基于嵌入式技术的烟气检测监控系统的设计

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1、课程名称：嵌入式课程设计学院：电气与信息工程学院专业班级：通信工程XX班汉乂号学生姓名：XXX指导教师：XXXX完成时间：2013年06月23日报告成绩：评阅意见:目录翻31、芯片及操作系统简介41.1、微处理器(STM32F107)简介41.2、以太网芯片资料41.3、ucosll简介51.4、系统结构框图62、部分电路原理图及其原理62.1、STM32F107最小系统电路图62.2、以太网部分原理及电路原理阁72.3、以太网的RM11模式描述82.4、烟气浓度检测模块原理113、系统软件设计12觀17辨艾献17基于嵌入式技术

2、的烟气检测监控系统的设计摘要随着工业现代化的飞速发展，给人们带来的便利和健康，同时也给环境带来了重大的威胁，工业生产过程中排放的大量的废气，严重污染了环境和影响的人们的健康，为了减少废气排放对人们造成的影响，即需要对烟气进行监控。本设计研制Y以嵌入式技术UCOSII为核心的烟气检测监控系统，着重阐述了系统的总体结构、工作原理和基于STM32F107微处理器芯片的嵌入式技术，给出了系统硬件设计和软件控制的设计方法成功实现了嵌入式技术和以太网互联，该设计在用于检测监控烟气排放是否符合烟气排放标准中，达到预期效果，在实际应用中具有广阔

3、的前景。关键字：嵌入式技术；ucosll；STM32F107；烟气检测监控1、芯片及操作系统简介1.1、微处理器（STM32F107）简介STM32F107是意法半导体推出全新STM32互连型（Connectivity）系列微控制器中的一款性能较强产品，此芯片集成了各种高性能工业标准接口，且STM32不同型号产品在引脚和软件上具有完美的兼容性，可以轻松适应更多的应用。新STM32的标准外设包括10个定时器、两个12位1-Msample/sAD（模数转换器）（快速交替模式下2Msample/s）、两个12位DA（数模转换器）、两个

4、I2C接口、五个USART接口和三个SPI端口和高质量数字音频接口IIS,另外STM32F107拥有全速USB（0TG）接口，两路CAN2.0B接口，以及以太网10/100MAC模块。此芯片可以满足工业、医疗、楼宇自动化、家庭音响和家电市场多种产品需求。STM32F107VX（32位RISC性能处理器）1、32位ARMCortex-M3结构优化2、72MHz运行频率，1.25DMIPS/MHZ3、硬件除法和单周期乘法4、快速可嵌套屮断，6~12个时钟周期5、具有MPU保护设定访问规则6、64K〜256KBFlash,高达64KB

5、的SRAM1.2、以太网芯片资料DP83848C由美国国家半导体（NS）公司生产的集成以太网控制芯片，芯片是一种10/100Mbit/s单路物理层以太网收发器器件，支持10/100M的以太网通信，同时也支持MII和RMI接口模式，集成度高，具有全功能、低功耗等性能。由于远超过IEEE规格的电缆长度性能，以及为10BASE-T和100BASE-TX以太网协议的应用提供低成本解决方案的特性，该器件在基于高端外围设备、工业控制、工厂自动化、通用的嵌入式应用等领域中广泛采用，并确保与基于其他标准的以太网产品相互兼容及实现互操作。该芯片的

6、主要特性如下：1、低功率3.3V、0.18&微米CMOS技术2、低功耗＜270mW（典型值）3、3.3VMAC接口4、对10/100Mb/s速度的Auto-MDIX5、能量检测模式25MHz时钟输出SNI接口（可配置）RMII版本1.26、接口（可配置）MII串行管理接口（MDC和MDIO）IEEE802.3uMil7、IEEE802.3u自动-谈判及并行检测8、IEEE802.3uENDEC、10BASE-T收发器及滤波器9、综合式ANSIX3.263标准TP-PMD物理子层，具备自适应均衡和基线漂移补偿长达137米的无故障工

7、作10、可编程LH）支持链路、10/100Mb/s模式、主动和冲突检测11、完全PHY状态的单一寄存器存取12、10/100Mb/s信息包BIST（内部自检）1.3、ucosll简介PC/OS-II是一种可移植的，可植入ROM的，可裁剪的，抢占式的，实时多任务操作系统内核。它被广泛应用于微处理器、微控制器和数字信号处理器。UC/OS-II的前身是UC/OS,最早出自于1992年美国嵌入式系统专家JeanJ.Labrosse在《嵌入式系统编程》杂志的5月和6月刊上刊登的文章连载，并把UC/OS的源码发布在该杂志的BBS上。UC/O

8、S和uC/OS-II是专门为计算机的嵌入式应用设计的，绝大部分代码是用C语言编写的。CPU硬件相关部分是用汇编语言编写的、总量约200行的汇编语言部分被压缩到最低限度,为的是便于移植到任何一种其它的CPU上。用户只要有标准的ANSI的C交叉编译器，冇汇编器、连接