基于DSP的电子皮带计量秤的研究与开发

摘要

电子皮带计量秤是对散装物料进行连续称重计量的一种装置。目前大多电子皮带计量秤的控制显示仪表在硬件上都是基于16位的单片机或者PLC来设计的，其处理速度偏低；软件上大多还是采用汇编语言编程，并且程序结构上仍采用传统的线性程序流程，不便于软件的升级和维护。本论文在分析和吸收目前电子皮带计量秤设计技术和经验的基础上，提出了一种基于DSP的电子皮带计量秤的设计。
　　 在电子皮带计量秤的设计中，控制显示仪表的设计对于称量功能的实现极其重要。本文在简要介绍了电子皮带计量秤检测元件和秤架设计原则的基础上介绍了一种基于DSP和μC/OS-Ⅱ操作系统的控制显示仪表设计。该控制显示仪表硬件方面以TI公司生产的32位高性能TMS320F2812 DSP作为中央控制单元设计了模拟量采集模块、开关量输入输出模块、通信模块和人机接口等模块；软件方面在DSP上移植了μC/OS-Ⅱ操作系统，并以此为平台完成了应用程序的设计。这些使得控制显示仪表能够完成称重信号采样、计量值显示、故障报警、与上位机通信等多种功能，同时可以通过扩展的PID控制器对电子皮带计量秤系统进行闭环调速控制。该控制显示仪表具有处理速度快、人机界面友好、可扩展性强等特点。最后介绍了电子皮带计量秤的调零和校验方式。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

致谢

第一章绪论

1.2 电子皮带计量秤的国内外发展现状以及问题

1.3总体设计方案

1.4本论文的研究内容和章节安排

第二章电子皮带计量秤精度分析以及传感器的选择与秤体设计

2.1 电子皮带计量秤原理

2.2电子皮带计量秤的精度分析

2.3称重传感器

2.3.1 电阻应变式传感器原理

2.3.2电阻应变式传感器CZL-YB-1D

2.4测速传感器

2.4.1 光电脉冲式速度传感器原理

2.4.2光电脉冲式测速传感器GS-160

2.5电子皮带计量秤秤体设计

2.5.1 电子皮带计量秤秤体设计注意事项

2.5.2行程开关和接近开关

第三章电子皮带计量秤控制显示仪表的硬件设计

3.1 电源模块

3.1.1电源选型

3.1.2电平转换模块

3.2 中央处理器模块

3.2.1微处理器TMS320F2812

3.2.2外扩RAM

3.2.3看门狗电路

3.2.4铁电存储器FM31256

3.3逻辑控制模块(CPLD)

3.4模拟量采集模块

3.4.1采样电路分析与设计

3.4.2模数转换电路设计

3.5 4～20mA模块

3.6开关量输入输出模块

3.7串口通信模块

3.8人机接口模块

3.8.1 LED显示

3.8.2液晶显示

3.8.3按键输入

第四章基于μC/OS-Ⅱ的电子皮带计量秤软件设计

4.1嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ简介

4.2 μC/OS-Ⅱ在TMS320F2812上的移植

4.3称重算法

4.4基于μC/OS-Ⅱ的任务和中断划分

4.5主程序设计

4.6多任务及中断程序的设计

4.6.1皮带秤控制任务

4.6.2 485接收处理数据和发送数据任务

4.6.3按键和显示处理任务

4.6.4自动调零任务

4.6.5采样中断

4.6.6 串口收发数据中断

4.7软件抗干扰

第五章电子皮带计量秤的调零与校验

5.1 电子皮带计量秤的调零概述

5.1.1 电子皮带计量秤零点变化原因

5.1.2 电气调零的三种操作方式

5.1.3调零模式

5.2 电子皮带计量秤的校验

第六章工作总结与展望

6.1 工作总结

6.2工作展望

参考文献