發表論文的權威網站淺析Windows CE的電機運行

　　本篇文章是由優秀電子期刊子《電技術應用》發表的一篇電子論文，創刊于1975年，由工信部，電子第六研究所主辦，是國內電子行業、IT領域頗具影響的技術、信息類期刊。 在國內外激烈的期刊市場競爭中，該刊立足電子科技領域不斷開拓創新，開展嵌入式論壇，優秀電子產品評選等多種多樣市場活動，影響力不斷擴大。

　　摘 要：本文介紹了基于windows CE的電機運行監控器的設計，而嵌入式系統是當今自動化領域技術發展的熱點之一，被譽為自動化領域的革命。它為工業控制設備的實時、智能化提供了強有力的技術支持。本設計是基于windows CE操作系統的ARM在工業控制設備方面的應用，硬件以ARM9微處理器S3C2410為核心，軟件基于windows CE操作系統并使用了ActiveX技術。

　　關鍵詞：Windows CE S3C2410 ActiveX

　　隨著PC時代信息技術的發展，嵌入式系統功能日趨復雜，應用日益廣泛。現代嵌入式設備在實現傳統數據采集、信號傳輸、過程控制等功能的同時，往往還要支持網絡通信、多媒體處理等新興應用。Windows CE能從閃存啟動，從而避免了暴露在灰塵、高溫和震動壞境下，使它可以適應惡劣的生產環境。工業化PC平臺經常會出現故障和數據丟失，嵌入式系統以安全可靠，操作維護方便，實時性強，正逐步滲透到工業控制領域。

　　1 Windows CE工控應用介紹

　　Windows CE操作系統是一個適合下一代互聯工業自動化設備的理想小體積嵌入平臺。Windows CE還具有很強的實時性能，支持確定性的響應時間控制。基于Windows CE的嵌入式控制系統提供統一的、可伸縮的解決方案，將專用硬件的耐用性與PC的靈活性結合在一起。由于Windows的傳統優勢，多數人都熟悉Windows系統，使操作人員更容易進入和使用Windows CE控制性產品，因此，Windows CE在工業控制領域有著很好的應用前景。

　　2 設計方案

　　電機運行監控軟件開發，直接使用使用MagicARM2410教學實驗開發平臺上的直流電機、步進電機及其提供的驅動(PWM驅動和GPIO驅動)，系統設計完成后，程序通過簡單移植，設計還可以實用化，可以方便的應用到工業自動化設備上。本電機運行監控軟件是通過使用S3C2410A芯片的PWM定時器根據正弦函數sinx的值不斷改變PWM的占空比，將PWM輸出信號通過一個電阻連接到一個電容上，從而實現一個簡單的DAC控制電路，將輸出連接到直流電機從而實現直流電機的驅動。步進電機采用達林頓管驅動芯片ULN2003來驅動四相步進電機。軟件上通過啟動電機和停止電機按鈕來加速和減速。軟件使用溫度計控件指示當前電機表面的溫度，當溫度超過75℃立即控制電機停止運轉。

　　3 硬件組成

　　硬件電路不需要設計直接使用Magic ARM2410教學實驗開發平臺實現。MagicARM2410采用的是ARM9內核微處理器S3C2410A，擴展有64MB SDRAM、64MB NAND Flash、2MB NOR Flash等存儲器，可運行Windows CE 5.0操作系統。本設計需要使用到MagicARM2410上的直流電機、步進電機、ADC電路、液晶屏等，硬件。

　　4 軟件設計

　　5 系統調試

　　設計虛擬儀器面板，根據實物，在虛擬面板上放置設計好的控件，在對象監視器中對各個控件的參數進行修改，使其與實際相符，再對各個控件進行編程，使其實現實際控件所具備的功能及各個控件之間的邏輯控制關系，在這其中最重要的就是要做到盡量使代碼優化，有以下幾點：

　　(1)避免使用C++昂貴特性。

　　(2)減少函數調用參數。

　　(3)不定義不使用的返回值。

　　(4)用指針代替數組。

　　(5)Inline函數，這樣做在兩個方面快于函數調用：第一，省去調用指令需要的執行時間;第二，省去了傳遞變元和傳遞過程需要的時間，但是程序長度會變大，需要更多的ROM。

　　6 結語

　　本設計基于Windows CE操作系統的電機運行監控器軟件，整個系統安全可靠，穩定性高，并且為以后移植到實際工控設備做了考慮。但本作品由于硬件的限制，電機溫度保護使用輪詢方式，一般反應時間為10 ms或更長，同時為了10 ms輪詢，占用了很多CPU資源，如果要將本作品投入實際應用中，必須改進電機溫度保護方式，使用硬件保護實現保護功能。由于步進電機是由GPIO來模擬步進電機時序，時序不是很精確，建議使用單片機的PWM控制器來控制步進電機時序。步進電機的轉速測量已經在程序中通過計數器實現，但直流電機轉速測量無法通過軟件測量，目前使用的是估測值，必須使用轉速傳感器來實現直流電機轉速測量。

　　參考文獻

　　[1] 周立功.ARM&WINCE實驗與實踐一基于S3C2410[M].北京航天航空大學出版社，2007.

　　[2] 何宗鍵.Windows CE嵌入式系統[M].北京航天航空大學出版社，2007.