Smart Weigh 致力於協助客戶以降低成本提高生產力。
語言
Smart Weigh 致力於協助客戶以降低成本提高生產力。
作者：Smartweigh——多頭秤
前言 隨著嵌入式系統的不斷發展趨勢，性能優良、功耗低、價格低廉的32位系統RISC處理芯片的ARM微處理器呈現出強勁的發展趨勢。兩者的優勢為傳統選煤技術提供了新的改造方案。結合嵌入式系統和計算機接口技術，設計了一種新型塊煤、煤矸石在線識別及自動多頭秤。塊煤、煤矸石在線識別及全自動多頭秤基本原理框圖如圖1所示。
根據選煤工藝規程，本系統軟件主要由以下三大部分組成： （1）檢測部分：由給料倉、輸送帶、CCD監控攝像頭、圖像數據採集電源電路等組成挖出的精煤中常含有煤矸石，煤矸石必須從輸送帶上挑選出來。 CCD監控攝像機將煤、煤矸石圖像發送到圖像數據採集供電電路進行轉換，轉換後的信息內容髮送到ARM微處理器，根據CAN總線互聯網傳輸到PC機進行解析。
(2)識別與操縱部分：由電子計算機、ARM微處理器和測控技術機械設備組成。它是所有系統軟件的關鍵。根據計算機視覺優化算法計算煤炭和煤矸石的灰分含量。 ARM微處理器對煤矸石磚進行識別區分後，進行操作姿勢。如果被識別為煤炭，且作業部分停止，精煤當然會落入煤倉，從煤塊安全通道運出。
如果識別為煤矸石，則發出控制數據信號，打開閘閥，使煤矸石落入煤矸石安全通道。 (3)快速分揀機構：由閘閥、原料斗和系統軟件配電設備等組成，根據CAN總線互聯網，對多個安全通道的煤炭和煤矸石進行自動篩选和運輸。處理芯片詳細介紹 AT91M40800AT91M40800是ATMEL基於ARM7TDMI內核的16位/32位系統微處理器系列產品中一款性價比較高的處理芯片。系統的關鍵是採用性能優良的32位RISC（精簡型計算機）系統架構，並擁有16位（thumb）指令系統。
根據可編程控制器的外部系統總線插座（EBI），立即連接包括FLASH在內的各種片外存儲器。八個優先級中斷矢量控制板和片上現場數據信息控制板顯著提高了組件的實時性能。特徵。 AT91M40800集成了ARM7DMIARMThumbCPU內核，提供9kB片上SRAM、8條片選線、32個可編程控制器I/O端口以及手機軟件可編程控制器的8位或16位系統總線。可尋址模式 室內空間64MB，2個USART，每個USART有2個專用的外部現場數據信息控制板安全通道，內置可編程控制器看門狗1個定時器，8個有優先級，可獨立屏蔽空間矢量終止控制板，4個外部中斷操作存儲器、4 個外部中斷（包括高優先級、低延遲中斷請求）、3 個外部數字時鐘輸入、3 個安全通道 16 位定時器/電子計數器。由於煤場、煤矸石山與篩分生產車間之間有一定的距離，SJA1000必須有標準化的管理和信息資源管理。
計算機接口技術可以將分散的、分散的精密測控系統變成節點，並以系統總線為橋樑，將它們組合成可以相互通信、交換信息內容、相互協作的應用系統和自動控制系統。在自動控制系統的日常任務中相互配合。 。 CAN通訊速度最高1Mbps，即時傳輸距離最遠10km（速度8kbps以下），最多可連接110台機器設備，可執行多項附加篩选和日常任務。 SJA1000是飛利浦公司生產的獨立CAN總線控制板，用於汽車和一般工業生產環境中控制板的無線局域網。工作模式（PeliCAN模式）可以方便地與不同的CPU連接，形成CAN操作互聯網。
硬件配置通信接口設計方案EPM7128用於socket之間數據信號的轉換和配置。 EPM7128的輸入來自AT91M40800的片選數據信號NCS2、手機充電線D0~D7、詳細地址A0~A1、讀信號NRD、寫數據信號NWE和系統軟件校準數據信號RST經過內部邏輯全面的解決，產生了SJA1000所需的動作數據信號。根據各處理芯片電源線的規定和端口地址的分配，可寫為CAN總線收發器的輸入/輸出邏輯時序關係如下： CAN=NCS2·A0CANALE=NCS2•A0•(NRD+NWE) CANRD=NRDCANWR=NWECANRST=NCS2+RST 所選SJA1000的詳細地址端口號為400000H，數據信息端口號詳細地址為400001H，校準端口地址為400002H。由於CAN控制板SJA1000的詳細地址數據信息是複用的，因此可以根據ALE數據信號的下降沿鎖存系統總線上的詳細地址數據信號。
但AT91M40800的地址總線和系統總線是獨立存在的，不能立即連接到SJA1000的詳細地址系統總線。因此，處理SJA1000和AT91M40800的socket問題，關鍵是如何將瀏覽SJA1000所需的數據信號發送到其中。這裡選擇的方法是分兩次進行實際的I/O操作。第一次將詳細地址值發送到詳細地址端口號400000H，作為SJA1000模塊的詳細地址。
此時片選未選中，數據信息鎖存在AD0-AD7系統總線上。第二次瀏覽數據信息端口號400001H時，選擇SJA1000，在ALE數據信號的作用下將第一個詳細地址值加載到SJA1000中，CPU對SJA1000進行讀/寫實際操作。標定可分為系統軟件標定和程序流程標定。
系統軟件校準數據信號RST和程序流程校準數據信號在EPM7128中進行邏輯或實際操作，兩者均可使SJA1000可靠校準。為了更好的保證數據通信的可靠性，在每個CAN總線終端設備上連接一個120Ω終端設備反射面電阻，進行系統總線匹配電阻。 SJA1000的TX1引腳根據10k8電阻接地，RX1引腳的脈衝信號必須保持在0.9Vcc以上。
否則無法產生CAN總線所需的邏輯脈衝信號。如果通信距離較短，受自然環境影響較小，則可以省去光保護電源電路6N137。此時，82C251的VREF可以立即連接到RX1引腳，從而簡化電源電路。 ARM微處理器與CAN總線之間的數據通信 AT91M40800根據外部系統總線插座（EBI）瀏覽片外存儲器和外部元件的數據信號。 EBI應用不同的瀏覽協議，可以完成外部組件的單週期。瀏覽時，設計方案中EBI的設置為：（1）選擇8位系統總線； (2)選擇規格讀取協議； (3)選擇8個循環時間等待時間； (4)片選線NCS2 基址詳細地址為400000H。
整個程序流程採用AT91庫的C語言編寫，具有可讀性強、非常容易移植、開發設計簡單、調整方便等優點。正確的複位是程序流程正常運行的基礎。系統軟件的複位主要是AT91M40800單片機和SJA1000（SJA1000工作晶振電路16M）的複位。復位步驟如圖3所示。 結果選用ARM微處理器AT91M40800處理芯片和CAN總線控制板SJA1000組成的煤矸石磚在線識別自動多頭秤。與傳統的由MCU操作的CAN總線互聯網相比，它是一種新穎的CAN總線。操作系統。
基於ARM微處理器嵌入式操作系統和CAN總線的解決方案系統軟件具有優良的實用性、可靠性和協調能力，為落後的選煤技術提供了一條新途徑。
作者：Smartweigh——多頭秤製造商
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