圖6 DS18B20與接口原理圖
在平臺(tái)中需要NAND FALSH、SD卡、以太網(wǎng)等復(fù)雜接口的支持，S5PC100具備強(qiáng)大的片內(nèi)接口，平臺(tái)需要的外設(shè) 接口通過(guò)S5PC100搭載簡(jiǎn)單的外部電路即可實(shí)現(xiàn)，提高了系 統(tǒng)設(shè)計(jì)的集成度，因此S5PC100非常適用于本系統(tǒng)。
1.2.2 溫度傳感器
平臺(tái)采用美國(guó)DALL A S公司生產(chǎn)的DS18B20可組網(wǎng)數(shù) 字溫度傳感器。其耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形 式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。
DS18B20具有一線通信接口，只需要單根口線即可實(shí)現(xiàn)微控 制器通信互聯(lián)，極大地簡(jiǎn)化了外部溫度傳感器通信線路。 DS18B20具有寬泛的工作電壓和溫度測(cè)量范圍，750毫秒內(nèi) 完成溫度測(cè)量，可在-10℃至+85℃范圍達(dá)到±0.5℃的測(cè)量精 度。DS18B20在出廠時(shí)內(nèi)部集成了唯一的序號(hào)， 可用于實(shí)現(xiàn) DS18B20通過(guò)一總線進(jìn)行組網(wǎng)。DS18B20簡(jiǎn)化的通信接口以 及便捷的組網(wǎng)方式可降低產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本，提高系統(tǒng)的靈活 性。目前，DS18B20已經(jīng)被用于各種環(huán)控，設(shè)備溫度監(jiān)控測(cè) 量，以及各種溫度測(cè)量系統(tǒng)中。
1.3 平臺(tái)的硬件電路總體構(gòu)成
平臺(tái)硬件組成如圖1所示。其中核心模塊為S5PC100， DD2 SDRAM、NAND FLASH、TFT LCD、SD卡、RS232接 口均可通過(guò)S5PC100內(nèi)部外設(shè)接口直接擴(kuò)展，以太網(wǎng)接口通 過(guò)S5PC100的外部靜態(tài)總線接口連接。
1.4 平臺(tái)主要軟件方案的選定
在簡(jiǎn)單系統(tǒng)中 ， 一般采用前 、 后臺(tái)編程方式設(shè)計(jì)軟件，但在復(fù)雜的系統(tǒng)中，前后臺(tái)方式的軟件設(shè)計(jì)方法無(wú)法滿 足系統(tǒng)的要求，需要網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧支持、文件系統(tǒng)支持、多進(jìn) 程支持后，前、后臺(tái)軟件由于其超循環(huán)編程方法的限制很 難實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能要求，因此復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)往往加入 了嵌入式操作系統(tǒng)的支持。 目前，常用嵌入式操作系統(tǒng)有 VxWorks、WinCE、Linux等。這里我選用的是Linux，它是開 放源代碼的類UNIX操作系統(tǒng)。目前經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展Linux已 成為世界領(lǐng)先的操作系統(tǒng)，可以運(yùn)行在服務(wù)器、大型機(jī)和超 級(jí)計(jì)算機(jī)， 由于Linux的可剪裁性和可移植性，目前也廣泛 應(yīng)用在嵌入式設(shè)備上，如消費(fèi)電子產(chǎn)品、交換設(shè)備、工業(yè)控 制等。
Linux具備良好的多進(jìn)程與多線程支持，并且支持多種 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、具備豐富的文件系統(tǒng)，并且其開源代碼的特性受 到廣大的開發(fā)者支持。
在本系統(tǒng)中采用L inu x操作系統(tǒng)能夠充分利用嵌入式 Linux中成熟的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簇以及模塊化的剪裁方法，降低系 統(tǒng)軟件的開發(fā)難度，提高了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性。
1.5 系統(tǒng)軟件架構(gòu)
平臺(tái)設(shè)計(jì)的軟件采用分層以及模塊化的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為解決方案。因此， 將軟件劃分為應(yīng)用層、系統(tǒng)層、驅(qū)動(dòng)層；系統(tǒng)層軟件需要完 成Linux在操作系統(tǒng)上的移植和各個(gè)模塊的驅(qū)動(dòng)；應(yīng)用層軟 件需要完成溫度采集模塊、顯示模塊以及網(wǎng)絡(luò)通信模塊的軟 件設(shè)計(jì)。軟件層次示意圖如圖2所示。
2 系統(tǒng)各主要接口硬件電路設(shè)計(jì)
圖7 PWM接口蜂鳴器電路連接圖
