智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的研究设计

王朱劳

（陕西国防工业职业技术学院，陕西西安 710300）

随着酒库贮酒工艺技术的发展，在人工智能环境下进行酒库贮酒的电子监控设计，提高酒库贮酒的质量及自动化水平，构建智能酒库贮酒中心微机的监测系统，采用嵌入式的微机管理技术和集成信息处理技术，分析酒库贮酒过程中的信息特征量，采用大数据信息融合技术对酒库贮酒过程中的信息进行管理和智能控制[1]，提高智能酒库贮酒中心微机的智能监测能力，研究智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的优化设计方法，对促进酒库贮酒的信息化建设和发展中具有重要意义，相关酒库贮酒中心微机电子监控系统设计受到人们的极大关注[2]。当前，对智能酒库贮酒中心微机集散电子监控的设计方法主要采用单片机控制方法，结合智能酒库贮酒中心微机自动监测信息融合和自适应处理，采用过程控制和特征检测方法，实现智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的优化设计，但传统方法进行智能酒库贮酒中心微机集散电子监控的自适应性不好，自动控制能力不强。对此，采用集成DSP方法，设计一种新的智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统。系统建立在集成DSP开发环境中，首先进行系统的开发环境描述和系统总体结构分析，然后设计系统的硬件，使其模块化，最后进行智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的调试分析，得出有效性结论。

1 系统总体设计构架和功能模块分析

1.1 系统的总体设计构架

为了实现智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的优化设计，采用集成DSP的嵌入式设计技术，进行智能酒库贮酒系统的可编程逻辑控制研究，制定出智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的总体开发设计方案，设计的智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统主要包括硬件设计和控制器设计两大部分，对智能酒库贮酒中心微机自动监测的基础是酒库贮酒中心微机智能监控的物联网组网设计和连通性测试[3]。采用ZigBee组网传感技术，进行智能酒库贮酒中心微机智能监控过程中的信息采集和传输控制设计，建立智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的核心控制模块。采用Multigen Creator软件进行智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的层次化结构设计，设置电源状态监控器，对酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的输入能量进行管理。在操作系统层和应用软件层分别配置MCU控制单元构建主控电路[4]，系统的功能模块结构分为智能监测信息采集模块、总线输出转换模块、程序加载模块、指令收发转换模块、总线调度模块、人机交互模块和接口模块等，得到系统的总体结构图如图1所示。

图1 系统的总体结构图

在程序交叉编译控制的基础上，进行智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的硬件模块化，对酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的信息安全基线进行模糊配置。采用总线接口程序采集信息，设计回路节点的接口，回路节点分布如图2所示。

图2 系统的回路节点分布

1.2 系统的开发环境描述和功能模块分析

在上述进行了系统的总体结构设计的基础上，进行智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的开发环境分析和功能模块分析。采用专用读写器芯片进行酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的智能存储控制，构建多模传感器终端协议，完成酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的信息调度和安全基线配置，结合UHF RFID进行酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的模拟组件构建。在Multigen Creator3.2开发环境下，实施智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的嵌入式开发和模块设计，中心微机集散电子监控系统的功能模块主要包括CPU模块、测量模块、交-直变换电路模块、打印机模块、人机对话模块等[5]。采用220 V交流与220 V、110 V直流输出作为系统的供电输入，对在系统断路器中的分、合闸操作实现中断设计，设置酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的输出电源，实现蜂鸣与灯光的智能报警，系统的断路器检测装置功能模块组成如图3所示。

图3 系统的断路器检测装置功能模块组成

根据图3的功能模块结构，实施智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的硬件配置，在系统的输出终端，热敏打印机可以快速、清晰、方便的打印监控结果，在输出模块设计指示灯进行信息显示。在AV890移动智能终端设备中进行智能酒库贮酒中心微机智能系统终端数据采集[6]，并通过传感器上传到统一提供的接口中，构建驱动电路和控制器进行智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的信息输出转换控制，得到系统的硬件配置如图4所示。

图4 系统的硬件配置结构图

2 系统硬件设计与实现

在上述智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的总体结构设计，对系统模块化硬件进行实现。采用集成DSP方法，设计智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的硬件模块，包括智能监测信息采集模块、总线输出转换模块、程序加载模块、指令收发转换模块、总线调度模块、人机交互模块和接口模块等[7]，对各个模块设计描述如下：

（1）信息采集模块。信息采集模块作为系统的信息采集单元，分为微机集散电子监控的信息滤波器、输出功率放大、FPGA集成控制等。采用传感器进行微机集散电子监控的信息采集，对采样的主机控制信号通过压控振荡器实现输出转换控制，采用Nordic公司的nRF905、nRF9E5作为微机集散电子监控的程控放大器，选用R1000、R2000实现酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的基线配置和断开操作，用ADI公司的ADSP21160处理器系统作为集成总线。采用RS5485总线传输控制方法进行酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的信息采集[8]，得到信息采集模块的电路图如图5所示。

图5 信息采集模块设计

（2）总线输出转换模块。总线输出转换模块采用ADSP-BF561(以下简称BF561)处理器进行酒库贮酒中心微机集散电子监控的总线输出转换控制，在集成电路模型中，D/A模块实现对电子监控系统的总线收发。采用分散的A/D、D/A转换器进行酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的DMA控制器设计[9]，总线输出转换模块设计如图6所示。

图6 总线转换输出模块

（3）程序加载模块。程序加载模块实现对监控指令的加载和程序输出控制功能。通过工业标准级的六线同步串口实现智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的PCI总线设计和信息调度，建立GPRS逻辑信道，通过附加总线实现酒库贮酒中心微机集散电子监控系统信息安全基线配置和程序加载核查[10]。采用分散的A/D、D/A转换器进行程序加载过程中的程序读写和AD转换控制，得到程序加载模块设计如图7所示。

图7 程序加载模块设计

（4）人机交互模块和接口模块。人机交互模块和接口模块设计在输出端口，采用ISA/EISA/Micro Channel扩充总线进行智能酒库贮酒中心微机自动监控过程的人机交互设计，在嵌入式环境中设计CPU模块、测量模块、交-直变换电路模块实现监控系统的输出调试和人机交互控制，使用T9871芯片和C4974芯片获取智能酒库贮酒中心微机的监控信息，用AD/DA转换器进行智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的脉冲信息采集转换[11]，分集交互的集成控制数据结构表见表1。

表1 集成控制数据结构表

在人机交互模块的终端与PPI接口相连，采用物联网组网的RFID标签识读器进行总线输出寻址，得到人机交互模块的硬件设计结果[12]，综上所述，得到本文设计的智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的集成电路如图8所示。

3 实验测试分析

图8 系统集成电路设计

为了验证智能酒库贮酒中心微机集散电子监控系统的稳定性与可靠性，进行实验测试，调制过程中采用4线SPI方式与外部总线控制技术进行智能酒库贮酒中心微机集散电子监控中的指令加载，高速A/D时钟采样频率为200 KHz，中心微机集散电子监控系统输入直流信号在1.5～2.5V之间，系统调试的现场实景图如图9所示。

图9 系统调试现场图

根据调试结果，将+12 V测试电压加在端子的两端，选用了PCF8563时钟芯片和AT24C512存储器进行输出控制，测试输出性能曲线，得到结果如图10所示。

图10 系统的输出电压曲线

分析图10得知，设计的系统模拟输出范围为0至10 VDD，闭环增益45 V，满足设计指标要求，具有很好的稳定性和可靠性。

4 结语

本研究针对智能酒库贮酒中心微机的监测系统的构建作了系列的阐述，采用嵌入式的微机管理技术和集成信息处理技术是可行的，可实现对智能酒库贮酒中心微机集散电子监控的设计。系统功能模块结构分为智能监测信息采集模块、总线输出转换模块、程序加载模块、指令收发转换模块等。人机交互模块的终端与PPI接口相连，采用物联网组网的RFID标签识读器进行总线输出寻址，完成总线传输控制和系统的集成。实验验证得知，设计的系统输出增益较大，稳定性较好。