[发明专利]基于ARM技术的电子自动秤控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子自动秤控制系统，更具体地说是涉及一种基于ARM技术的电子自动秤。

背景技术

传统的电子自动秤已被广泛应用于自动生产线的物料连续计量过程中，但该设备在连续生产的动态过程中经常会出现采集和转换速度慢、计量精度低、重复性差、易受干扰等不足，已经越来越不适应自动化规模生产的需要了。

为了与连续的计量生产过程相适应，实现包装生产的全部自动化，必须对电子秤增加电子控制系统。

发明方案

本发明就是针对上述问题，提供一种高效、稳定、低成本的基于ARM技术的电子自动秤控制系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：控制系统主要包括：称重传感器、放大器、ARM、料位检测、料层厚度检测、电磁振动系统及电动执行器等。

控制系统以ARM(LPC2131)芯片作为核心，ARM集成了非常典型的RISC结构特性，具有下列特点：一个大的、统一的寄存器文件；加载/存储结构，数据处理的操作只针对寄存器的内容，而不直接对存储器进行操作；简单的寻址模式，所有加载/存储的地址都只由寄存器的内容和指令域决定；统一和固定长度的指令域，简化了指令的译码。

LPC2131(ARM)处理器具有优异的性能，但功耗却很低，使用门的数量也很少。是32位微处理器。带有宽范围的串行通信接口，片内多达64KB的SRAM，多个32位定时器、PWM输出和32个GP10，外围引脚资源丰富。ARM结构是基于精简指令集计算机原理而设计的。指令集和相关的译码机制比较复杂指令集计算机要简单得多。内含10位8路A/D转换器。其主要特点为：接口方便，编程方便。稳定性好，精度高，可重复性好，集成度高，软硬件应用灵活，功能强大。带有数字滤波、自适应滤波功能。

称重传感器的输出一般为mv级的电压信号，必须经过放大、滤波等变成标准的电压信号，运算放大器(4558A)是双输入输出的运算放大器，在电路中起到对称重传感器微弱电信号的放大作用。

本发明的有益效果为：

本发明采用ARM芯片和微处理器控制技术应用于新型电子自动秤。具有结构简单、接口方便、计量准确、工作可靠、软件灵活、功能强大等特点，较好地兼顾了动态称重计量的精度和速度；满足了在线快速动态计量的要求，大大提供了称量系统的精度；结合硬件和结构设计又可以保证称量设备的快速和稳定性，提高了劳动效率和产品合格率，降低了劳动强度和生产成本；同时由于装置成本较低.使其具有较高的推广使用价值。

附图说明

图1控制系统的结构框图。

图2为信号的采集与放大原理图。

具体实施方式

控制系统主要包括：称重传感器、放大器、ARM、料位检测、料层厚度检测、电磁振动系统及电动执行器等。

各种电动执行器和机械装置配合，实现物料的动态在线称重计量和包装工作。提升机构将物料提升至储料仓，物料通过储料仓下的可移动闸门进入电磁供料系统。由三级供料机构将物料连续地送至称重斗内，为使供料均匀，除了必须使电磁振动稳定可调，同时还应增加料层控制机构和导料机构.在提高供料速度和计量精度的双重要求下，供料机构必须设计成能满足开始为大流量供料.在接近设定值时，采用小流量供料的结构。物料进入称重斗后，称重斗的重量信号直接由称重传感器转换成与之对应的电压信号.经放大器将该电压信号放大后送人ARM中进行数据转换和数据处理，当达到预定值时，微处理器控制停止下料，然后打开称重斗，并控制下级工序(包装或输送)设备联锁工作。于是，就完成了一次物料称量的自动化过程。

影响称重静态精度来源于传感器和放大器组成的硬件系统，由图2可知该系统通过传感器将物料重量W变换为成线性关系的电压信号Ux，并通过放大器进行放大。Un表示等效到放大器输入端的噪声和干扰电压，ΔUi表示等效到输入端的漂移电信号的采集与放大压。设放大器的放大倍数为A，则Uo＝A(Ux+Un+ΔUi)＝AUx+AUn+A·ΔUi式中的第2项主要影响灵敏度，第三项主要影响系统的精度。