分時多任務礦用膠帶機綜保系統主站設計

　　摘要：傳統的煤礦膠帶機綜保系統主站通常采用單任務機制，靈活性差，單片機利用率不高，限制了主站的性能。本文將分時多任務機制應用在膠帶機綜保系統的主站設計中，將主站所要實現的功能劃分為若干個任務，為各任務分配時間片，提高了主站的工作效率，同時使系統具有很強的實時性。

　　引言

　　隨著煤礦開采技術的提高，對煤礦監控系統的功能要求也越來越高，8位單片機單任務的設計方法已不能滿足生產實踐的要求。16位甚至32位處理器已越來越多地應用于煤礦監控領域，這些處理器資源豐富，可以通過移植操作系統實現多任務控制，從而有效地利用處理器。高檔處理雖然性能強但價格高，且開發難度大，而8位單片機存儲空間有限，不適合移植操作系統，因此本文將分時多任務的思想應用于8位單片機中，用時間片的方法分配各任務的運行時間，并且在每個任務的內部實現任務的調度，減少了額外的資源占用。該方法程序簡單明了便于擴展，同時提高了系統的利用率，擴大了單片機的應用領域。

　　系統總體結構

　　目前礦用膠帶機綜保系統采用主站和分站結合的系統結構，主站放置于膠帶機的機頭，采集煤位、溫度、速度和煙霧信號，分站沿皮帶每隔20~40米布置一個，主要用于采集跑偏和急停信號并通過485總線發送給主站。圖1為目前常用的膠帶機綜保結構。

　　主站作為整個系統的核心，主要有以下幾個功能：(1)采集布置在機頭處的若干傳感器信號;(2)接收處理各分站的數據;(3)歷史數據的存儲功能和實時數據顯示。因此主站性能的好壞將影響到系統的可靠性。　　

　　主站硬件設計

　　本文設計的主站采用Mega128作為主控制器，根據功能輔以DS1302、AT24C256等芯片實現相應的功能。

　　Mega128基本工作電路

　　Mega128是一款8位低功耗CMOS微處理器，功能強大，I/O口多，便于日后升級系統。圖2為Mega128基本工作電路。設計中采用MAX706作為復位芯片，另外還提供了有源和石英兩種晶振方式。