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0755-88840386發(fā)布時(shí)間:2019-11-14 09:43:13 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
0引言
近年來嵌入式技術(shù)得到了迅猛發(fā)展,嵌入式微處理器具有體積小、低功耗、軟硬件可裁剪、成本低等優(yōu)點(diǎn),嵌入式軟件系統(tǒng)主要是針對(duì)操作系統(tǒng)而言,不同場(chǎng)合和應(yīng)用領(lǐng)域可以選擇不同的操作系統(tǒng),常見的有嵌入式Linux系統(tǒng)、WidonwsCE、實(shí)時(shí)系統(tǒng)VxWorks和μC/OS-II等。Linux系統(tǒng)屬于開源系統(tǒng),內(nèi)核可以任意裁剪移植,幾乎支持所有的硬件驅(qū)動(dòng)程序和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,有很好的應(yīng)用性。文中基于嵌入式控制技術(shù),采用ARM11嵌入式控制器,以Linux為軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)了一種粉體動(dòng)態(tài)定量稱重控制器,實(shí)現(xiàn)油脂加工企業(yè)豆粕等粉體物料參數(shù)設(shè)置、在線動(dòng)態(tài)定量稱重和遠(yuǎn)程稱重過程監(jiān)控管理等功能。
1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
系統(tǒng)采用嵌入式微處理器作為現(xiàn)場(chǎng)稱重控制器的控制核心。整個(gè)系統(tǒng)由稱重傳感器、智能儀表和執(zhí)行秤體部件組成。智能儀表包括嵌入式微處理器、觸摸屏、信號(hào)調(diào)理電路、通訊接口等外圍擴(kuò)展模塊;執(zhí)行秤體部件包括氣缸、快中慢放料斗、稱重斗等部件。
2控制器硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)控制器控制核心采用ARM11芯片S3C6410。S3C6410處理器采用ARMv6架構(gòu),是一個(gè)16/32位RISC微處理器,有豐富的內(nèi)部資源,采用64/32位內(nèi)部總線架構(gòu),64/32位內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)由AXI、AHB和APB總線組成,存儲(chǔ)器系統(tǒng)具有雙重外部存儲(chǔ)器端口、DRAM和Flash/ROM/DRAM端口。S3C6410包括很多片上功能外設(shè):Camera接口,TFT24bit真彩色LCD控制器,系統(tǒng)管理單元(電源時(shí)鐘等),4通道的UART,32通道的DMA,4通道定時(shí)器,通用I/O口,I2S總線,I2C總線,USBHost,高速USBOTG,SDHost和高速MMC卡接口以及內(nèi)部PLL時(shí)鐘發(fā)生器,處理器方便外部擴(kuò)展。
(1)處理器主模塊:系統(tǒng)電源模塊采用LTC3406,ARMCore的供電電壓為1.1V,DDR為1.8V.復(fù)位電路采用IMP811TEUS芯片,它可以提供穩(wěn)定的觸發(fā)信號(hào),將機(jī)械按鍵轉(zhuǎn)化為復(fù)位信號(hào),為處理器提供復(fù)位重啟信號(hào)。S3C6410內(nèi)部有3個(gè)PLL,分別是APLL、MPLL、EPLL.經(jīng)過分頻可以得到各種相應(yīng)的時(shí)鐘源,如Nand時(shí)鐘發(fā)生器、MFC時(shí)鐘發(fā)生器,用于UART和SPI的時(shí)鐘發(fā)生器等。文中采用12MHz晶振。
(2)內(nèi)存與外部存儲(chǔ)電路:S3C6410內(nèi)部有DRAM控制器,支持多種內(nèi)存。可以支持SDRSDRAM,動(dòng)態(tài)SDRSDRAMDDRSDRAM和動(dòng)態(tài)DDRSDRAM。文中采用動(dòng)態(tài)DDRSDRAM,型號(hào)為K4X51163PG-FGC6。
(3)外部存儲(chǔ)Nand電路:相對(duì)于NorFlash來說,NandFlash的價(jià)格更便宜,所以一般都從Nand中啟動(dòng)引導(dǎo)系統(tǒng),然后在內(nèi)存上執(zhí)行主程序代碼。S3C6410支持Nand引導(dǎo),硬件實(shí)現(xiàn)了將Nandflash中前8K的內(nèi)容搬到內(nèi)存中執(zhí)行,然后在跳到內(nèi)存中執(zhí)行。所以寫程序時(shí),前面8K的程序要寫成引導(dǎo)程序。文中選用Nandflash為K9F2G08,大小為256M,能夠存儲(chǔ)較大的程序與數(shù)據(jù)。
4結(jié)束語
文中設(shè)計(jì)了一種基于ARM11的粉體動(dòng)態(tài)定量稱重控制器。詳細(xì)介紹了該儀器的硬件組成和軟件設(shè)計(jì)。該儀器采用ARML1嵌入式控制器,以Linux為軟件平臺(tái)完成了A/D轉(zhuǎn)換,觸摸屏等驅(qū)動(dòng)程序及應(yīng)用程序的編寫,研究數(shù)據(jù)濾波和稱重誤差修正算法以提高稱重精度,實(shí)現(xiàn)油脂加工企業(yè)豆粕等粉體物料參數(shù)設(shè)置、在線動(dòng)態(tài)定量稱重和遠(yuǎn)程稱重過程監(jiān)控管理等功能。該儀器具有體積小、精度高、功能可擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn),為粉體物料動(dòng)態(tài)計(jì)量手段提供一種有效途徑。該儀器可根據(jù)不同行業(yè)需求,在軟件上稍作更改即可進(jìn)行功能擴(kuò)充或修改,應(yīng)用于加工過程中需要?jiǎng)討B(tài)定量稱重的許多行業(yè),應(yīng)用前景廣泛。
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