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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時間:2020-08-10 11:03:39 |來源:網絡轉載
稱重信號數字化模塊能夠在現場將感應器信號數字化,并根據RS485插口將重量以通信系統(tǒng)方法長距離傳送。其傳送合乎ModBus協(xié)議書,能夠便捷地連接自動控制系統(tǒng)、電子計算機和PLC等。
1電源電路基礎構造
如圖所示1,電源電路包含信號變大、D/A變換、單片機設計、通信插口和電路幾部分。變大和變換采用AnalogDevices的低噪音高精密放大儀AD8655與CirrusLogic便宜的20位△/!模數轉換器CS5513的配搭組成。信號解決選用RISC單片機設計AT90S2313,其內部包括E2PROM,可用以儲存稱重校正指數、上低限基準點等內容。模塊選用MAX1487E通訊插口集成ic傳送數據,此集成ic有ESD維護電源電路,抗干擾性強,通信間距達到數km。
2運算放大器設計方案
現階段的電子器件稱重設備大多數應用電阻器應變力橋式感應器,其關鍵是由電阻器應變計(電阻應變片)組成的電橋電路,這類感應器具備低成本、高精度且溫度可靠性好的特性。但其檢驗基本原理決策此類感應器輸出電壓低,要歷經差分信號運算放大器變大數百倍才可以用以"/D變換。
設電橋電路的2個輸出端在沒有聯(lián)接解決電源電路時的工作電壓各自為e%和e2。因為運放電路鍵入端"虛短”效用,在三極管放大器的功效下,反相鍵入端工作電壓峭,但在進到衰減系數地區(qū)時非常容易產生震蕩,在運用中最好是設計方案成"米爾沃茲”特點。
3稱重信號的手機軟件解決
單片機設計承擔接受來源于A/D轉化器的數據信號,并對信號開展數字濾波,另外回應服務器查尋,將稱重值提交并警報輸出。
頻率轉化器轉化成相對的單脈沖頻率。輸出波形或三角波的頻率徹底由光輻照度決策,可程序控制調節(jié)敏感度及滿度的輸出頻率。屏幕分辨率極高,不會受到外場元器件危害,能夠立即與微處理器聯(lián)接,基本上不必外場元器件。圖2為TSL230B與AT89C51的聯(lián)接。
s0、為敏感度操縱端,事實上是根據更改集成ic上邊的光感應對話框的總面積來更改敏感度;2、#3為滿量程挑選端;OUT為頻率信號輸出,進到單片機設計的捕捉輸入,程序流程中挑選上升沿捕捉合理,根據測算2次捕捉時間內電子計數器的
標值差,便能夠測算輸出頻率值。圖3所顯示為頻率/輻照度關聯(lián)曲線圖,進而獲得透光性量。
選用K型熱電偶做為溫度測量元器件。Maxim企業(yè)發(fā)布的MAX6675能將熱電阻溫度測量運用時繁雜的線性化、冷端賠償及數字化輸出等難題集中化在一個集成ic上處理,簡單化了將熱電阻溫度測量計劃方案運用于嵌入式操作系統(tǒng)時繁雜的硬件軟件設計方案,因此該元器件是將熱電阻溫度測量運用于嵌入式操作系統(tǒng)行業(yè)的理想化挑選。系統(tǒng)軟件選用MAX6675集成ic做為熱電阻放大儀與數字轉換器。該元器件是一繁雜的片式熱電阻數字轉換器,內部具備信號調整放大、12位的仿真模擬/數字轉換、冷端賠償(里接第63頁)值),這時Xk暫未存進濾波器序列。當持續(xù)出現一定總數那樣的值時,表明凈重的確發(fā)生了轉變,才可以將存進濾波器序列。程序流程的主流程和濾波算法步驟見圖2,Cmax為電子計數器上限制值。
4結果
有效設計方案和應用運算放大器及A/D轉化器能夠省掉運算放大器和A/D轉化器的負開關電源,運算放大器的輸入工作電壓貼近于電源電壓的1/2,運算放大器的工作中點有效。與應用儀表放大器或選用內嵌放大器的A/D轉化器相傳感和校準、數據控制板、一個SPI適配插口和一個有關的邏輯性操縱。MAX6675選用規(guī)范的SPI串行通信外接設備系統(tǒng)總線與MCU插口,且MAX6675只有做為從機器設備。因為AT89C51不具有SPI系統(tǒng)總線插口,故選用仿真模擬SPI系統(tǒng)總線的方式 來完成與MAX6675的聯(lián)接。在其中P1.5仿真模擬SPI的數據信息鍵入端SO,P1.6仿真模擬SPI的從機挑選端CS,P1.7仿真模擬SPI的串行通信數字時鐘輸出端SCKo
在系統(tǒng)軟件的軟件開發(fā)中,選用模塊化編程設計,有源程序、鍵盤顯示匯編程序、溫度收集解決匯編程序、頻率/光照強度精確測量解決匯編程序、PWM操縱的程序控制提溫匯編程序等模塊。系統(tǒng)軟件通電校準后實行源程序。用人機對換的方法,先顯示信息"1”,表明工作中進到第一步。規(guī)定在這里步開展控溫參量設置。設置后顯示信息"2”,進到流程2,開展提溫速度設置。隨后進到流程3,能夠開展作用實際操作了。這時候單片機設計查尋五個功能按鍵,即控溫鍵、預測分析鍵、真測鍵、初熔溫度顯示信息鍵和終熔溫度顯示信息鍵,按在其中隨意一鍵,單片機設計立即執(zhí)行該鍵程序處理。
系統(tǒng)軟件關鍵性能指標以下:
1) 溫度測量范疇室內溫度~350°C
2) 溫度測量屏幕分辨率0.1C
3) 溫度測量精密度0.2C
4) 升溫速度挑選0.2°C/min、0.5°C/min、1°C/min、2°C/min、5°C/mino
5結語
該檢測儀關鍵由AT89C51單片機設計、光頻轉化器TSL230B、熱電阻及熱電阻變大與數字轉換器MAX6675等電源電路構成,構造簡易,手機軟件實際操作便捷,檢測高精度。經檢測該儀器設備能夠非常好地用以有機物溶點的全自動自動測量。
使模塊輸出值更為平穩(wěn)靠譜,更適用工業(yè)生產當場的極端標準規(guī)定。
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