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基于LPC2131的失重秤配料系统设计

发布时间:2020-12-21 10:15:40 |来源:网络转载

1前言
调料是冶金工业、装饰建材、化工厂等领域的典型性生产工艺流程,近些年,选用失重秤调料方法的自动配料系统慢慢风靡,主要是该方法相较传统式的胶布秤调料方法具备计量检定精确、维护保养简单的优势。小编设计方案的失重秤自动配料系统是一种改善的料斗式称重设备,它的送料与开料全过程均由ARM开展操纵,与电子皮带秤对比,低成本、高精度。
2LPC2131微处理器的特点⑴
LPC2121是根据一个适用即时模拟仿真和内嵌式追踪的32/16位ARM7TDMI-STMCPU的微处理器,并含有32KB的置入的高速Flash储存器。128位宽度的储存器插口和与众不同的加快构造使32位系统编码可以在较大 数字时钟速度下运作。对编码经营规模有严控的运用可应用16位Thumb方式将编码经营规模减少超出30%,而特性的损害却不大。
LPC2131的关键特点以下:
a) 8KB片内静态数据RAM,
b) 32KB片内Flash程序存储器。128位总宽插口/网络加速器完成达到60MHz的实际操作頻率。
c) 一个8路10位A/D转化器共包括8/16个仿真模拟输入,每一个安全通道的变换時间低至2.44us。
d) 两个32位系统计时器(带4路捕捉和4路较为安全通道)、PWM
收稿日期:2006-11-22模块(6路輸出)和看门狗1。
e) 好几个串行通信,包含两个16C550工*UART、两个告知I2C插口(400Kbits/s)、SPI和具备调节作用和数据信息长短可变性作用的SSP。
f) 空间向量终断控制板。可配备优先和空间向量详细地址。
g) 高达47个可承担9V的通用性I/O口(LQFP64封裝)。
h) 高达9个边缘或脉冲信号开启的外部中断脚位。
3 失重秤自动配料系统构成
失重秤能够分为机器设备系统软件和自动控制系统两绝大多数O
机器设备系统软件:关键包含一个计量检定仓、一台子上料磁感应给料机、一台下料磁感应给料机、6个悬吊训练设备及其软插口等五个一部分。在其中,上料磁感应给料机靠上部的3只悬吊训练设备悬架在料斗上,它与计量检定仓选用防污软连接,在净重上与计量检定仓分离出来,开料磁感应给料机靠下边的3只悬吊训练设备悬架在计量检定仓上,它与计量检定仓根据计量检定仓内的料注联接,在净重上与计量检定仓变成一体,并一起由3只拉力传感器悬架在料斗上,开料磁感应给料机和计量检定仓及计量检定仓内的料一起做为称重目标

失重秤自动控制系统组成结构图

自动控制系统:如图所示1所显示,关键包含拉力传感器、信号增强器、输入输岀插口、ARM控制板、晶闸管、电脑键盘和LED显示信息等一部分。
4系统硬件开发
调料自动控制系统的硬件配置构成如图2所显示。

配料控制系统硬件组成图

图2调料自动控制系统的硬件配置构成
全部系统软件以LPC2I31微处理器为关键,对料仓净重,过零点等主要参数开展检验,经计算较为,操纵晶闸管开启等相对的执行器,完成系统功能。
4.1过零点检验及晶闸管开启操纵
失重秤自动配料系统工作中时,规定上料時间尽量短,而开料全过程要尽量的匀称。所灶料电振机能够以较大 震动幅度值运作,而开料电振机规定根据调节晶闸管开启角的大小来操纵电振机震动幅度值的尺寸。过零点检验电源电路用以检验交流电流的过零点,在过零点到来以后,开启一个计时器,定时器中断后,给岀晶闸管打开单脉冲,那样要是更改计时器的初始值就能将打开单脉冲移位或后推,完成对晶闸管开启角的操纵。过零点检验、晶闸管开启控制回路如图3所示

过零点检验、晶闸管开启控制回路图

图3过零点检验、晶闸管开启控制回路
4.2数据信号变大与调零
拉力传感器的数据信号不可以立即送至A/D的键入端供变换,要加调养电源电路,根据对可变电阻R6的调节,使輸出数据信号工作电压范畴在0-3.3V。历经调养电源电路后,数据信号能够立即送至LPC2131内嵌的10位髙速A/D键入端。本系统软件选用功耗、高精密的仪表放大器AD623做为放大仪的关键元器件。AD623具备高精密(较大 离散系统性为40x10-6,最高值为200uV的失调电压,较大 失衡飘移为2x10-6/-C).高输入电阻、低键入参考点电流量、低键入失衡电流量、低噪音、功耗、小容积等特性。
数据信号放大及调零电源电路如图4所显示。

数据信号放大及调零电源电路图

4.3电脑键盘和LED显示信息
在本系统软件中,客户务必時刻操纵和把握系统软件的运行情况及一些关键的全过程信息内容,即客户务必根据电脑键盘和显示设备获得失当前的运作状况。为了更好地节省端口号資源和整个机械成本费,本系统软件选用SP1(SPI,SerialPeripheralInterface)插口,由八个功能键,8位移位寄存器74LS164、及4个4位8段LED数码显示管组成界面显示系统软件完成电脑键盘和LED显示信息。
5系统软件开发
系统软件关键的软件开发流程表如图所示5所显示。
源程序最先进行对I/O口、计时器、终断源、局部变量等的复位,设定原始运作主要参数。
每一次称重循环系统刚开始时,上料电动机震动,将料斗中的原材料震动到料仓中,ARM控制板另外对料仓原材料净重检验,当做到调料做到设置的上限制值时,ARM传出操纵数据信号,终止上料电动机运作,等候一段时间,待料仓中的原材料平稳后,检验料仓的净重,存储起來。
随后,起动开料震动电机运作,将料仓中的原材料震动出来洞时单ARM控制板即时检验料仓的净重,当即时检验的净重与原始净重的误差为预订的调料净重时,终止开料震动电机运作,进行。

失重秤主程序框图


这时,再精确测量料仓原材料的净重,与送料完了的料仓净重相减,得出去的就是此次该原材料的调料净重。 因为原材料上、开料时有冲击性,精确测量出的料仓净重,不太可能恰好做到调料的净重规定,不够或超过一部分,做为出现偏差的原因,将在下一次开料时给予赔偿,为了确保持续运作时调料在规定的范畴内。
6结语
文中详细介绍了根据LPC2131的失重秤自动配料系统,系统软件可确保较高的调料精密度、操纵便捷灵便。对比其他自动配料系统,本系统软件灵活运用了LPC2131的各种各样内嵌作用,简单化了设计方案,减少了系统软件成本费,减少了操纵设备的容积,提升 了系统软件的可信性。

 

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