基于CH的塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲技術

基于CH375的塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲技術李東博，殷晨波，繆彬彬（南京工業(yè)大學機械與動力工程學院，江蘇南京210009）摘要：在塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)中，所采集數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)儲與分析是重要的環(huán)節(jié)之一。介紹了一種以USB接口芯片CH375為核心,U盤為存儲介質(zhì)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存技術,給出了該系統(tǒng)硬軟件的具體實現(xiàn)?，F(xiàn)場應用表明，該方案具有成本低、方法簡單、便于操作、可靠性高等特點，實現(xiàn)對128M片上存儲數(shù)據(jù)進行一次性轉(zhuǎn)儲。關鍵詞：塔機，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲，CH375，USB，U盤DatatransmissiontechnologybasedonCH375forTowerCranesafetymonitoringandcontrolsystemLIDong-bo，YINChen-bo，MIAOBin-bin(SchoolofMechanicalandPowerEngineerofNJUT,Nanjing210009,China)Abstract:IntheTowerCranesafetymonitoringandcontrolsystem,datatransmissionandanalysisisaimportantpart.Introduceadatatransmissiontechnologywiththeflashdiskasthestoragemedia,whichUSBinterfacechipCH375iscore.Thesystemofsoftwareandhardwareispresentedindetailandprospectismade.Thefaultdataisstoredthattheschemefeatureslowcosts,simplemethod,operatedeasily,goodreliabilityandthistechnologyhasbeenappliedtothelocomotivefaultrecordersuccessfully.Keywords:TowerCrane,datatransmission,CH375，MicroControllerUnit，USBflashdisk在塔機安全檢測中,為了更好地管理和分析數(shù)據(jù)信息,常常需要把采集到的數(shù)據(jù)上傳到計算機,因此需要兩者之間進行通訊。由于塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)是安裝于塔機上傳統(tǒng)的方式是基于一犯接口的串行通信,這種方式依賴于計算機環(huán)境,給數(shù)據(jù)的傳輸帶來很大的不便。基于的接口盤讀寫方案,把盤作為中間數(shù)據(jù)的傳輸介質(zhì),克服了對計算機的依賴,可以方便快捷的傳輸數(shù)據(jù)。盤在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的最大優(yōu)點是它具有良好的通用性、方便、廉價同時,它的抗震性和穩(wěn)定性也使得在特殊環(huán)境中的數(shù)據(jù)存儲更加可靠。塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)總體結構塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)的整體結構如圖1所示。系統(tǒng)是要實時采集起吊重量、力矩、回轉(zhuǎn)角、吊壁位移、限位等運行數(shù)據(jù)，在此基礎上實時判別是否超限，作出報警或停機等處理。采集到的數(shù)據(jù)一方面通過液晶屏在駕駛倉操作臺上實時顯示，另一方面通過無線通信模塊傳送到監(jiān)控中心。它主要由CAN總線、人機接口節(jié)點、無線收發(fā)模塊、起重量檢測節(jié)點、幅度檢測節(jié)點、高度檢測節(jié)點、角度檢測節(jié)點組成，系統(tǒng)以STC89C516為核心。圖1監(jiān)控系統(tǒng)結構框圖CH375芯片簡介CH375是一種USB總線的通用接口芯片,可以方便地掛接到單片機的控制總線上。同時,CH375的USB主機方式支持常用的USB全速設備,外部單片機可以通過CH375按照相應的USB協(xié)議與USB設備通訊。而且,單片機可以直接調(diào)用子程序庫讀寫U盤中的文件數(shù)據(jù),硬件上只需在原單片機系統(tǒng)中增加一個CH375芯片,綜合成本較低。CH375支持全速的USBHOST主機接口,兼容USBV2.0,外圍元器件只需要晶體和電容;支持動態(tài)切換主機與設備方式;支持常用的12Mb/s全速USB設備;支持USB設備的控制傳輸、批量傳輸、中斷傳輸;可自動測USB設備的連接與斷開;提供設備連接和斷開的事通知。其并行接口包含8位數(shù)據(jù)總線,4線控制:讀選通寫選通、片選輸入、中斷輸出。支持5V電源電壓和3.3電源電壓,CH375芯片還支持低功耗模式。芯片內(nèi)置電源上電復位電路,一般情況下,不需要外部提供復位其正常工作時需要外部為其提供12MHz的時鐘信號。CH375以C語言子程序庫提供了USB存儲設備的文件級接口,這些應用層接口API包含了常用的文件級操作,可以移植并嵌入到各種常用的單片機程序中。公CH依37伴5彈的U嫂盤禽文件楚級子及程序工庫具謹有以眉下特冷性:末支旨持常右用的害FA暴T1吊2、戀FA語T1率6遷和F蒼AT貸32異文肥件系字統(tǒng);度磁演盤容怨量可稻達1截00邪GB濤以墻上;攤支糕持多耀級子蜂目錄它;駝支持李8.抽3謊格式握的大耗寫字阻母文文件名壩;結支持慢文件鉤打開直、新嫂建、形刪除蝶、讀李寫以呆及搜窯索等腳。倘CH找37渡5閉的文訓件級魂接口李AP持I恨子程制序需流要大鼻約6獨00訂字呼節(jié)的藍隨機樣存儲竟器R棵AM者作化為緩餡沖區(qū)嘗。所躲有A復PI血在類調(diào)用狀后都物有操榴作狀楚態(tài)返副回,候但限不一逆定有建應答累數(shù)據(jù)盈。截CH吃37縱5引憑腳功升能為總：模第1盼管腳允為I騙NT劈#端縱,在套復位譜完成笨后為矛中斷些請求醒輸出獎,低慌電平征有效島。泡第2冶管腳怨為R遼ST體I,六外部驢復位認輸入娛,高斤電平膜有效的,內(nèi)竿置下幣拉電萄阻。捷第3波,4陵管腳桑為W另R#趟,R封D#陜。膝第5討管腳功為T主DX但端,宗僅用慣于U紀SB霉主機雖方式鳴,設這備方助式只量支持器并口慎,在灑復位稠期間羊為輸寬入引觀腳,與內(nèi)置斥上拉需電阻紅,如葵果在匙復位桿期間壁輸入揪低電筋平那英么使轟能并秤口,同否則網(wǎng)使能藏串口技,復喊位完何成后宏為串船行數(shù)居據(jù)輸弓出。腿第6醒管腳擺為R躺XD課,為造串行北數(shù)據(jù)竭輸入滔端。捧第7境管腳軋NC貍為空親腳,襯必須蜻懸空騎處理形。舒第8扛管腳漏A0榆為地條址線讓輸入悉,區(qū)改分命長令口瞧與數(shù)摸據(jù)口蘭,當音A0溝=1思時可葬以寫牌命令枝,當薪A0正=0刮時可些以讀莊寫數(shù)電據(jù)。飲第1寧0,雷11灑管腳秧為U貌D+霜、U建D-妻,為畫US扛B總授線的洋D+怠和D曬-數(shù)厲據(jù)線肯端。欣第1旗5～纏第2穴2端季為8掏位雙佩向數(shù)污據(jù)總緣線。塘第2揭4管降腳為引AC碎T#域端,多在內(nèi)撞置固固件的斥US序B設葬備方使式下警US飛B設爛備配心置完師成狀傲態(tài)輸疲出,潛低電障平有拋效。嚷硬件士設計弓系統(tǒng)巡連接渠U盤烘存儲穿模塊棚，在盲主板脫上預寬留了挺連接侮U盤鄰的排澡線接秀口。賣外部污U盤無存儲北數(shù)據(jù)鴉的存挽儲內(nèi)蟲容為頌塔機老每次遷工作捷的年廳份、牛日期飼、開驢始時服間、帽結束涼時間摩、開欠始高革度、橡結束遣高度仇、開屈始角盡度、族最大子載重瓜、最載大幅保度、減最大歇力矩急和警史告。鑒當發(fā)謝生安罷全事啄故或侍需要批評估面塔機伍的使健用壽萌命時毅，可糖導出灰數(shù)據(jù)漸進行窯分析廣。湊U盤男存儲遵模塊賣使用面CH報37羽5為博主控勇芯片踩，C海H3竄75溫是一虹個U砌SB毀總線雅的通坦用接固口芯炎片，沒支持那US彈B-臉HO洗ST敗主機藏方式蝦和瘦US潑B-踏DE刊VI草CE厲/S攔LA糟VE躲設備攝方式潔。在饅本地衛(wèi)端，凱CH扭37梅5具嘴有8腳位數(shù)撓據(jù)總蜘線和距讀、印寫、番片選桌控制文線以脂及中盡斷輸引出，辰可以攤方便迅地掛爆接到傳單片孝機/存DS辜P/涉MC愛U/匪MP飯U等券控制肌器的澡系統(tǒng)積總線榴上。波在U止SB咳主機別方式顫下，橋CH象37呼5還師提供桶了串扔行通諷訊方缺式，菌通過習串行頃輸入臉、串傷行輸齡出和耐中斷挖輸出賣與單丹片/嫂DS昨P/黃MC綁U/藥MP喂U打等相沫連接伙。媽CH致37質(zhì)5的赤US火B(yǎng)主跪機方虧式支明持常它用的紗12算Mb流/s哪全速據(jù)US購B設昏備，央外部抹單片源機可撕以通億過屋CH搖37重5按泳照相脫應的胳U繁SB唐協(xié)菠議與他US炮B設可備通徹訊。類CH芳37寬5哲還內(nèi)罷置了炎處理熱M線as掘s-鴨St售or草ag歡e海椅量存稿儲設唇備的酸專用瓶通訊晉協(xié)議巖的固棄件，臉外部猾單片可悲以直悄接以這扇區(qū)恥為基硬本單掌位讀碧寫常料用的寫US探B存省儲設招備（糖包括寸US篇B硬品盤/勁US宋B畝閃存描盤/濁U盤羽）。肢其并墻行接蠶口包姓含8鐘位數(shù)工據(jù)總沖線，亦4線醋控制嚼：讀嬌選通資寫選恥通、盞片選愁輸入稠、中假斷輸膛出。辛支持帳5V浩電源配電壓營和3逆.3習電源河電壓烤，C隨H3舉75求芯片鴿還支所持低繼功耗和模式劫。芯似片內(nèi)磚置電勉源上婚電復講位電濾路，頸一般言情況自下，擺不需霸要外泳部提犧供復否位其隙正常送工作土時需勸要外技部為埋其提租供1東2M尤Hz漂的時足鐘信設號。北U盤漂存儲嚴模塊價的電泳路圖離如圖辮2亦所示執(zhí)。朱圖融2蔬U卻盤存險儲模烏塊的完電路子圖誼CH帽3囑75務的所TX解D引刃腳通乖過1拖k女Ω費左右扁的下石拉電磚阻接丑地或低者直凍接接叢地，吳使C笨H3飽75勝工亦作于旦并口夏方式塔。電形容C而4用河于C裁H3墳75蹲內(nèi)育部電蔥源節(jié)蛋點退霜耦，類C4億是容輕量為疊0.金01借μ壟F候的獨孝石或灘高頻喂瓷片援電容陳。電削容C尊5和狼C7閣用于浸外部籃電源姓退耦殖，C罰7是訊容量絮為0喝.1育μ霜F的祥獨石癥或高博頻瓷揮片電暗容。更晶體帖X1毫、電禮容C領1和搭C2供組成和CH歉37糊5的艷時鐘盛振蕩稱電路億。U派SB備-H垮OS鵲T主琴機方嫂式要浴求時鐮鐘頻輪率比但較準矛確，設X1陷的頻宿率為蹈12閑MH哥z椅±喚0.宗4棒‰愉，C槐1和肚C2矩是容泛量約律為1貍5p建F的成獨石漸或高卻頻瓷仆片電星容。毛如果煌電源像上電陽過程搶較慢排并且梨電源柱斷電導后放慌電時憑間較寺長，牲將導肺致C武H3對75牛不能繭可靠歡復位拴。所攜以在啦RS補TI鼻引腳佛與V減CC例之扇間跨袖接一塊個容愧量為趙0.劃47紋μ岡F艷的電眾容C未3，丑并且潑可以煉減少秀干擾陽。晉在設勾計印敬刷線釋路板膨PC渡B拿時，搏需要抹注意言：退嚇耦電臺容C罵5勝和C備7盡治量靠周近C煩H3渴75爺?shù)某酉噙B顯引腳脂；使尺UD瞇+和研UD儉-信降號線圾貼近欣平行四布線綢，盡解量在額兩側愛提供切地線健或者誰覆銅底，減長少來扒自外饒界的萌信號櫻干擾麥；盡區(qū)量縮干短X扒I和習XO御引腳燒相關聽信號火線的不長度賄，減戒少高兄頻時鄭鐘對矩外界僑的干照擾，械并應垂該在千相關芬元器虜件周吐邊環(huán)咱繞地逝線或波者覆杏銅。而軟件準設計蛙CH籠37絲5對貼文件客的讀貝寫模贈式分腿為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