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  小型挖掘机主控制器模块设计

  微控制器是系统的主要核也控制元件,其性能直接决定了整个系统的稳定性及质量。根据第二章系统设计方案,结合市场主流应用于车辆控制器的微控制器,对微控制器的选型应综合考虑以下因素:
   
    1.运算、架构及处理能力

  本文设计的电子监控系统应用于小型挖掘机等工程机械中,应具备一定的运算能力。虽然软件架构可不采用操作系统,但是由于需要巧模拟量数据进行滤波处理,因此应具有一定的浮点运算能力。采用8位架构难以支撑此应用,考虑到对未来的可能要求和功能扩展,采用32位架构更适用于本系统需求。

    2.丰富的外围接口

  电子监控系统中,主控制器一般采用CAN总线PW接口,3G和GPS通信模块一般也采用CAN总线接口。因此,为了编程和移植的方便,微控制器需要支持2路CAN总线接口。

  对多路模拟信号(如系统电压、冷巧液温度、液压油湿度、燃油量等信号)进行数据采集,微控制器应具备多路AD转换输入通道。对数字输入(用于采集冷却液液位、空滤、充电等信号)和输出接口(系统内部控制10等),PWM输入(液晶面板调节背光输出等),电子监控系统采用的微控制器需要具备丰富的外围接口。
小型挖掘机主控制器模块设计
  3.RAM和FLASH的需求

  RAM和FLASH是控制器的两个关键组化选型过程中保证程序空间或变量空间充足具有最高优先级。考虑到电子监控系统的复杂度,本文巧步考虑使用一个较大空间的器件。

  4.专用车辆领域

  小型挖掘机工作环境恶劣,对其稳定性要求较高。采用车辆专用的控制器有利于对其他应用的扩展,可W成型统一的控制系统,有利于产品的维护和开发。

     5.高性价比

  MCU选择应具有较强的生命周期,并具有较高的性价比。
小型挖掘机主控制器模块设计
    综上所述,从产品性能、成本及应用需求方面进行考虑,并经过与微控制器供应商应用工程师多次讨论本系统应用和需求,最终选择瑞萨半导体的M32R族的一款车用微控制器M32186PH。M32186是内置了闪存的32位单片机RISC微控制器。为实现高精度的算术运算,32186群搭载了完全符合圧EE754的单精度FPU。该微控制器具有多种外围功能,启动迭些功能所需要的软件存储于其大容量的FLASH中,困此可用于高功能、高性能算术能力和精密控制的应用系统中,其广泛应用于汽车设备控制(如发动机、ABS)、工业设备系统控制中。另外,该MCU使用的High-performance Embedded Workshop强大的开发环境和3Renesas开发工具可非常方便的进行软件开发。
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