Concept de pesage dynamique multi-têtes pour l'automobile basé sur SmaURTOS51

Auteur : Smartweigh– Peseuse multi-têtes

1 Introduction. Le pesage dynamique par chariot consiste à faire passer le chariot sur une table de pesage d'une largeur totale donnée à une vitesse déterminée. Le poids net de chaque essieu est mesuré sur la table, puis le poids total du chariot est calculé. Ce processus de pesage s'effectue en temps réel et exige que le circuit intégré collecte instantanément les données de chaque axe du chariot et mesure rapidement son poids net. Une vitesse de traitement trop lente ou une programmation inadéquate peuvent compromettre la fiabilité et la crédibilité du tableau de bord.

Le logiciel de nombreux appareils multifonctions pour téléphones mobiles adopte aujourd'hui une architecture système front-end/back-end. L'ensemble du programme fonctionne en boucle infinie. La boucle back-end permet aux différents processus d'effectuer leurs opérations respectives et met fin aux services système pour résoudre les problèmes liés à des processus complexes. Ces concepts de programmation traditionnels présentent des lacunes importantes. Le fonctionnement global du programme est complexe et difficile à mettre en œuvre en temps réel. Il est également difficile de trouver une solution simple et efficace aux problèmes rencontrés dans des conditions d'utilisation très contraignantes.

L'intégration d'un système d'exploitation embarqué dans un instrument multifonction permet de résoudre efficacement les problèmes susmentionnés, de standardiser et de faciliter le développement logiciel, de simplifier la programmation modulaire et d'accélérer le processus de développement. Bien entendu, un système d'exploitation temps réel (RTOS) requiert des ressources. Cependant, grâce aux progrès de la technologie des semi-conducteurs, les performances des composants s'améliorent et leur coût diminue, rendant ainsi le coût du RTOS moins contraignant. Dans le cas d'une balance multi-têtes dynamique pour l'automobile, l'intégration d'un système d'exploitation embarqué améliore la fiabilité et la robustesse du logiciel système pour cette application spécifique.

2. Schéma général du système. Le système de pesage dynamique multi-têtes pour véhicules est principalement composé d'un module de contrôle d'acquisition de données, d'un module de contrôle de traitement des données, d'un module de contrôle d'affichage des informations, d'un module de contrôle de communication des données, d'une puce mémoire externe et d'un circuit de surveillance externe (watchdog 1), comme illustré sur la figure 1. Le module de contrôle d'acquisition de données amplifie et filtre le signal de poids net détecté par le capteur de pesage, le convertit en un signal analogique et le transmet au processeur. Le processeur assure la communication avec chaque périphérique externe, l'analyse et le traitement du signal de poids net. Une fois le signal traité, il est envoyé au module de contrôle d'affichage des informations et au module de contrôle de communication. Le module d'affichage assure l'affichage du signal de poids net, tandis que le module de contrôle de communication transmet ce signal au logiciel hôte. La puce mémoire externe est intégrée au tableau de bord. Les touches de fonction permettent de régler et de modifier les principaux paramètres du tableau de bord. Le circuit de surveillance externe (watchdog 1) améliore la résistance aux interférences et la fiabilité du tableau de bord. 3 Principes du circuit de configuration matérielle 3.1 Module de contrôle de collecte de données Étant donné que la table de pesage multi-têtes doit être de haute précision, un convertisseur A/D externe est sélectionné et le CS5532 est utilisé.

Ce composant est un convertisseur analogique-numérique multicanal à très faible bruit, fabriqué par la société britannique CirrusLogic. Grâce à sa technologie d'équilibrage de charge, son hacheur de gain à contrôleur de programme à très faible bruit, son amplificateur de mesure stable et précis, et ses fonctions intégrées d'agrandissement et de filtrage, il offre une résolution de 24 bits par pixel. Sa large plage dynamique et ses options d'alimentation à découpage flexibles le rendent particulièrement adapté au pesage dynamique. Sa tension de fonctionnement standard est fournie par le composant AD780, un convertisseur professionnel. Le schéma d'alimentation est présenté figure 2.

3.2 Microcontrôleurs et puces de mémoire externe Les microcontrôleurs sont la clé du logiciel système, et les avantages et les inconvénients de leurs caractéristiques déterminent immédiatement la précision de l'équipement de pesage.

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