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一种多路定量称重控制器仪表电路的制作方法

发布时间:2020-04-08 14:58:35 |来源:网络转载

背景技术:

目前,市场上单路/双路称重控制仪表控制速度与精度都很好,并且已经非常普及。但是在一些包装任务重、时间比较紧迫的情况下,需要多台仪表与多台机器同时工作才能完成。这时,每台仪表的参数不统一,组网复杂,存在稳定性差、操作繁琐、系统集成度低等缺点,尤其是在厂房空间有限时更是难以实现多台机器的存放,并且运营成本较高。因此,亟待实用新型一种能够同时控制多台仪表的控制装置。

技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种多路定量称重控制仪表电路,该称重控制仪表电路能够提高称重控制仪表的集成度、稳定性和系统一致性,同时降低了系统组成的成本。

本实用新型采用的技术方案如下:

一种多路定量称重控制仪表电路,其中,包括多路输出隔离型DC/DC变换模块、ARM嵌入式系统、多路AD采样模块、8路数字隔离输入模块、20路数字隔离输出模块、RS232/RS485通信模块,所述的ARM嵌入式系统分别连接多路输出隔离型DC/DC变换模块、多路AD采样模块、8路数字隔离输入模块、20路数字隔离输出模块和RS232/RS485通信模块,所述的多路输出隔离型DC/DC变换模块还连接多路AD采样模块和RS232/RS485通信模块,所述多路AD采样模块的信号输入端连接多个外部称重传感器的信号输出端。

与现有技术相比,本实用新型具有的有益效果为:

1.本实用新型的一种多路定量称重控制仪表电路,包括多路输出隔离型DC/DC变换模块、ARM嵌入式系统、多路AD采样模块、8路数字隔离输入模块、20路数字隔离输出模块、RS232/RS485通信模块,所述的ARM嵌入式系统分别连接多路输出隔离型DC/DC变换模块、多路AD采样模块、8路数字隔离输入模块、20路数字隔离输出模块和RS232/RS485通信模块,多路输出隔离型DC/DC变换模块还连接多路AD采样模块和RS232/RS485通信模块,多路AD采样模块的信号输入端连接多个外部称重传感器的信号输出端。通过模块化程序设计实现相当于1个称重控制仪表代替市面上使用6个称重控制仪表实现的功能,该称重控制仪表电路能够提高称重控制仪表的集成度、稳定性和系统一致性,同时降低了系统组成的成本。

下面结合具体实施方式,对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明,但不构成对本实用新型的任何限制。

本实用新型的一种多路定量称重控制仪表电路,其中,包括多路输出隔离型DC/DC变换模块1、ARM嵌入式系统2、多路AD采样模块3、8路数字隔离输入模块4、20路数字隔离输出模块5、RS232/RS485通信模块8,所述的ARM嵌入式系统2分别连接多路输出隔离型DC/DC变换模块1、多路AD采样模块3、8路数字隔离输入模块4、20路数字隔离输出模块5和RS232/RS485通信模块8,所述的多路输出隔离型DC/DC变换模块1还连接多路AD采样模块3和RS232/RS485通信模块8,所述多路AD采样模块3的信号输入端连接多个外部称重传感器的信号输出端。通过模块化程序设计实现相当于1个本实用新型的一种多路定量称重控制仪表电路代替市面上使用6个称重控制仪表实现的功能,该称重控制仪表电路能够提高称重控制仪表的集成度、稳定性和系统一致性,同时降低了系统组成的成本。

所述多路输出隔离型DC/DC变换模块1的输入端与一输入电压连接,所述多路输出隔离型DC/DC变换模块1的输出端分别连接ARM嵌入式系统2、多路AD采样模块3和RS232/RS485通信模块8,所述多路输出隔离型DC/DC变换模块1的输出端还与多个外部称重传感器连接。其中,多路输出隔离型DC/DC变换模块1的输入端与24V直流输入电压连接,多路输出隔离型DC/DC变换模块1同时向ARM嵌入式系统2、多路AD采样模块3和RS232/RS485通信模块8以及多个外部称重传感器供电。

所述的ARM嵌入式系统2包括ARM处理器6、矩阵键盘模块7、掉电存储器模块9和LCD显示模块10,所述的ARM处理器6分别连接矩阵键盘模块7、掉电存储器模块9、LCD显示模块10。

所述的多路AD采样模块3包括6片CS5532模数转换芯片,每片所述CS5532模数转换芯片的SCLK引脚并联连接,每片所述CS5532模数转换芯片的SDI引脚并联连接,每片所述CS5532模数转换芯片的SDO引脚并联连接,每片所述CS5532模数转换芯片的OCS2引脚并联连接且与一4.9152MHz的有源晶体振荡器连接,每片并联连接的所述CS5532模数转换芯片的SCLK引脚、SDI引脚、SDO引脚通过一磁耦合隔离器与ARM处理器6的SPI3的引脚连接,每片所述CS5532模数转换芯片的CS引脚分别与ARM处理器6的PG10引脚至PG15引脚连接。通过集成6片CS5532模数转换器实现多个通道同步采样,各通道的采样精度与速度与单通道称重仪表无差别。

所述的8路数字隔离输入模块4包括2片TLP281-4光耦,2片所述TLP281-4光耦的集电极输出引脚分别与ARM处理器6的PA7引脚、PB0引脚、PB1引脚、PB2引脚、PC4引脚、PC5引脚、PF11引脚、PF12引脚连接。2片所述的TLP281-4光耦把ARM处理器6的信号与外部输入信号隔离。

所述的20路数字隔离输出模块5包括由5片TLP281-4光耦和3片ULN2803达林顿管阵列组成的隔离型外部线圈驱动电路,5片所述TLP281-4光耦的阴极输入引脚分别与ARM处理器6的PD8引脚、PD9引脚、PD10引脚、PD11引脚、PD12引脚、PD13引脚、PD14引脚、PD15引脚、PE7引脚、PE8引脚、PE9引脚、PE10引脚、PE11引脚、PE12引脚、PE13引脚、PF13引脚、PF14引脚、PF15引脚、PG0引脚、PG1引脚连接。

所述的RS232/RS485通信模块8包括RS232通信电路和RS485通信电路,所述RS232通信电路通过一磁耦ADuM1402与ARM处理器6的USART1引脚相连,所述RS485通信电路通过一磁耦ADuM1402与ARM处理器6的USART2引脚连接。

所述的ARM处理器6包括STM32F103ZET6芯片;所述的矩阵键盘模块7分别与ARM处理器6的PC10引脚、PC11引脚、的PC12引脚、PD0引脚、PD1引脚、的PD2引脚、PD3引脚、PD4引脚、PD5引脚连接。

所述的掉电存储器模块9包括FM25CL64芯片,所述的FM25CL64芯片与ARM处理器6的SPI2引脚连接。

所述的LCD显示模块10包括采用ST7290驱动的LCD12864液晶显示器,所述LCD12864液晶显示器的SID引脚与ARM处理器6的USART3的TX引脚连接,所述LCD12864液晶显示器的SCK引脚与ARM处理器6的USART3的CK引脚相连。

本实用新型所述的一种多路定量称重控制仪表电路的控制方法,包括以下控制步骤:

(1)所述的多路输出隔离型DC/DC变换模块1转换输入电压到各个模块,所述ARM嵌入式系统2的ARM处理器6得电复位。

(2)所述的ARM处理器6初始化芯片端口,然后从掉电存储器模块9读取保存的参数后配置多路AD采样模块3,再配置ARM处理器6的外中断侦测ADC转换完成。

(3)将所述ARM处理器6的ADC数据读取中断置于最高优先级,将所述ARM处理器6的串口接收中断位于次优先级,等待接收ADC数据或者串口数据。

(4)当所述的ARM处理器6接收到ADC中断时,所述的ARM处理器6按顺序读取完多路AD采样模块3中6片CS5532的AD数据,将8路数字隔离输入模块4和20路数字隔离输出模块5数据更新,保证8路数字隔离输入模块4和20路数字隔离输出模块5的端口更新时间间隔一致不受其他中断影响。因为读取AD数据时没有条件跳转语句,所以从中断到读取数据完成的时间是固定的。对AD数据进行滑动平均数字滤波,然后进行工程单位转换,ARM处理器6对重量信号分析判断传感器是否处于稳定状态,为后续称重流程控制提高控制信号。当外部称重传感器称重重量等于皮重重量并且稳定时改变为开始出料输出标志位,当外部称重传感器称重重量大于等于设定重量时改变为停止出料输出标志位,为下一次端口更新做准备,之后中断返回。

(5)当所述的ARM处理器6接收到串口数据中断时,所述的RS232/RS485通信模块8将RS232或RS485总线上的电平转换成ARM处理器6接收的电平,所述的ARM处理器6根据接收的电平变换接收数据,通过RS232/RS485通信模块8转换到对应电平到对应数据线上,之后中断返回。

(6)扫描所述的矩阵键盘模块7,更新LCD显示模块10,跳转至步骤3。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,凡在本实用新型的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

 

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