基于DSP的冲量式谷物流量传感器数据处理系统开发

摘要

谷物联合收割机边作业边实时获取流量信息是获取作物产量分布信息的重要环节。本文以TMS320F2812芯片为微处理器开发了数据处理系统。测产系统离不开谷物流量传感器这一核心部件，可是振动干扰对其获取信号的影响显著。本文以约翰迪尔-3080A联合收割机为载体安装双平行梁结构的冲量式谷物流量传感器作为试验平台，针对振动干扰对其测产精度的影响，从数据处理方法上进行了研究，主要研究成果及结论如下:
　　(1)以TMS320F2812为主芯片，设计数据处理系统的硬件，包括信号调理电路、最小系统电路、外扩存储器电路、串口通讯电路。信号调理电路实现了微弱信号的放大和偏移;最小系统电路实现了数据采集和处理功能;外扩存储器电路实现了数据和代码存储容量的扩大;串口通讯电路实现了下位机向上位机发送反映流量信息的数据处理结果。
　　(2)以TMS320F2812为主芯片，设计数据处理系统的软件，包括DSP芯片的初始化程序、ADC模块采样程序、数据处理程序、串口通讯程序，实现了数据的采集和处理，最终将结果显示在上位机上。
　　(3)进行了双平行梁结构流量传感器振动干扰消除研究。利用MATLAB获取滤波系数，对两个平行梁的输出信号进行了80Hz的低通滤波，采用自适应干扰对消算法，对两个平行梁的输出信号进行了自适应干扰对消。试验结果表明，00位置收割机进行最大幅度振动的状态下，数据处理结果为0.0022V，验证了振动干扰消除方法的有效性。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究目的和意义

1．2 产量监测系统振动干扰噪声消除方法的国内外研究现状

1．2．1 振动干扰噪声消除方法研究现状

1．2．2 产量监测系统研究现状

1．3 研究内容和技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第二章 数据处理系统总体方案设计

2．1 谷物联合收割机测产试验平台

2．2 数据处理系统总体设计方案

2．3 本章小结

第三章 数据处理系统的硬件实现

3．1 硬件总体设计

3．2 信号调理电路设计

3．3 DSP最小系统设计

3．3．1 电源电路的设计

3．3．2 时钟电路的设计

3．3．3 复位电路的设计

3．3．4 JTAG下载口电路的设计

3．4 ADC模块设计

3．5 F2812与外扩存储器的接口设计

3．6 F2812与RS232接口的设计

3．7 整体电路图和硬件实物图

3．8 本章小结

第四章 数据处理系统的软件实现

4．1 DSP开发环境CCS简介

4．2 软件总体设计流程

4．3 软件程序设计

4．3．1 F2812初始化程序设计

4．3．2 ADC模块采样程序设计

4．3．3 数据处理程序设计

4．3．4 串口通信程序设计

4．4 程序预调试

4．4．1 采集已知的标准正弦波信号

4．4．2 采集手动施加的振动信号

4．5 本章小结

第五章 试验及结果分析

5．1 试验准备

5．2 数据采集和处理

5．3 试验结果与分析

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

附录

致谢