3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

該測控系統(tǒng)所要完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算、串行數(shù)據(jù)通信、屏幕顯示等一系列任務(wù)。其工作較為復(fù)雜，程序較為龐大，需要管理的外設(shè)也較多，所以只有在設(shè)計中加入嵌入式多任務(wù)實時操作系統(tǒng)才能擁有穩(wěn)定工作的硬件基礎(chǔ)，開發(fā)工作重點才能由原來硬件的調(diào)試、軟件的調(diào)試轉(zhuǎn)變?yōu)閷τ趯嶋H應(yīng)用系統(tǒng)的性能的提高以及智能化軟件的編寫。另外，只有在一個完整的、具有統(tǒng)一編程規(guī)范的操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上，使用高級語言開發(fā)出的應(yīng)用程序，才可能具有良好的可移植性，才可能被重復(fù)利用?？梢姡肭度胧蕉嗳蝿?wù)時事操作系統(tǒng)是實現(xiàn)測控平臺多種功能協(xié)調(diào)運作的最好途徑，也是唯一途徑。操作系統(tǒng)與模塊化硬件設(shè)計結(jié)合起來，共同構(gòu)成一個可以重復(fù)利用的軟硬件系統(tǒng)平臺，除了可以最大限度地提高開發(fā)的效率、減少資源的浪費外，還可以通過長期對于該平臺的研究，逐步優(yōu)化平臺軟硬件資源，提高其性能，并滿足日后更多應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用需求。

系統(tǒng)軟件工作流程圖如圖3所示。

? ? 整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作可由圖4的系統(tǒng)工作階段示意圖來描述。

系統(tǒng)上電后處執(zhí)行OSInit()初始化μC／OS-II；初始化完畢后執(zhí)行外設(shè)初始化，如UART、LCD等初始化程序，并創(chuàng)建各級任務(wù)和相應(yīng)的消息郵箱、信號量等。之后開始采集傳感器數(shù)據(jù)，并相應(yīng)的解析。之后可完成對主控計算機命令的解析、鍵盤掃描、LCD顯示等與完成異步事件的監(jiān)測，如入侵報警信號等，這兩個狀態(tài)中的各個任務(wù)從宏觀上看是并行執(zhí)行的。之后將上兩個狀態(tài)的處理結(jié)果通過無線方式發(fā)送至主控計算機。完成后再采集新的傳感器數(shù)據(jù)，開始新一輪的工作，以此周而復(fù)始的在現(xiàn)場前端進(jìn)行采集、控制、運算并將處理結(jié)果實時地發(fā)送至主控計算機。

位于調(diào)度室的主控計算機的任務(wù)是與位于各個水井泵房的測控系統(tǒng)進(jìn)行實時通訊，獲得每臺測控系統(tǒng)測量到的數(shù)據(jù)，并向各個測控系統(tǒng)發(fā)送命令數(shù)據(jù)。

主控計算機調(diào)度程序采用地址輪詢的方式訪問各臺測控系統(tǒng)，將返回的數(shù)據(jù)參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫保存，方便歷史數(shù)據(jù)的杏詢。軟件采用先進(jìn)的雙機熱備技術(shù)，主機與備用機同時運仃程序，即使運行中一臺計算機出現(xiàn)故障，程序也能無縫切換到另一臺計算機機繼續(xù)運行，具有極高的穩(wěn)定性與可靠性。調(diào)度程序的界面清晰友好，其界面畫面如圖5所示。

4 結(jié)論

文中基于嵌入式技術(shù)以及無線通訊技術(shù)研究并設(shè)計了一套遠(yuǎn)程無線供水測控系統(tǒng)，該主要根據(jù)工業(yè)供水測控的具體要求設(shè)計了各種輸入／輸出接口、編寫了運行于μC／OS-II操作系統(tǒng)之上的各個任務(wù)代碼并進(jìn)行了實際測試。經(jīng)過系統(tǒng)試運行表明，該嵌入式測控系統(tǒng)具有較高的測量精度，而且整個系統(tǒng)具有較高的可靠性、較低的成本和功耗等特點，非常適用于工業(yè)控制領(lǐng)域。