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在21世纪,工程机械将进入机电一体化时代,将沿智能化、集成化和网络化的方向前进,先进工程机械监控器是机电一体化的基础和平台。由于历史的原因,现有的工程机械监控器功能单一、可靠性差、没有总线通信功能,不能满足机电一体化的要求。本文在吸收国内外工程机械监控器优秀成果的基础上,将嵌入式技术应用于监控器中,开发出功能先进、可靠性高、具有CAN通信功能的新型的工程机械监控器。 嵌入式系统是后PC时期计算机最普遍的应用形式,广泛应用于控制领域、信息家电、工业、农业、商业、服务业等各行业,已成为现代电子设计的一大领域和方向。嵌入式系统的设计方法也从早期的直接开发进入平台化开发时代。 美国Jean J. Labrosse教授开发的μC/OS-Ⅱ实时操作系统内核实时性好、代码效率高,原代码公开,已成为嵌入式操作系统的研究热点。本文在深入分析μC/OS-Ⅱ的多任务管理机制后,将之移植到PIC18F458单片机中,并在此之上编写了常用的四个模块的应用程序接口,由此组成一个简单的嵌入式软件开发平台。开发平台的建立不仅为开发高水平的监控器提供了基础,同时也是单片机开发技术的革命性飞跃。 从监控器的主要功能出发,本文构建了以PIC18F458为嵌入式CPU的监控器硬件系统,EEPROM数据存储器、LCD显示、串口通信、CAN通信等模块代表了新型监控器的发展方向,隔离型DC/DC模块、去耦电路、光电隔离、屏蔽等技术的应用为监控器的高可靠性提供了坚实的保证。 以嵌入式监控器硬件为载体、以μ C/OS-Ⅱ及其API为平台,本文开发了嵌入式监控器的应用软件。嵌入式软件囊括了模拟信号采集、LCD显示、EEPROM数据记录、串口通信、CAN通信等流行的应用模块。其中尤以CAN通信网络的规划、通信协议的制定最能体现其先进性。上位机的基于VB的串口通信软件为实时数据的采集和EEPROM数据的转储提供了手段,基于LABVIEW的波形分析及数字滤波软件为在必要时分析设备的实时数据提供了途径。 高可靠性的监控器是本文的主要设计目标,从硬件和软件两个方