基于Cortex-M3的煤礦監(jiān)測控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、我國的煤礦開采大多是地下作業(yè)，而目前的煤礦安全生產(chǎn)形勢仍十分嚴(yán)峻，煤礦坍塌及爆炸不但威脅著礦工的生命，而且造成國家財產(chǎn)的損失，因此煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦企業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，并發(fā)揮著重要的作用。 本課題來源于北京交通大學(xué)項目“煤礦監(jiān)測監(jiān)控與管理信息系統(tǒng)開發(fā)”，此項目目的是通過推廣應(yīng)用信息技術(shù)，推動煤礦領(lǐng)域安全生產(chǎn)工作逐步走上一條科技含量高、安全狀況好的可持續(xù)發(fā)展道路。 本文設(shè)計的煤礦監(jiān)測控制系統(tǒng)作為“煤礦監(jiān)測監(jiān)控與管

2、理信息系統(tǒng)開發(fā)”的一個重要組成部分，系統(tǒng)以Cortex-M3微控制器為核心，采用RS-485通信實現(xiàn)分站與PC機(jī)的通信，CAN總線實現(xiàn)了分站與傳感器之間的通信。 在硬件方面，嚴(yán)格按照《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》完成了監(jiān)控系統(tǒng)的總體硬件設(shè)計。選用ST公司的32位ARM芯片STM32F103VBT6作為分站和傳感器的控制芯片：在程序設(shè)計方面，詳細(xì)介紹了幾個主要程序模塊，如CAN通信、RS-485通信、SPI控制、以及上位機(jī)界面的

3、編寫；仿真方面，采用仿真導(dǎo)線來驗證CAN總線的傳輸，來測試本系統(tǒng)的通訊效果。 本分站具有8路模擬量輸入，8路開關(guān)量輸入，8路控制量輸出；并且有模擬的SPI控制模塊來負(fù)責(zé)顯示并下采集數(shù)據(jù)的類型；RS-485通信接口負(fù)責(zé)與外界進(jìn)行通信。論文完成時，本系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了分站對溫度傳感器以及開關(guān)量的數(shù)據(jù)采集、控制量輸出、SPI顯示、分站與地面主機(jī)的通信功能。 實驗結(jié)果表明本文設(shè)計的系統(tǒng)是可行的。基于Cortex-M3的煤礦監(jiān)測控制系