基于汕超设备的USB&FATFS系统

本系统主要由USB和FATFS文件系统组成，为了实现将无损检测NDT文件从汕超CTS1002设备中转存读取并通过无线传输发送给指定服务器的功能。以下将对产品需求，硬件框架和软件框架做详细的阐述

 

需求分析

汕超CTS-1002超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器，它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷（裂纹、疏松、气孔、夹杂等）的检测、定位、评估和诊断。既可以用于实验室，也可以用于工程现场。广泛应用在锅炉、压力容器、航天、航空、电力、石油、化工、海洋石油、管道、军工、钻井、轴承、铸造、船舶制造、汽车、机械制造、冶金、金属加工业、钢结构、铁路交通、核能电力、高校等。但是，由于某些户外作业需要对现场勘测数据进行及时的分析和处理，原装汕超CTS-1002并没有携带无线传输功能，数据传输过程只能通过U盘的存入和转出来实现，过程繁琐而且效率低，而市面上的无线U盘也只是实现单端存入和单端输出功能，局限性太大，无法满足以上的需求。所以，我在实时系统UCOS下移植了USB模块和FATFS文件系统，用以实现以上需求，考虑到高性能、低成本、低功耗的产品需求，我选择了基于ARM Cortex-M3内核的STM32F103“增强型”系列作为主控芯片。

 

系统构成

系统设计图

 

模块分析

STM32: STM32F系列属于中低端的32位ARM微控制器，该系列芯片是意法半导体（ST）公司出品，其内核是Cortex-M3。该系列芯片按片内Flash的大小可分为三大类：小容量（16K和32K）、中容量（64K和128K）、大容量（256K、384K和512K）。芯片集成定时器，CAN，ADC，SPI，I2C，USB，UART，等多种功能。

UCOS系统：μC/OS II(Micro-Controller Operating System Two)是一个可以基于ROM运行的、可裁剪的、抢占式、实时多任务内核，具有高度可移植性，特别适合于微处理器和控制器，适合很多商业操作系统性能相当的实时操作系统(RTOS)。

 

FATFS文件系统：FatFs是一个通用的文件系统模块，用于在小型嵌入式系统中实现FAT文件系统。 FatFs 的编写遵循ANSI C，因此不依赖于硬件平台。它可以嵌入到便宜的微控制器中，如 8051, PIC, AVR, SH, Z80, H8, ARM 等等，不需要做任何修改。

 

ESP8266: ESP8266 内置 Tensilica L106 32 位微型控制器 (MCU)，具有超低功耗和 16 位 RSIC，时钟速度最高可达 160 MHz。支持实时操作系统 (RTOS)，目前 Wi-Fi 协议栈只用了 20% 的 MIPS，其他均可用于用户编程和开发。

 

USB接口：USB是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。

 

 

硬件设计

原理图：

 

制板PCB图：

 

实物图：

 

具体源码和实现随后上传。。。