基于ARM的电子负载网络监控系统

　　随着电子产品的广泛应用，各种电源设备被使用，而电源设备运行可靠与否直接关系到系统运行的安全性和准确性，因此对这些电源设备的检验非常重要。电子负载即针对电源系统中输出电能的设备或转换装置，如发电机、AC/DC、DC/AC变换器、蓄电池、整流器及电感、电容等部件的输出特性、可靠性(老化放电)进行全面测试的设备。现在广泛应用的电子负载存在许多不足，如只能工作在单机面板操作模式下，缺乏上位机监控功能，数据显示缺乏图形界面，显示不直观，人性化;测试过程必须全程有人员进行操作，无法进行编程控制测试;没有以太网络接口，无法进行远程通讯与控制。而基于网络的电子负载系统相对于传统电子负载系统有以下突出优点：

　　(1)测试工作在上位机集中进行，通过自动测试降低测试人员劳动强度，减少冗余人员，提高测试效率;

　　(2)便于及时、准确、全面直观、高效、连续地反映电源测试状态，利于科学管理;

　　(3)远程监控可长期保存大量工作数据，并以此为依据进行科学的测试分析。

　　目前，传统电子负载通常利用RS232，RS485或CAN等总线进行网络通讯。但这些网络的有效半径较短，并且孤立于Internet网络以外，无法采用现代化网络管理实现大范围高效率的远程监控。针对以上不足，文中采用三星公司高性能的ARM处理器S3C2440作为核心，开发了基于以太网电子负载监控系统，对于实现电源设备远程自动化测试有着重要意义。

　　1 监控系统的总体结构

　　电子负载监控系统是一个以ARM为核心的通讯网络。系统结构，如图1所示。

　　ARM在以太网通讯中作为服务器端构成网络上的一个节点，具有独立的IP地址，上位机作为客户端通过对不同IP地址的访问实现与网络上不同节点的ARM服务器通讯，连接或监控某个节点上的电子负载。上位机通过以太网发送给负载的控制命令由ARM网络控制器接收，再通过ARM网络控制器由RS232总线发送给电子负载。电子负载根据接收到的控制命令将被测电源的各种数据和负载工作的各个参数通过RS232总线上传给ARM。ARM将来自负载的数据采用TCP/IP协议通过以太网上传给上位机，ARM可以通过扩张串口连接多个负载，同时通过路由器扩展网络，实现多个ARM系统并行工作，提高整个监控系统的负载能力。

　　2 ARM网络控制器硬件设计

　　ARM系统硬件部分采用三星公司的ARM芯片S3C2440，S3C2440基于32 bit ARM920T内核，标称工作频率为400 MHz，配置一片64 MBytes Nand FLASH和两片32 MBtyes SDRAM，网络芯片采用DM9000A，配置了MAX3232扩展串口与电子负载进行连接。结构图，如图2所示。