分时多任务矿用胶带机综保系统主站设计

　　摘要：传统的煤矿胶带机综保系统主站通常采用单任务机制，灵活性差，单片机利用率不高，限制了主站的性能。本文将分时多任务机制应用在胶带机综保系统的主站设计中，将主站所要实现的功能划分为若干个任务，为各任务分配时间片，提高了主站的工作效率，同时使系统具有很强的实时性。

　　引言

　　随着煤矿开采技术的提高，对煤矿监控系统的功能要求也越来越高，8位单片机单任务的设计方法已不能满足生产实践的要求。16位甚至32位处理器已越来越多地应用于煤矿监控领域，这些处理器资源丰富，可以通过移植操作系统实现多任务控制，从而有效地利用处理器。高档处理虽然性能强但价格高，且开发难度大，而8位单片机存储空间有限，不适合移植操作系统，因此本文将分时多任务的思想应用于8位单片机中，用时间片的方法分配各任务的运行时间，并且在每个任务的内部实现任务的调度，减少了额外的资源占用。该方法程序简单明了便于扩展，同时提高了系统的利用率，扩大了单片机的应用领域。

　　系统总体结构

　　目前矿用胶带机综保系统采用主站和分站结合的系统结构，主站放置于胶带机的机头，采集煤位、温度、速度和烟雾信号，分站沿皮带每隔20~40米布置一个，主要用于采集跑偏和急停信号并通过485总线发送给主站。图1为目前常用的胶带机综保结构。

　　主站作为整个系统的核心，主要有以下几个功能：(1)采集布置在机头处的若干传感器信号;(2)接收处理各分站的数据;(3)历史数据的存储功能和实时数据显示。因此主站性能的好坏将影响到系统的可靠性。　　

　　主站硬件设计

　　本文设计的主站采用Mega128作为主控制器，根据功能辅以DS1302、AT24C256等芯片实现相应的功能。

　　Mega128基本工作电路

　　Mega128是一款8位低功耗CMOS微处理器，功能强大，I/O口多，便于日后升级系统。图2为Mega128基本工作电路。设计中采用MAX706作为复位芯片，另外还提供了有源和石英两种晶振方式。