来源:网络转载更新时间:2020-08-26 10:35:07点击次数:2074次
文中明确提出了一种根据C8051F064和CC1101的近距离无线数据传输称重控制器的设计方案,将嵌入式系统和无线通讯技术性有机结合起來,釆用了二级定量分析称重操纵,该控制器实用性强,可靠性好,拥有普遍的应用前景。
1称重控制器的原理
称重控制器以C8051F064为信息内容控制部件并且以CC1101为无线通讯模块钏,关键由秤重数据信号收集控制模块、电脑键盘和秤重显示信息控制模块、输人輸出控制回路、无线数据传输控制模块等一部分构成⑶,其构造如图所示1所显示。当重量传感器上装车吊物时,重量传感器造成与被测物件荷载正相关的工作电压数据信号,工作电压数据信号经放大和滤波器后,传输至C8051F064单片机设计內部的16位的AD转换器变换何,进行秤重数据信号的收集,经单片机设计数据处理方法后根据显示信息电源电路显示信息被测物件荷载的尺寸。称重控制器运用CC1101无线数据传输控制模块,将数据信息根据无线数据传输的方法发送到上台电子计算机。
2硬件配置电源电路的设计方案
2.1数据信号釆集电源电路
数据信号收集电源电路由重量传感器、变大低通滤波器及C8051F064内的16位AD转换器等构成。重量传感器釆用电阻器应变力式感应器,完成将秤重荷载数据信号变换为很弱的工作电压数据信号。变大低通滤波器釆用TI公司的OPA37和OP07等构成,如图2所显示。该电源电路将祢重感应器输出的工作电压数据信号开展变大和滤波器。
2.2I/O模块
输人輸出模块用以完成投料门和下料门的操纵。投料门有二种投料情况:快投料、慢投料。操纵输出控制模块由TLP521-4光电耦合器和S8050驱动器三极管等元器件构成,用以将操纵数据信号经光电耦合器和三极管驱动器后间,对汽车继电器和相对的投料门和下料门开展操纵。操纵键入控制模块关键用以检验投料门和下料门相位传感器键入数据信号的情况。先检验下料门感应器,如确定下料门处于关掉情况,则能够 投料。投料时最先进到快投料,当快投料做到预订值时,单片机设计插口P5.0輸出操纵数据信号使投料门放置慢投料运行状态;随后开展慢投料,慢投料完毕时,单片机设计插口P5.1输出数据信号关掉投料门,完毕投料,而且检验投料门相位传感器,如确定投料门处于关掉情况,则能够 下料,下料完毕后进到下一个全过程。
3数据预处理
釆集到的净重数据信息受各种各样影响危害,务必先开展预备处理。本文选用一种滑动平均滤波器法对称性重数据预处理。滑动平均滤波器法又被称为递推均值滤波器法。设W为重量传感器k時刻的取样值,2N+1为滑动平均滤波器对话框的长短,则k時刻过滤器的輸出数学关系式以下:
滑动平均过滤器最先收集2N+一个数据信息并各自存进2N+一个运行内存模块;进行2N+一个秤重数据信息的第一次取样后,之后每取样一次,每一次取样的新数据放进队尾,并丢掉队首的一次数据信息,把序列中的2N+一个数据信息求均值计算,即得到 新的滤波器数据信息輸出编码序列。滑动平均过滤器长短2N+1由AD转换速度和秤重結果平稳時间决策。C8051F064的AD转换速度较大达到1Msps,本设计方案选用的取样周期时间为4.5ms,并考虑到短期内内取样值的平稳,经数次实验取2N+1=15O
4软件开发
称重控制器的源程序关键完成数据信号收集和解决、加下料操纵、重量显示信息和无线数据传输等作用,流程表如图所示5所显示。
4.1数据收集
数据收集根据向ADC0操纵存储器的AD0BUSY写“1”起动数据交换,当査询到ADC0操纵存储器的AD0INT为“1”时,变换完毕,然后解决ADC数据信息。数据收集的程序流程以下:
voidGetADdata()
{charold_SFRPAGE=SFRPAGE;intidatatemp;
BYTEADH,ADL;
temp=0*
SFRPAGE=ADC0_PAGE;
AD0lNT=0;
AD0BUSY=1;
while(AD0INT==0);SystemDelay(20);ADH=ADC0H;ADL=ADC0L;temp=ADH;temp=temp«8;temp=temp+ADL;
SFRPAGE=olcLSFRPAGE;
4.2操纵汇编程序
管理程序选用的二级定量分析分成快投料总体目标量M1,慢投料总体目标量M2。当快投料净重做到M1时,快投料全过程完毕;操纵投料门变成慢投料,进到慢投料全过程,慢投料做到M2时,慢投料全过程完毕,关掉投料门,M2=M-M3,在其中M为设定目标量,M3为提前量。从传出关掉投料门命令到合上投料门这段时间内,投料口再次投料,会出現一个起伏量(也就是提前量),因此要提早关掉投料门,才可以保证投料更精确。操纵子流程图如图所示6所显示。
4.3无线通讯控制模块软件开发
无线通讯程序模块关键由CC1101接收和推送程序流程构成,单片机设计根据SPI接口对CC1101开展配备。当CSn为低电频时,SPI接口开始工作,提前准备接纳一条命令,CSn由高到低振荡时开始变换命令。无线通讯流程表如图所示7所显示。
2) 也就能TX情况,传数据信息到TXFIFO,假如数据信息沒有所有传送到TXFIFO,则MCU进到功耗方式;
3) 假如传送数据低于256时选用固定不动长的推送,不然釆用
CC1101接受方式程序编写全过程:
1) 接受方式复位,并设定无尽接受字节数长短方式,也就能接受终断选通接受情况;
2) 激活接受方式,假如全部字节数沒有所有被读完RXFI-F0,则MCU将设定为功耗方式;
3) 对RXFIFO数据文件开展编解码,读取重力梯度送进单片机设计。5结语
该称重控制器能即时地将精确测量数据信息根据无线数据传输的方法发给上台电子计算机,并能够 根据组网方案方法完成对分散化的精确测量数据信息规范化管理,此无线网络称重控制器实用性强,可靠性好。
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