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基于ARM11的粉体动态定量称重控制器设计

发布时间:2019-11-14 09:43:13 |来源:网络转载

0引言

近年来嵌入式技术得到了迅猛发展,嵌入式微处理器具有体积小、低功耗、软硬件可裁剪、成本低等优点,嵌入式软件系统主要是针对操作系统而言,不同场合和应用领域可以选择不同的操作系统,常见的有嵌入式Linux系统、WidonwsCE、实时系统VxWorks和μC/OS-II等。Linux系统属于开源系统,内核可以任意裁剪移植,几乎支持所有的硬件驱动程序和网络协议,有很好的应用性。文中基于嵌入式控制技术,采用ARM11嵌入式控制器,以Linux为软件平台设计了一种粉体动态定量称重控制器,实现油脂加工企业豆粕等粉体物料参数设置、在线动态定量称重和远程称重过程监控管理等功能。

1系统总体设计

系统采用嵌入式微处理器作为现场称重控制器的控制核心。整个系统由称重传感器、智能仪表和执行秤体部件组成。智能仪表包括嵌入式微处理器、触摸屏、信号调理电路、通讯接口等外围扩展模块;执行秤体部件包括气缸、快中慢放料斗、称重斗等部件。

2控制器硬件结构设计

系统控制器控制核心采用ARM11芯片S3C6410。S3C6410处理器采用ARMv6架构,是一个16/32位RISC微处理器,有丰富的内部资源,采用64/32位内部总线架构,64/32位内部总线结构由AXI、AHB和APB总线组成,存储器系统具有双重外部存储器端口、DRAM和Flash/ROM/DRAM端口。S3C6410包括很多片上功能外设:Camera接口,TFT24bit真彩色LCD控制器,系统管理单元(电源时钟等),4通道的UART,32通道的DMA,4通道定时器,通用I/O口,I2S总线,I2C总线,USBHost,高速USBOTG,SDHost和高速MMC卡接口以及内部PLL时钟发生器,处理器方便外部扩展。

(1)处理器主模块:系统电源模块采用LTC3406,ARMCore的供电电压为1.1V,DDR为1.8V.复位电路采用IMP811TEUS芯片,它可以提供稳定的触发信号,将机械按键转化为复位信号,为处理器提供复位重启信号。S3C6410内部有3个PLL,分别是APLL、MPLL、EPLL.经过分频可以得到各种相应的时钟源,如Nand时钟发生器、MFC时钟发生器,用于UART和SPI的时钟发生器等。文中采用12MHz晶振。

(2)内存与外部存储电路:S3C6410内部有DRAM控制器,支持多种内存。可以支持SDRSDRAM,动态SDRSDRAMDDRSDRAM和动态DDRSDRAM。文中采用动态DDRSDRAM,型号为K4X51163PG-FGC6。

(3)外部存储Nand电路:相对于NorFlash来说,NandFlash的价格更便宜,所以一般都从Nand中启动引导系统,然后在内存上执行主程序代码。S3C6410支持Nand引导,硬件实现了将Nandflash中前8K的内容搬到内存中执行,然后在跳到内存中执行。所以写程序时,前面8K的程序要写成引导程序。文中选用Nandflash为K9F2G08,大小为256M,能够存储较大的程序与数据。

4结束语

文中设计了一种基于ARM11的粉体动态定量称重控制器。详细介绍了该仪器的硬件组成和软件设计。该仪器采用ARML1嵌入式控制器,以Linux为软件平台完成了A/D转换,触摸屏等驱动程序及应用程序的编写,研究数据滤波和称重误差修正算法以提高称重精度,实现油脂加工企业豆粕等粉体物料参数设置、在线动态定量称重和远程称重过程监控管理等功能。该仪器具有体积小、精度高、功能可扩展等优点,为粉体物料动态计量手段提供一种有效途径。该仪器可根据不同行业需求,在软件上稍作更改即可进行功能扩充或修改,应用于加工过程中需要动态定量称重的许多行业,应用前景广泛。

 

 

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