基于双DSP及VI技术的无线测控系统设计

0 引言

现代化的测控系统中，对可靠性、测量精度、速度以及系统设计的微型化和轻型化的要求愈来愈高，传统的模拟式测量仪表已很难满足这些要求，必须实现参数采集系统以及整个系统的数字化和智能化。随着计算机技术和虚拟仪器(Virtual Instrument，VI)技术的发展，用户只能使用制造商提供的仪器功能的传统观念正在改变。基于Web的虚拟仪器就是虚拟仪器技术的延伸与扩展。把DSP技术应用到虚拟仪器中将弥补虚拟仪器与传统硬件仪器在实时性与精确性方面的差距。

同时，为了提高测控系统的可靠性和数据处理速度及效率，将双DSP引入测控系统，提出并行FFT算法，并对其运算效率进行了分析。

在有线通信系统中，不论是基于RS 232/RS 485，还是基于现场总线结构，其潜在的缺陷是必须进行布线工作和通信线路的维护，通信线路容易损坏工程周期的增长，而且在电磁干扰(EMI)严重的工业环境中，将会不可避免地造成传输数据的丢失和错误。在此种情况下，采取通过无线链路进行通信的系统，因其高频部分超出了EMI的频率范围，故能有效地解决上述难题。

将基于Web的VI技术与DSP测试及无线通信理论和ODBC数据库技术相结合的新型测控系统在工业测控领域必将有着强大的生命力，对其关键技术的研究具有重要的意义。

1 系统构成

如图1所示，双DSP作为下位机实现双余度A/D采样转换，并可提高数据处理效率。通过RS 485通信接口标准以无线通信方式与上位机进行通信，上位机基于VI技术和可编程数据库SQL Server技术，实现信号的进一步分析处理或故障诊断、控制功能等，并可进一步扩展测控系统，将虚拟仪器技术和面向Internet的Web技术有机结合起来，可以满足监测系统的互联和资源共享的需求。

2 系统硬件测试关键技术

2．1 系统关键硬件电路设计

系统下位机中的一个DSP用于实现A/D采样，其无线通信的硬件电路如图2所示。微处理器TMS320LF2407A芯片用于完成现场多传感器信号采集及A/D转换、数据的初步处理及与上位机通信的功能。MAX485芯片完成TTL电平向RS 485电平的转换，而后送到无线数传设备SRWF-1进行调制发射。上位机通信电路图如图3所示，通过SRWF-1可直接与RS 232串口连接，根据约定协议接收及发送数据。