基于MCF5225X的液壓升降機控制器板卡設計

毛新剛

摘要：本文描述了如何用NXP公司推出的MCF5225x系列MCU來做為控制核心，來設計一款穩定性高，成本低的液壓升降機控制板卡，控制板包括以太網接口、隔離數字信號輸入、模擬信號輸入、隔離信號輸出、雙向可控硅接口電路，485總線輸出接口。

關鍵詞：MCF52259;MQX;RTOS;液壓升降機

引言：液壓升降機主要是通過液壓油的壓力傳動從而實現升降的功能，傳統的液壓升降機控制器自動化部分采用PLC控制，在我國，中小型企業以及準大型企業走的還是低成本工業控制自動化的道路。本文就是在研究設計一款效率費用比高的液壓升降機控制板卡，滿足工業控制參數的要求，并能夠達到良好的效果。

一、硬件設計

1、MCF5225x系列MCU

核心芯片采用NXP半導體公司推出32位高效能微控制器系列MCF5225x，該產品具有良好的工業連接性，具有USB OTG、10/100 以太網，CAN 總線和加密功能。設計者可擁有的開發工具包括MQX RTOS（帶源碼）和通信軟件堆棧。MCF5225x系列產品具有SPI、兩條I2C總線，三個UART，一個12位A/D轉換器，一個密碼加速器單元和一個隨機數發生器。V2 coldfire內核時鐘頻率在60 或 80 MHz，并具有容量高達512KB的閃存和64KB的 SRAM。增強型乘法累加控制器（EMAC）具有硬件除法功能和一個DMA控制器，增強了系統效能。通用軟件開發平臺是CodeWarrior 7.1。

2、485接口設計

3、隔離數字輸入、輸出接口

二、軟件設計

1、飛思卡爾MQX RTOS 3.0

系統內移值了飛思卡爾MQX RTOS.MQX RTOS是一個可以裁剪的操作系統，可以根據用戶的需要配置相應的內核。MQX軟件擁有強大的、先占式實時性能，上下文切換和中斷時間的優化實現了快速、可預測的響應時間。其很小的可配置外形保護了嵌入式應用的內存空間，在經過配置后ROM只有6 KB，包括內核、中斷、信號量、隊列和內存管理器。

2、應用層設計

本控制板卡可以進行兩種模式控制液壓升降機，分別為手動模式和自動模式。

手動模式：通過腳踏開關點動控制升降機上下工作，或者通過控制箱上的點動開關控制升降機的上下工作。

自動模式：

通過光電開關檢測升降機上的工件進行上升控制，當光電開關檢測到工件被取走時候系統延時設定時間3～9秒（延時設定通過控制板上的一個按鍵控制，按一次數字循環3～9，數碼管顯示，控制參數具有掉電存儲功能）。可以選擇自動上和自動下，具有高位自動下降功能取消和開啟功能，通過電路板上的按鍵操作實現。

顯示任務的建立：

static ?void ?AppTaskCreate（void）

{

#if（OS_TASK_NAME_EN > 0）

CPU_INT08U ?os_err;

#endif

OSTaskCreateExt（（void（*）（void ? *））AppTaskLED2，/* Create the task for LED2 to blink ? ? ? */

（void ? ? ? ? ? ?*）0，

（OS_STK ? ? ? ? ?*）&AppTaskLED2Stk[APP_CFG_TASK_ LED2_STK_SIZE - 1]，

（INT8U ? ? ? ? ）APP_CFG_TASK_LED2_PRIO，

（INT16U ? ? ? ? ）APP_CFG_TASK_LED2_PRIO，

（OS_STK ? ? ? ? ?*）&AppTaskLED2Stk[0] ，

（INT32U ? ? ? ? ）APP_CFG_TASK_LED2_STK_SIZE，

（void ? ? ? ? ? ?*）0，

（INT16U ? ? ? ? ）OS_TASK_OPT_STK_CHK | OS_TASK_ OPT_STK_CLR）;

#if（OS_TASK_NAME_EN > 0）

OSTaskNameSet（（INT8U）APP_CFG_TASK_LED2_PRIO，

（INT8U *）"AppTaskLEDDisplay"，

（INT8U *）&os_err）;

#endif

}

結語：根據本方案設計出的液壓升降機板卡具有一定的市場前景，在一定的場合能夠進行特定的功能控制，可以代替PLC構成的系統穩定和低成本的是這個平臺的一個最大的亮點。

參考文獻：

[1] MCF52259 Rev.1，02/2009，http：//www.freescale.com

[2] MQXUG Rev.0，1/2009，http：//www.freescale.com

[3] MQXUSBHOSTUG Rev.0，01/2009，http：//www.freescale.com

[4] MQXRTCSUG Rev.0，01/2009，http：//www.freescale.com

（作者單位：無錫機電高等職業技術學校）