基于SmaURTOS51的汽车动态多头秤设计概念
作者：Smartweigh多头配重器
1 引言 动态台车称重是指台车以一定的速度通过具有一定总宽度的称重台。通过称重台测量台车各轴的净重，然后累加台车的总重。整个称重过程是一个高度实时的过程，单芯片设计必须立即采集台车各轴的数据信息并快速测量其净重。如果单芯片设计速度过慢或编程设计不科学，都会导致仪表盘的可靠性和可信度出现问题。
目前许多多功能仪器的手机软件采用前后台系统设计方案，所有程序运行都是一个无限循环系统。后台运行循环系统使相关线程能够执行相关的实际操作，并终止系统服务以解决多线程恶意事件。这种传统的编程设计理念存在明显的缺陷。整个程序运行就像一团有机化学反应，难以设计和扩展实时程序运行，也难以在严格的时间限制下，对恶意事件做出便捷合理的解决方案。
在多功能仪器中移植嵌入式操作系统可以很好地解决上述问题，使软件开发工作更加规范化、易于检测，实现模块化设计的编程，并缩短开发周期。当然，实时操作系统（RTOS）本身也需要占用一定的资源。随着半导体技术的发展，元器件的性能不断提升，成本持续下降，使得RTOS的成本不再是关键因素。汽车动态多头秤正是嵌入式操作系统移植的典型案例，提高了系统软件在该特定应用中的可靠性和可信度。
2 系统总体方案 汽车动态多头称重系统主要由数据采集控制模块、数据处理方法控制模块、显示信息控制模块、数据通信控制模块、外部存储芯片和外部看门狗1组成，如图1所示。数据采集控制模块负责放大和滤波称重传感器检测到的净重数据信号，将其转换为模拟信号并发送至CPU；CPU负责与各外部设备通信，并对净重数据信号进行分析和处理，解决相关问题。处理后的净重数据信号发送至显示信息控制模块和通信控制模块；显示信息控制模块负责显示净重数据信号的信息；通信控制模块负责将净重数据信号发送至上位机软件；外部存储芯片用于存储仪表盘的主要参数；功能键用于设置和更改仪表盘的主要参数；外部看门狗1用于提高仪表盘的抗干扰能力和可靠性。 3 硬件配置电路原理 3.1 数据采集控制模块 由于多头称重台必须具有高精度，因此选择外部 A/D 转换器，并使用 CS5532。
该元件是英国CirrusLogic公司推出的一款超低噪声多通道模数转换器。它采用电荷平衡技术和超低噪声程序控制器增益值斩波器，以及稳定、精确的测量放大器，内部集成放大和滤波功能，可实现24位像素输出。此外，它还具有高动态范围和灵活的开关电源选项等优点，使其特别适用于动态称重应用。其标准工作电压由专业标准工作电压元件AD780产生。电源电路如图2所示。
3.2 微控制器和外部存储芯片 微控制器是系统软件的关键，其特性的优缺点直接决定了称重设备的精度。
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