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雨林木风

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基于S3C44BOX处理器和Linux操作系统实现物流PDA无线终端的设计

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发表于 2020-12-23 11:23:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
  科学技能的提高带来了物流业的强大蜕化,从呆滞化向主动化、智能化起色。我邦物流业起步较晚,目前还处于人工打点或半主动打点状况,成果不高。跟着物流业的起色,仓储范围不时扩充,货色种 类不时增加,带来一系列连锁响应,导致古板的物流业日渐劳累。
  嵌入式扩展技能的起色可为物流MA限制界限供应强健伶俐的处置计划。本文钻探计划将嵌入式扩展技能体例使用于物流限制界限,采用嵌入式处罚器以及丰盛的外围扩展接口,配以液晶触摸屏,告竣了人机交互。集合条码搜聚器,实实际时搜聚数据消息,通过无线传输及时贯串办事器数据库;及时清点货色、相差库;及时盘问消息实时调动;还具有存储语音数据、轻巧赶紧、避免人工纰谬、精简人力、打点库存、缩短繁杂轨范、节流年光、进步办事质地等特质。
  方针硬件平台重要分3一面:处罚器中心、芯片内的外围电途、板级外围电途。本体例重要囊括ARM处罚器、存储器、条码扫描仪、无线收发芯片、LCD显示及触摸屏。其构造图如图1所示。
  本体例采用Samsung公司的S3C44BOX处罚器,该处罚器是特意为手持筑立和普通使用供应的高性价比微处罚器 ,利用ARM7TDMI核,办事正在66 MHz。该芯片含有出格丰盛的片上资源,简直全豹常用的芯片级总线构造都有对应的硬件限制器,外围扩展出格轻易。
  闪速存储器(Flash Memory)的重要特质是掉电生存消息。它既有ROM的特质,又有高存取速率,且易于擦除和重写,功耗小。正在体例中平淡用于存放操作体例和轨范代码,以及少少正在体例掉电后需求生存的用户数据等。体例上电或复位后从此得到第一条指令并先河施行。本体例选用一片16 bit AM29LV160B线性Flash存储器,单片存储容量为2 MB。Flash与S3C44BOX通过一电阻与片选端nGCS0贯串,外接上拉电阻;数据线与所在线折柳相连;读出写入端折柳接nOE、nWE。
  SDRAM具有存储容量大、价钱低贱、掉电不生存的特质,本体例中重要用于存放运转轨范及数据货仓等。本体例采用新颖公司的57V系列HY57V641620,它是4 Banks×1 M×16 bit的SDRAM芯片,单片存储容量为4组×16 M ^i(8 MB)。为了餍足丰富物流数据消息体例的需求,充沛施展32位CPU的数据处罚才华,体例用2块8 ns的HY57V641620并联构成32 bit SDRAM存储器体例。通过nSCS选通,再由nSRAS、nSCAS来折柳选通行所在和列所在寻址。
  NAND Flash价钱低贱、存储量大、性价比高,而且很是轻易、抗震性也好,适适用于做数码产物。本文采用K9F2808U0B 16 M×8位存储芯片,电压局限2.7 V~3.6 V,当USB限制芯片处于SLAVE形式时,就可能从PC机下载文献,存储正在NAND Flash中。当清点职员拿着PDA清点时,体例可直接移用存储的数据文献,清点职员盘点完毕时,也可能正在NAND Flash中保存一份数据,以供随时盘问,还可能生存语音数据。通过GPC15来选通NAND Flash,相应的nOE、nWE 举行读写操作。各个存储器与处罚器的贯串电途图如图2所示。
  ARM处罚器S3C44BOX囊括LCD限制器,可接济灰度LCD和彩色LCD。本安排通过译码器选通2个74HC245折柳来限制LCD像素输出和限制信号。本文选用差别率为320×240的TFT彩色3.9寸显示器LQ039Q2DS54及ADS7843触摸屏驱动芯片。S3C44BOX通过端口PG模仿串行的SIO接口与用触摸屏限制芯片ADS7843举行数据传输,达成对触摸屏触摸位子坐标的读取。ADS7843重要达成电极电压的切换,接触点处电压值的搜聚以及A/D转换。接口电途图如图3所示。
  因为S3C44BOX只要2通道UART,并没有集成RS-232C接口,是以选用MAX202动作UART到RS-232C的电平转换芯片,以便其与PC 机等其他筑立举行串行通讯,获取数据及语音消息,轻易更新数据。选用9针的DB9头,用到3条线:GND、RXD、TXD。
  由于S3C44BOX中集成了JTAG信号,只需将信号线引出便可对筑立举行调试。
  为了存储语音消息,选用Philips公司的UDA1314芯片达成声响信号的模数转换。该芯片正在单片芯片上集设立体声模数转换器和数模转换器,芯片的模数转换一面囊括可编程的增益放大器和数字主动增益限制器,采用位元流转换技能举行信号处罚。鉴于其低功耗、低电压的性情,UDA1341TS出格实用于PDA等便携式筑立。
  USB接口是一种本钱低、占用空间小、接口规格团结、敏捷、双向共享、即插即用的新一代法式接口总线,为嵌入式体例筑立平凡使用。本文采用的CH372芯片是一款USB总线的通用筑立接口器件。正在当地端具有8位数据总线和读、写、片选限制线以及终了输出,可能轻易地挂接到单片机的体例总线上。正在估计机体例中,CH372的配套软件供应了简单易用的操作接口,与当地端的单片机通讯就宛若读写文献。CH372内置了USB通讯中的底层公约,具有省事的内置固件形式和伶俐的外置固件形式。正在内置固件形式下,CH372主动处罚默认端点O的全豹事宜,当地端只掌握数据交流,以是轨范出格简单。正在外置固件形式下,由外部单片机遵照需求自行处罚种种USB哀告,从而可能告竣合适种种USB类标准的筑立。
  通过USB接口与带USB接口的微型条码扫描仪组合,就可能轻松的贯串PDA,以搜聚物流货色的数据。使物流数据搜聚变得轻松、赶紧。接口安排电途图如图4所示。
  选用NORDIC公司推出的一款带2.4 GHz无线内核的无线体积小、功耗低,是集成无线、ADC以及其他外围筑立的高度集成芯片。它蕴涵了125个频点,也许告竣点对点、点对众点的无线通讯,同时可采用改频和跳频来避免骚扰。nRF24E1最大传输速度可达1 M/s,其最大发射功率为0 dBm,正在斗劲理念情况中,其室内传输隔绝可达30 m~40 m,室外传输隔绝可达100 m~200 m。电途图如5所示。
  从条码扫描仪中获取的数据颠末处罚器传到nRF2401,之后无线发送到AP(无线接入点),再通过AP传到后台估计机数据库,使现场与后台数据联系连,获取确切的及时数据。高效轻巧地告竣物流盘点、进出库以及货源消息的统计盘问。
  下位机的操作体例中心是S3C44BOX操作体例,采用Linux内核,通过Bootloader初始化硬件,辅导内核和文献体例来启动Linux体例。软件安排如下:
  (1)辅导加载轨范Bootloader安排与告竣。Bootloader是处罚器复位落后入操作体例之前施行的第一段代码,加载辅导启动悉数体例。分为2个阶段,阶段一重要是对CPU核和存储器亲昵联系的处罚以及初始化办事,这一面重要正在Flash中。阶段二重要告竣普通流程及外围扩展的接济,可能精简不需求的驱动轨范,节减内核运转空间。
  嵌入式搬动无线PDA终端的成立改正了物流清点的繁杂水平和数据的及时性,使调动和打点愈加精准。本文将条码扫描仪与搬动PDA美妙集合,告竣了集数据搜聚、数据处罚、数据显示、数据修削等性能于一体的搬动终端。本文与其他筑立比拟较,具有面向物流、轻巧、小巧的性情,性能强健,可能随时随地搜聚数据、传输数据、盘问数据,还可能存储语音数据等,使物流数据及时、调动实时、纰谬节减、人力物力递减。
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