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0前言
在稀土（釵鐵硼）原材料產(chǎn)品領(lǐng)域中，有一項(xiàng)加工工藝便是將碾磨并混和及時(shí)的顆粒料在充氮的狀況下,按具體規(guī)定開展稱重，以后放進(jìn)磨具中，由壓力機(jī)抑制成形⑴。之前全是由人力用天平秤稱重，而用少量全自動(dòng)稱重機(jī)替代人力稱重,則極錦工提高了生產(chǎn)率及產(chǎn)品品質(zhì)。
1機(jī)器設(shè)備簡(jiǎn)述
開啟機(jī)器設(shè)備開關(guān)電源，在操縱儀中設(shè)置好主要參數(shù)。開啟稱重電源開關(guān)，震動(dòng)給加料器開展粗、細(xì)二級(jí)送料，抵達(dá)預(yù)設(shè)值后，終止震動(dòng)，由氣紅開啟秤斗開展上料，先后循環(huán)系統(tǒng)。在機(jī)器設(shè)備運(yùn)作全過(guò)程中,最關(guān)鍵便是獲得當(dāng)今秤斗中的凈重，而CS1180便是協(xié)助進(jìn)行這一每日任務(wù)的。
少量全自動(dòng)稱量設(shè)備構(gòu)造如圖所示1所顯示。
圖1
全自動(dòng)稱量機(jī)器設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖
1-料蟻2-視窗3-入料管4帝板5-N2通道6-料槽7-配電柜8條制儀9-電流表10-汽缸及開斗組織11欠傳感器12-岀料口13-秤斗14專動(dòng)給加料器
2CS1180在系統(tǒng)軟件中的作用及完成方式
2.1CSU80詳細(xì)介紹
CS1180是一款功耗，根據(jù)Sigma-Delta基本原理的AD轉(zhuǎn)換集成ic，其屏幕分辨率為24bit,合理屏幕分辨率達(dá)到19位,1~128倍可編程控制器放大儀，單時(shí)鐘周期就緒,數(shù)據(jù)信息輸岀速度可編程控制器，參照工作電壓范疇為0.1V~9VoCS1180還可開展自校正和外界校正，集成化適配串行通信外接設(shè)備插口，可根據(jù)存儲(chǔ)器設(shè)定主要參數(shù)⑵。
(1)引腳排序與敘述，如圖2所顯示，1是數(shù)字電路設(shè)計(jì)接地裝置端(通稱數(shù)據(jù)地);2是主數(shù)字時(shí)鐘鍵入端，外接晶振電路或做為外接數(shù)字時(shí)鐘的鍵入端;3是晶振電路驅(qū)動(dòng)器端，外接晶振電路；外接數(shù)字時(shí)鐘時(shí)要懸在空中;4是數(shù)字電路設(shè)計(jì)接地裝置端，與1腳相連成環(huán)形，起一定的數(shù)據(jù)信號(hào)隔離作用;5是仿真模擬參照工作電壓高電位鍵入端;6是仿真模擬參照工作電壓低電位差鍵入端;7是脈沖信號(hào)正鍵入端;8是脈沖信號(hào)負(fù)鍵入端;9是數(shù)字集成電路接地裝置端(通稱仿真模擬地)；1。是數(shù)字集成電路開關(guān)電源鍵入端；11是片選操縱鍵入端,低電頻合理;12是串行通信數(shù)據(jù)信息鍵入端；13是串行通信數(shù)據(jù)信息輸出端;14是串行通信數(shù)據(jù)庫(kù)同步單脈沖鍵入端;15是數(shù)據(jù)信息就緒數(shù)據(jù)信號(hào)，低電頻合理;16是數(shù)字電路設(shè)計(jì)開關(guān)電源鍵入端。
ISDVDD
131DRDYHSCLK13SDO13SDIhics12AVDD2AGND
CS1180引腳排列圖
(2)存儲(chǔ)器介紹
CS1180根據(jù)一系列操縱存儲(chǔ)器來(lái)配備工作方式，操縱存儲(chǔ)器包含數(shù)據(jù)類型、AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信息輸出速度、校準(zhǔn)操縱等。寄存器地址分為三組各自儲(chǔ)放失衡偏差調(diào)整值、增益值偏差修正系數(shù)和AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信息。
(3)命令介紹
CS1180現(xiàn)有11條命令，系統(tǒng)軟件會(huì)采用4條命令，包含用片內(nèi)數(shù)據(jù)信號(hào)校正失衡偏差和增益值偏差及其讀ADC數(shù)據(jù)信息。
2.2CS1180要完成的作用
CS1180是用于獲得當(dāng)今秤斗中顆粒料凈重的，系統(tǒng)軟件選用電阻器應(yīng)變力式重量傳感器，它主要是由聚氨酯彈性體、電阻應(yīng)變片和賠償電源電路構(gòu)成。聚氨酯彈性體是重量傳感器的承受力元器件，由高品質(zhì)碳素鋼或高品質(zhì)鋁合金型材做成。電阻應(yīng)變片是由金屬材料箔材浸蝕成柵格數(shù)據(jù)型制成,4個(gè)電阻應(yīng)變片以電橋的結(jié)構(gòu)方法粘在聚氨酯彈性體上。在沒(méi)有承受力的狀況下,電橋電路的4只電阻器的電阻值是相同的，電橋電路處在平衡狀態(tài),輸岀為零。在聚氨酯彈性體承受力產(chǎn)生形變時(shí)，電阻應(yīng)變片也跟隨一道形變。在聚氨酯彈性體承受力彎折的全過(guò)程中，有兩個(gè)電阻應(yīng)變片受拉，阻值提升;另兩塊受力,阻值減少。那樣就造成 原先均衡的電橋電路失調(diào),在電橋電路的兩邊造成了工作電壓差，這一工作電壓差與聚氨酯彈性體受力的大小正相關(guān)，將此仿真模擬工作電壓數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器放大后，送進(jìn)CS1180的輸入，經(jīng)單片機(jī)設(shè)計(jì)收集測(cè)算后就獲得相對(duì)的凈重值⑶。
2.3硬件配置電路原理
CS1180每個(gè)腳位的接線方法以下：
(1)DGND和DVDD各自連接仿真模擬地端及+9V端；
(2)AGND和AVDD各自連接仿真模擬地端及+9V端，中間加耦合電容；
(3)MCLK和XTAL中間加4.9152MHz晶振電路；
(4)REFP和REFN連接2.9V參照工作電壓；
(5)AINO和AIN1是脈沖信號(hào)輸入端，因?yàn)楦袘?yīng)器立即輸出的工作電壓數(shù)據(jù)信號(hào)很很弱，因此必須用運(yùn)放電路將其變大后連接AINO和AIN1；
(6)DRDY是數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)備就緒數(shù)據(jù)信號(hào)，由于在程序編寫時(shí)要用終斷來(lái)讀取數(shù)據(jù)，因此連接單片機(jī)設(shè)計(jì)的外部中斷0腳位；
(7)SCLK,SDO,SDI,CS這4個(gè)腳位是規(guī)范的串行通信外接設(shè)備插口，可連接單片機(jī)設(shè)計(jì)的串行通信外接設(shè)備插口相匹配的腳位。
2.4電腦編程構(gòu)思
系統(tǒng)軟件采用的單片機(jī)設(shè)計(jì)為AVRATmegal6L,計(jì)算機(jī)語(yǔ)言為C語(yǔ)言。
(DCS118O和單片機(jī)設(shè)計(jì)的通信是根據(jù)串行通信外接設(shè)備插口，因此最先撰寫一個(gè)涵數(shù)SPI_SEND_BYTE,由單片機(jī)設(shè)計(jì)給CS118O推送一個(gè)字節(jié)，撰寫關(guān)鍵點(diǎn)是:在DRDY為低時(shí)，把數(shù)據(jù)信息取值給SPDR。能用此涵數(shù)給CS1180推送各種各樣命令⑷。
(2)在硬件配置電路原理中,DRDY是接進(jìn)單片機(jī)設(shè)計(jì)INTO腳位上，當(dāng)DRDY為低時(shí),AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信息就緒，這時(shí)可設(shè)定開啟外界中斷請(qǐng)求0,在外部中斷0終斷服務(wù)項(xiàng)目函數(shù)中程序編寫載入當(dāng)今AD轉(zhuǎn)換值，撰寫關(guān)鍵點(diǎn)是:CS1180載入AD轉(zhuǎn)換值的命令操作碼是0x01,因此先將0x01發(fā)給CS1180,再依據(jù)CS1180的時(shí)鐘頻率將3個(gè)字節(jié)數(shù)的AD65變換值賦給設(shè)定的自變量，那樣就進(jìn)行一次AD轉(zhuǎn)換值的載入，而在解決數(shù)據(jù)信息時(shí)一般釆用8次光滑濾波器，能夠先載入8次數(shù)據(jù)信息，隨后取均值，那樣就進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換值的載入⑴。
(3)在主函數(shù)中，最先依據(jù)CS1180的時(shí)序圖對(duì)串行通信外接設(shè)備插口操縱存儲(chǔ)器開展設(shè)定，包含SPI使能,上位數(shù)據(jù)信息先發(fā)，服務(wù)器方式,空余時(shí)SCK為上拉電阻，在SCK的降低沿設(shè)定，上升沿釆樣;以后對(duì)CS1180用片內(nèi)數(shù)據(jù)信號(hào)校正失衡偏差和增益值偏差，能用SPI_SEND_BYTE函數(shù)各自推送校正命令操作碼0xF0、0xFl和0xF2；而CS1180各存儲(chǔ)器的值均為初值。那樣便進(jìn)行系統(tǒng)軟件復(fù)位，再用破碼開展校準(zhǔn)實(shí)際操作，用當(dāng)今秋碼的凈重值除于AD轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)變值，進(jìn)而獲得校準(zhǔn)指數(shù)，再依據(jù)AD轉(zhuǎn)變值和凈重正相關(guān)，因此要獲得秤斗中顆粒料的凈重就可以用當(dāng)今顆粒料的AD轉(zhuǎn)變值乘于校準(zhǔn)指數(shù)，獲得的便是當(dāng)今凈重，再根據(jù)顯示信息控制模塊顯示信息出去⑹。
3具體應(yīng)用時(shí)常見問(wèn)題
CS1180的特性與操縱存儲(chǔ)器的設(shè)定密切相關(guān)，在應(yīng)用前，先要掌握釆樣規(guī)定、取樣數(shù)據(jù)信號(hào)的特性及其外圍電路等要素，再依據(jù)這種內(nèi)容來(lái)設(shè)定操縱存儲(chǔ)器，便于獲得更強(qiáng)的總體特性。挑選晶振電路時(shí)要留意，一般cpu主頻越高，數(shù)據(jù)信息輸出速度就高，有效位數(shù)會(huì)少，一般針對(duì)全自動(dòng)電子衡器可選擇高的cpu主頻，從連接點(diǎn)地應(yīng)力等值線圖3中能夠看得出，紙箱板上承受力一部分連接點(diǎn)地應(yīng)力由圓上到管理中心越來(lái)越大，表明吸附力尺寸遍布持續(xù)，紙箱板在承受力全過(guò)程中不容易出現(xiàn)凸凹不均的難題。
從紙箱板偏移矢量分析圖16中能夠獲得紙箱板的較大 形變量DMX=0.19xl0’2m,遠(yuǎn)遠(yuǎn)地低于抗張強(qiáng)度允許的較大 撓度值，因此吸附力尺寸符合規(guī)定，不容易造成 玻璃吸盤移去后紙箱板形變沒(méi)法修復(fù)。
3結(jié)果
將開盒板組織設(shè)計(jì)方案為含有玻璃吸盤和輸送皮帶卡位組織的開盒板設(shè)備，減少了機(jī)器設(shè)備對(duì)打印紙張的規(guī)定，歷經(jīng)測(cè)算挑選的隔板長(zhǎng)短為2cm,這一規(guī)格既可確保硬紙板不下降，又可確保紙箱板的彎折形變?cè)谘诱剐苑懂爟?nèi)。歷經(jīng)ANSYS手機(jī)軟件校對(duì),計(jì)算所選的吸66
有益于實(shí)時(shí)控制；而針對(duì)非全自動(dòng)電子衡器，可選擇低cpu主頻,可獲得大量合理位。還應(yīng)留意參照工作電壓每減少二分之一，有效位數(shù)要降低一位。此外,還應(yīng)留意布pcb電路板時(shí)，元器件合理布局，線的大小及其脈沖信號(hào)線和數(shù)據(jù)電源線部位等關(guān)鍵點(diǎn)。
4結(jié)束語(yǔ)
該集成ic在自動(dòng)稱量裝袋機(jī)中飾演關(guān)鍵人物角色，是一款非常好的性能卓越AD轉(zhuǎn)換集成ic。期待根據(jù)該集成ic結(jié)合實(shí)際的運(yùn)用，推動(dòng)與客戶的溝通交流，積累經(jīng)驗(yàn)，使集成ic能為生產(chǎn)制造電子衡器和儀表盤出示更強(qiáng)的技術(shù)性與適用。
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