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《RM》吕珍九表白Apink夏英 心动约定粉红不断

? 2018-09-20 15:42 ? 次阅读

引言

张瑞书说,这都是未来秦皇岛市需要落实的方向。

螺旋装药过程中,经常会因为内部药品温度分布不均匀导致在装药过程中药品内出现气泡的现象,这严重影响了弹体内的药品质量和弹药参数。因此,本文希望通过设计一种温度监测系统来实现对腔体内药品温度检测,寻找装药过程中温度与药品质量之间的关系。由于装药机结构的特殊性,我们无法通过传统的接触测温法获取药品的温度。因此本文设计了一种基于红外测温方法的系统来实现对药品温度的实时检测。

1 时分复用原理

复用方法的设计主要依据TN9红外传感器的信号特征及接口特点,TN9红外温度传感器具有5个接口,其中电源和地不需要接到CPLD上,其余三个接口分别为低电平有效的TN9工作使能接口,工作在主模式的SPI时钟接口和数据接口。采用复用模式是只需通过设置合适的时序和门电路控制就可以将这些具有相同功能的接口连接到同一个模块上。

实际应用中当EA有效时TN9传感器通过SPI总线在大约180ms和560ms时发送两次温度数据,第一次为环境温度数据,第二次为目标温度数据。当EA无效时传感器仍会发送数据,只不过发送的数据没有意义,这时就需要通过合适的门电路控制将无用信号屏蔽掉。当采用多路采集通道时,随着传感器数量的增加所需引脚及控制门电路会极大增加,处于精确时间控制及多门选电路的需要,数据采集模块使用CPLD来实现相对单片机加门电路简单灵活。

以C8051F340单片机为核心的红外测温系统设计

如图1所示,以双通道TN9数据接收模块举例来说明SPI总线复用方式。EA信号通过分时模块来控制,由于VHDL语言可以被认为是为CPLD内部逻辑单元建立了连接关系,在系统运行时语句本身并不消耗系统时间,因此通过寄存器设可以是CPLD的时间设置极为精确。这里设置TN9工作周期为1s,400ms时间为高电平(EA禁止),第一个传感器启动后约200 ms下一个传感器以同样方式开始工作,这样保证不同传感器回来的信号不重叠在一起。由于TN9在EA无效期间仍会发送无效数据,且SPI总线上的DATA线与CLK线空闲时为高电平,这里设计了如图1所示的门控电路来实现对无效信息的屏蔽。

2 系统设计

系统以C8051F340单片机为核心,它通过UART总线和USB总线分别与CPLD和电脑相连接。

以C8051F340单片机为核心的红外测温系统设计

2.1 数据采集模块设计

数据采集模块的核心模块由CPLD实现,CPLD接收到单片机控制命令后进行复位并开始工作,分时模块和门电路配合实现传感器的分时启动以及屏蔽掉SPI总线发回的环境温度数据及使能信号无效(高电平)时的乱码。SPI模块实现CPLD的从器件接受功能,每次工作将TN9发回的16位温度数据存入寄存器。寄存器控制模块在接受完16位温度数据后,启动串口发送,将高低8位数据分别发送给单片机,单片机在其中断函数中进行相应处理。

2.2 单片机模块设计

USB数据发送功能的实现是这一部分的难点,这里使用Silicon Laboratories公司提供的USBXpress和Configuration Wizard开发包并结合Keil uVision3开发环境可以很方便的实现C80S1F340单片机的配置工作,这样单片机程序编写和USB通信开发难度,我们只需要关注自己要实现的功能部分并不需要很了解复杂的USB通信协议。

以C8051F340单片机为核心的红外测温系统设计

如图3所示,单片机上电后完成系统初始化配置,初始化配置语句可以使用ConfiguraTIon Wizard来进行配置,C8051F340的UART0接口(第二功能)固定在P0^4,P0^5,USB也只能使用特定端口,这里不需要对端口进行特别配置,将其端口模式设置为推拉即可,系统时钟设置为使用内部时钟模式,通过选择多路开关和倍频使USB时钟工作在48MHz。作为USB系统中的从设备,系统初始化设置完成后,执行等待命令DisplayLED(),然后在中断函数中根据USB中对要执行的操作进行判断。

UART0使用定时器2作为波特率发生器,并使能定时器0中断允许。USB初始化首先要调用USBXpress提供的API函数USB_Clock_Start(),然后对其端口初始化,这里使用USBXpress提供的默认设置即可。

由于温度数据为16位数据,串口每次接收其中8位,这里定义个数组In_Packet[3]后两位用来存放MSB,LSP的值,第一位存放传感器标志位。当In_Packet[3]数组数据更新后,调用USBXpress的API函数Block_Write(In_Packet,3)将温度数据发送给上位机。

2.3 上位机软件设计

USBXpress提供VC6.0进行USB通信的动态链接库,这里采取了静态方法加载动态链接库的形式,这样需要在编译选项中把USBXpress提供的SiUSBXp.lib路径添加进去,并在需要调用时添加头文件siusbxp.h。

程序依照USBXpress提供的API函数编写,在程序界面初始化时调用SI_GetNumDevices()和SI_GetProductString()函数获取USB器件信息,由于传感器工作间隔200ms左右,这里设定50ms的定时器,在其响应函数中执行SI_Read(),当Buffer中有数据时就会将数据读取到定义好结构体当中去,并使用Format命令将其转换为字符串类型且按16进制方式将数据更新到编辑框中。

以C8051F340单片机为核心的红外测温系统设计

3 总结

系统基本实现了温度的采集和传输功能,并能通过VC6.0将数据保存,提供给matlab等数学分析软件进行数据分析,实验证明了利用CPLD可以很精确地实现对传感器的分时控制,C8051F340利用USBXpress提供的API进行USB开发极大地简化了开发流程。

实验只进行了简单的框架搭建,这里只是对基于CPLD进行时分复用方法采集传感器数据并且使用C8051F340利用USB总线与计算机进行通信的可行性进行了验证,完善稳定的系统仍需要大量的后期工作去完成。

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单片机想入门应该怎么学?请记住以下几点

基于单片机下Watchdog之浅析

单片机的watchdog一般都有两个,一个是独立看门狗IWDG,一个是窗口看门狗WWDG。

发表于 2018-09-20 14:19 ? 413次阅读
基于单片机下Watchdog之浅析

基于单片机读取外部电压ADC阻抗匹配问题之浅析

单片机的基准电压一般为3.3V,如果外部信号超过了AD测量范围,可以采用电阻分压的方法,但是要注意阻...

发表于 2018-09-20 08:34 ? 755次阅读
基于单片机读取外部电压ADC阻抗匹配问题之浅析

教程视频(AVR单片机特点介绍)

lesson2

发表于 2018-09-20 04:07 ? 165次阅读
教程视频(AVR单片机特点介绍)

介绍ATMEL单片机的UART配置

Getting Started with Atmel SMART SAM D MCU Configu...

发表于 2018-09-20 00:09 ? 250次阅读
介绍ATMEL单片机的UART配置

关于PIC32MZ EF 32位—带FPU的嵌入...

PIC32MZ EF 32位单片机——带FPU的嵌入式连接系列介绍,该器件拥有更佳的性能、浮点单元、...

发表于 2018-09-20 00:50 ? 294次阅读
关于PIC32MZ EF 32位—带FPU的嵌入...

关于ARM? Cortex?-M0+内核单片机系...

Microchip ARM? Cortex?-M0+内核单片机系列

发表于 2018-09-20 00:38 ? 280次阅读
关于ARM? Cortex?-M0+内核单片机系...

利用MPLAB Harmony软件框架的互联模块...

Microchip获奖的MPLAB? Harmony是一款针对PIC32单片机的软件框架,可在项目配...

发表于 2018-09-20 00:37 ? 242次阅读
利用MPLAB Harmony软件框架的互联模块...

MPLAB Harmony开发框架PIC32单片...

MPLAB? Harmony是一款适合Microchip PIC32单片机的软件开发框架,凭借简单易...

发表于 2018-09-20 00:17 ? 296次阅读
MPLAB Harmony开发框架PIC32单片...

利用MPLAB? Harmony开发框架缩短开发...

MPLAB? Harmony是针对PIC32单片机的完善软件开发框架,经估算,对于典型项目的开发时间...

发表于 2018-09-20 00:15 ? 246次阅读
利用MPLAB? Harmony开发框架缩短开发...

uCOS-II的介绍和uCOS-II在单片机使用...

早在20世纪60年代,就已经有人开始研究和开发嵌入式操作系统。但直到最近,它才在国内被越来越多的提及...

发表于 2018-09-20 15:53 ? 611次阅读
uCOS-II的介绍和uCOS-II在单片机使用...

基于STM32单片机SPWM逆变电源模块的详细资...

本模块可以将4.5V到35V的直流输入电压转换成±4.5V-±35V的交流电压,模块采用STM32F...

发表于 2018-09-20 15:35 ? 810次阅读
基于STM32单片机SPWM逆变电源模块的详细资...

AVR单片机十日通:关于中断及中断键盘应用的介绍...

欣世纪电子阿迪老师单片机系列视频教程之《AVR单片机十日通》,这是第六日:中断及中断键盘应用,非常重...

发表于 2018-09-20 11:39 ? 277次阅读
AVR单片机十日通:关于中断及中断键盘应用的介绍...

基于51单片机下红外遥控小车程序原理

下面是一款Android手机通过蓝牙模块与单片机通信单片机程序,单片机可以使用以下51单片机:AT8...

发表于 2018-09-20 08:31 ? 1182次阅读
基于51单片机下红外遥控小车程序原理

基于Atmel AVR单片机的无线图像侦检系统设...

2011 ATMEL AVR 校园设计大赛--基于Atmel AVR单片机的无线图像侦检系统

发表于 2018-09-20 05:08 ? 270次阅读
基于Atmel AVR单片机的无线图像侦检系统设...

AVR单片机十日通:关于EEPROM读写与DS1...

欣世纪电子阿迪老师单片机系列视频教程之《AVR单片机十日通》,这是第十日:EEPROM读写与DS13...

发表于 2018-09-20 04:45 ? 243次阅读
AVR单片机十日通:关于EEPROM读写与DS1...

AVR单片机十日通:介绍AVR单片机软硬件配置(...

欣世纪电子阿迪老师单片机系列视频教程之《AVR单片机十日通》,这是第一日:AVR单片机软硬件配置入门...

发表于 2018-09-20 04:03 ? 269次阅读
AVR单片机十日通:介绍AVR单片机软硬件配置(...

关于2017年STM32巡回研讨会视频

另外,本次研讨会资料也提供下载了!大家可以自行下载:

发表于 2018-09-20 02:18 ? 458次阅读
关于2017年STM32巡回研讨会视频

关于STM32品牌宣传的视频

STM32品牌宣传片

发表于 2018-09-20 02:17 ? 313次阅读
关于STM32品牌宣传的视频

关于2017年STM32中国峰会的现场视频

2017年STM32中国峰会,精彩回顾

发表于 2018-09-20 02:11 ? 318次阅读
关于2017年STM32中国峰会的现场视频

单片机调试方法浅析

其电路很简单,一个LED通过限流电阻接到VCC电源。I/O设置为输出方式。我们可以用下面的宏来定义L...

发表于 2018-09-20 16:02 ? 545次阅读
单片机调试方法浅析

基于STC单片机发热、复位问题之浅析

最近有个项目,需要一个继电器,接收到低电平就动作,用的STC15W104、使用的市面上的开关电源5V...

发表于 2018-09-20 15:09 ? 377次阅读
基于STC单片机发热、复位问题之浅析

模拟电路、传统数字电路与单片机有什么区别

相比较于模拟电路的误差,数字电路精确度得到很大的提高,单片机本质上也是数字电路,但与我们平常所说的传...

发表于 2018-09-20 14:04 ? 629次阅读
模拟电路、传统数字电路与单片机有什么区别

STM32F103系列单片机最实用看门狗的详细资...

事情很简单先前做的一款采集数据的产品不知道为何异常,陷入死循环然后“死机”,分析了很多次,没发现原因...

发表于 2018-09-20 10:16 ? 515次阅读
STM32F103系列单片机最实用看门狗的详细资...

晶振电路中为什么用22pf或30pf的电容

有些用于工控的项目,建议不要用无源晶振的方法来起振,而是直接接有源晶振。也是主要由于无源晶振需要起振...

发表于 2018-09-20 09:29 ? 1537次阅读
晶振电路中为什么用22pf或30pf的电容

七种复位电路的介绍和复位电路几种设计详细概述

复位源是导致单片机内部复位操作的源泉,大致可分为七种:上电复位(POR)﹑人工复位(MRST)﹑电源...

发表于 2018-09-20 18:45 ? 667次阅读
七种复位电路的介绍和复位电路几种设计详细概述

关于I/O口位操作的方法介绍(1)

I/O口位操作的方法

发表于 2018-09-20 11:17 ? 127次阅读
关于I/O口位操作的方法介绍(1)
后援会粉转黑…她让JYP陷入危机 换装秀不停 发布第二季最新剧照 揭秘杨子到底多有钱 莉挺大肚 孟广美自曝在夜店被下迷药 大热狂破纪录 迪士尼遭侵权已追究 新片演美容院职员[图] 曝邓紫棋耍大牌内幕
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