流接口驱动编写
• 5.4 音频程序设计
• 5.4.1 放音程序设计
• 5.4.2 录音程序设计
• 5.5 电机转速测量程序设计
• 5.6 电机三相电参数测量程序设计
• 5.6.1 交流电压有效值和频率的测量
• 5.6.2 交流电流有效值测量
• 5.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢