CN114993427A - 一种基于单片机控制的智能皮带秤 - Google Patents

一种基于单片机控制的智能皮带秤 Download PDF

Info

Publication number
CN114993427A
CN114993427A CN202210733155.0A CN202210733155A CN114993427A CN 114993427 A CN114993427 A CN 114993427A CN 202210733155 A CN202210733155 A CN 202210733155A CN 114993427 A CN114993427 A CN 114993427A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chip microcomputer
single chip
singlechip
belt weigher
digital
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210733155.0A
Other languages
English (en)
Inventor
徐晓光
储梓强
郝旭耀
赵玉婷
赵子逸
张信
刘宇
王秋生
陈镇
沈东东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Zobiao Intelligent Technology Co ltd
Hefei Shineng Electronic Technology Co ltd
Anhui Polytechnic University
Original Assignee
Anhui Zobiao Intelligent Technology Co ltd
Hefei Shineng Electronic Technology Co ltd
Anhui Polytechnic University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Zobiao Intelligent Technology Co ltd, Hefei Shineng Electronic Technology Co ltd, Anhui Polytechnic University filed Critical Anhui Zobiao Intelligent Technology Co ltd
Priority to CN202210733155.0A priority Critical patent/CN114993427A/zh
Publication of CN114993427A publication Critical patent/CN114993427A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G11/00—Apparatus for weighing a continuous stream of material during flow; Conveyor belt weighers
    • G01G11/003—Details; specially adapted accessories
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
    • G01G23/18—Indicating devices, e.g. for remote indication; Recording devices; Scales, e.g. graduated
    • G01G23/36—Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells
    • G01G23/37—Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells involving digital counting
    • G01G23/3707—Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells involving digital counting using a microprocessor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明公开了种基于单片机控制的智能皮带秤，包括有STM32F103RBT6单片机，STM32F103RBT6单片机连接有A/D数模转换芯片AD7190，A/D数模转换芯片AD7190连接有双通道压力传感器，且输出模拟信号通过A/D数模转换芯片AD7190转换成数字信号，且将数字信号发送到STM32F103RBT6单片机进行处理；STM32F103RBT6单片机连接有光电耦合，光电耦合连接有转速传感器，用于将转速传感器输出脉冲信号经过光电耦合发送入STM32F103RBT6单片机进行信号处理；STM32F103RBT6单片机连接有按键模块，用于通过按键模块对皮带秤进行操作控制；STM32F103RBT6单片机还连接有LED显示屏，用于显示重量数据和皮带秤控制信息数据，本发明涉及皮带秤技术领域。本发明，解决皮带秤测量不稳定，有时会出现测量不精确的情况，不能满足现代化智能测量的需求的问题。

Description

一种基于单片机控制的智能皮带秤
技术领域
本发明涉及皮带秤技术领域，特别是涉及一种基于单片机控制的智能皮带秤。
背景技术
皮带秤是指无需对质量细分或者中断输送带的运动，而对输送带上的散装物料进行连续称量的自动衡器，主要分类有按承载器分类：称量台式承载器，输送机式承载器；按带速分类：单速皮带秤，变速皮带秤。
现有技术中，皮带秤测量不稳定，有时会出现测量不精确的情况，不能满足现代化智能测量的需求，所以我们提出了一种基于单片机控制的智能皮带秤。
发明内容
为了解决皮带秤测量不稳定，有时会出现测量不精确的情况，不能满足现代化智能测量的需求的问题，本发明的目的是提供一种基于单片机控制的智能皮带秤。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于单片机控制的智能皮带秤，包括有STM32F103RBT6单片机，所述STM32F103RBT6单片机连接有A/D数模转换芯片AD7190，所述A/D数模转换芯片AD7190连接有双通道压力传感器，用于双通道压力传感器采集皮带秤上的重量，且输出模拟信号通过A/D数模转换芯片AD7190转换成数字信号，且将数字信号发送到STM32F103RBT6单片机进行处理；所述STM32F103RBT6单片机连接有光电耦合，所述光电耦合连接有转速传感器，用于将转速传感器输出脉冲信号经过光电耦合发送入STM32F103RBT6单片机进行信号处理；所述STM32F103RBT6单片机连接有按键模块，用于通过按键模块对皮带秤进行操作控制；所述STM32F103RBT6单片机还连接有LED显示屏，用于显示重量数据和皮带秤控制信息数据。
优选的，所述STM32F103RBT6单片机工作电压范围为2.0V～3.6V，最高72MHz工作频率，集成128KBFlash与20KB的SRAM存储器，64个引脚，程序存储器128KB FLASH。
优选的，所述速度传感器直接连在皮带秤大直径测速滚筒上，采用直流三线PNP型转速传感器。
优选的，所述STM32F103RBT6单片机连接有12V、10V、5V降压电路，所述12V、10V、5V降压电路连接有24V电源。
优选的，所述STM32F103RBT6单片机连接有3.3V降压电路，所述3.3V降压电路连接有USB 5V供电模块。
优选的，所述STM32F103RBT6单片机连接有按键复位电路，用于使STM32F103RBT6单片机恢复到起始状态的电路。
优选的，所述STM32F103RBT6单片机连接有程序下载模块，用于下载数据，所述STM32F103RBT6单片机还连接有存储模块，用于数据的存储。
优选的，所述STM32F103RBT6单片机分别通过继电器连接有4路DI通道和4路DO通道，所述STM32F103RBT6单片机还连接有2路AI通道。
优选的，所述STM32F103RBT6单片机连接有RS485通讯模块。
与现有技术相比，本发明实现的有益效果：本发明，基于单片机控制的智能皮带秤功耗低，且测量精度高；本发明，基于单片机控制的智能皮带秤控制系统稳定，且数据处理灵敏度高；本发明，智能化程度高。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步详细说明本发明：
图1为本发明的整体的结构示意图；
图2为本发明的STM32F103RBT6单片机的结构示意图；
图3为本发明的LED显示屏电路的结构示意图；
图4为本发明的A/D数模转换芯片AD7190的结构示意图；
图5为本发明的/D数模转换芯片AD7190的电路连接的结构示意图；
图6为本发明的转速传感器、光电耦合的结构示意图；
图7为本发明的按键模块的结构示意图；
图8为本发明的USB 5V供电模块的结构示意图；
图9为本发明的104去耦电容与STM32F103RBT6单片机连接的结构示意图；
图10为本发明的104去耦电容的结构示意图；
图11-1为本发明的晶振电路的结构示意图；
图11-2为本发明的晶振电路的结构示意图；
图12为本发明的按键复位电路的结构示意图；
图13为本发明的程序下载模块的结构示意图；
图14为本发明的存储模块的结构示意图；
图15为本发明的2路AI通道的结构示意图；
图16为本发明的2路AO通道的结构示意图；
图17为本发明的4路DI通道的结构示意图；
图18为本发明的4路DO通道电路连接的结构示意图；
图19为本发明的4路DO通道的结构示意图；
图20为本发明的12V降压电路的结构示意图；
图21为本发明的10V降压电路的结构示意图；
图22为本发明的5V降压电路的结构示意图；
图23为本发明的RS485通讯的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图23。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供一种技术方案：如图1，一种基于单片机控制的智能皮带秤，包括有STM32F103RBT6单片机，所述STM32F103RBT6单片机连接有A/D数模转换芯片AD7190，所述A/D数模转换芯片AD7190连接有双通道压力传感器，用于双通道压力传感器采集皮带秤上的重量，且输出模拟信号通过A/D数模转换芯片AD7190转换成数字信号，且将数字信号发送到STM32F103RBT6单片机进行处理；所述STM32F103RBT6单片机连接有光电耦合，所述光电耦合连接有转速传感器，用于将转速传感器输出脉冲信号经过光电耦合发送入STM32F103RBT6单片机进行信号处理；所述STM32F103RBT6单片机连接有按键模块，用于通过按键模块对皮带秤进行操作控制；所述STM32F103RBT6单片机还连接有LED显示屏，用于显示重量数据和皮带秤控制信息数据。
所述STM32F103RBT6单片机工作电压范围为2.0V～3.6V，最高72MHz工作频率，集成128KBFlash与20KB的SRAM存储器，64个引脚，程序存储器128KB FLASH；所述速度传感器直接连在皮带秤大直径测速滚筒上，采用直流三线PNP型转速传感器；所述STM32F103RBT6单片机连接有12V、10V、5V降压电路，所述12V、10V、5V降压电路连接有24V电源；所述STM32F103RBT6单片机连接有3.3V降压电路，所述3.3V降压电路连接有USB 5V供电模块；所述STM32F103RBT6单片机连接有按键复位电路，用于使STM32F103RBT6单片机恢复到起始状态的电路；所述STM32F103RBT6单片机连接有程序下载模块，用于下载数据，所述STM32F103RBT6单片机还连接有存存储模块，用于数据的存储；所述STM32F103RBT6单片机分别通过继电器连接有4路DI通道和4路DO通道，所述STM32F103RBT6单片机还连接有2路AI通道；所述STM32F103RBT6单片机连接有RS485通讯模块。
控制芯片选型：如图2，该智能皮带秤系统采集的数据主要包括重量和速度两个信号且希望功耗较低，成本低，基于Cortex-M3内核的STM32F103RBT6处理器比较符合本仪表的开发需求，他是一款高性能、低功耗、低电压、易于开发等特点于一体的32位微处理器。
该芯片的工作电压范围为2.0V～3.6V，功耗低，CPU最高72MHz工作频率，运行速度较快，在存储器的等待周期访问时可达1.25DMips/MHz，片上集成128KBFlash与20KB的SRAM存储器，64个引脚能够满足所需功能的正常使用。程序存储器128KB FLASH。
LED显示屏选型及电路：LED显示屏选用0.96英寸的4针的OLED显示屏，分辨率为128*64，与单片机通信的接口方式采用IIC。本屏所用的驱动IC为SSD1306；其具有内部升压功能；所以在设计的时候不需要再专一设计升压电路；当然了本屏也可以选用外部升压。SSD1306的每页包含了128个字节，总共8页，这样刚好是128*64的点阵大小。
引脚定义：GND:接地端口，VCC:接3.3V电源端口，SCL:CLK时钟信号端，SDA:MOSI数据端口。
LED显示屏电路如图3，LED显示屏与单片机系统引脚的连接：
GND—GND；
VCC—VCC；
SCL—PC8；
SDA—PC9。
A/D数模转换芯片AD7190，如图4:
引脚功能描述：
Figure BDA0003714363910000051
Figure BDA0003714363910000061
Figure BDA0003714363910000071
Figure BDA0003714363910000081
AIN1、AIN2:模拟输入，分别连接称重信号+、信号-
AIN3、AIN4:第二路输模拟输入，分别连接第二个称重信号+、信号-。
A/D数模转换芯片AD7190的电路连接，如图5。
AD7190模块与单片机系统引脚连接：
SCLK-PC0；
DIN-PC1；
DOUT-PB2；
CS-PB3；
AVDD-VCC5V；
AGND-GND；
DVDD-VCC3.3V；
DGND-GND。
转速传感器、光电耦合的电路如图6，为了满足精度要求，本方案选用霍尔式，直流三线PNP型转速传感器。为了避免单片机受到外部信号的干扰，其中SIN发出的脉冲信号经过光电耦合被传送入单片机的PB7引脚。
按键模块如图7，四个按键功能以及与单片机引脚相连：
上移键：PA1；
下移键：PA2；
确认键：PA3；
返回键：PA4。
主控电路：
选择STM32F103RBT6作为主控芯片。STM32F103RBT6微控制器引脚丰富，内含功能模块众多，使用C语言进行驱动编写。开发效率高，能够满足方案需求。主控电路由电源电路、晶振电路、程序下载、复位电路组成。
1.电源电路，根据STM32F10X系列开发手册可知该芯片的工作电压位2.0～3.6V，本硬件系统选择3.3V作为芯片的供电电压。供电方式分为USB总线供电，USB 5V供电及LDO，如图8。
如图9、图10为了保证STM32供电电压的稳定性，在STM32的VBAT,VDD，V DDA引脚上分别放置一个104去耦电容，目的是滤掉电路中电压波动与高频振荡，使电源更加稳定。
2.晶振电路，如图11-1和如图11-2。
3.如图12，复位电路是一种能使微控制器恢复到起始状态的电路，复位电路的好坏直接影响到整个系统的工作稳定性。根据STM32F10X开发手册可知，微控制器的NRST引脚为低电平时，STM32处于复位状态。常用的复位电路可以分为上电复位和手动开关复位两种方式，本方案使用手动开关复位电路进行芯片复位。
4.程序下载电路如图13。
5.数据存储电路，如图14。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种基于单片机控制的智能皮带秤，包括有STM32F103RBT6单片机，其特征在于：所述STM32F103RBT6单片机连接有A/D数模转换芯片AD7190，所述A/D数模转换芯片AD7190连接有双通道压力传感器，用于双通道压力传感器采集皮带秤上的重量，且输出模拟信号通过A/D数模转换芯片AD7190转换成数字信号，且将数字信号发送到STM32F103RBT6单片机进行处理；
所述STM32F103RBT6单片机连接有光电耦合，所述光电耦合连接有转速传感器，用于将转速传感器输出脉冲信号经过光电耦合发送入STM32F103RBT6单片机进行信号处理；
所述STM32F103RBT6单片机连接有按键模块，用于通过按键模块对皮带秤进行操作控制；所述STM32F103RBT6单片机还连接有LED显示屏，用于显示重量数据和皮带秤控制信息数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于单片机控制的智能皮带秤，其特征在于：所述STM32F103RBT6单片机工作电压范围为2.0V～3.6V，最高72MHz工作频率，集成128KBFlash与20KB的SRAM存储器，64个引脚，程序存储器128KB FLASH。
3.根据权利要求1所述的一种基于单片机控制的智能皮带秤，其特征在于：所述速度传感器直接连在皮带秤大直径测速滚筒上，采用直流三线PNP型转速传感器。
4.根据权利要求1所述的一种基于单片机控制的智能皮带秤，其特征在于：所述STM32F103RBT6单片机连接有12V、10V、5V降压电路，所述12V、10V、5V降压电路连接有24V电源。
5.根据权利要求1所述的一种基于单片机控制的智能皮带秤，其特征在于：所述STM32F103RBT6单片机连接有3.3V降压电路，所述3.3V降压电路连接有USB 5V供电模块。
6.根据权利要求1所述的一种基于单片机控制的智能皮带秤，其特征在于：所述STM32F103RBT6单片机连接有按键复位电路，用于使STM32F103RBT6单片机恢复到起始状态的电路。
7.根据权利要求1所述的一种基于单片机控制的智能皮带秤，其特征在于：所述STM32F103RBT6单片机连接有程序下载模块，用于下载数据，所述STM32F103RBT6单片机还连接有存储模块，用于数据的存储。
8.根据权利要求1所述的一种基于单片机控制的智能皮带秤，其特征在于：所述STM32F103RBT6单片机分别通过继电器连接有4路DI通道和4路DO通道，所述STM32F103RBT6单片机还连接有2路AI通道和2路AO通道。
9.根据权利要求1所述的一种基于单片机控制的智能皮带秤，其特征在于：所述STM32F103RBT6单片机连接有RS485通讯模块。
CN202210733155.0A 2022-07-26 2022-07-26 一种基于单片机控制的智能皮带秤 Pending CN114993427A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210733155.0A CN114993427A (zh) 2022-07-26 2022-07-26 一种基于单片机控制的智能皮带秤

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210733155.0A CN114993427A (zh) 2022-07-26 2022-07-26 一种基于单片机控制的智能皮带秤

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114993427A true CN114993427A (zh) 2022-09-02

Family

ID=83037199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210733155.0A Pending CN114993427A (zh) 2022-07-26 2022-07-26 一种基于单片机控制的智能皮带秤

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114993427A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101266160A (zh) * 2008-05-01 2008-09-17 太原理工大学 一种连续动态智能计量装置
CN103134576A (zh) * 2013-03-07 2013-06-05 合肥海明科技开发有限责任公司 皮带秤液晶显示仪表
CN203053532U (zh) * 2012-12-26 2013-07-10 昆明理工大学 一种多功能电子皮带秤
CN204346555U (zh) * 2014-12-29 2015-05-20 山西力创自动化技术有限公司 一种全数字式电子皮带秤
CN106768530A (zh) * 2017-02-17 2017-05-31 安图实验仪器(郑州)有限公司 基于程控增益放大器的压力检测系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101266160A (zh) * 2008-05-01 2008-09-17 太原理工大学 一种连续动态智能计量装置
CN203053532U (zh) * 2012-12-26 2013-07-10 昆明理工大学 一种多功能电子皮带秤
CN103134576A (zh) * 2013-03-07 2013-06-05 合肥海明科技开发有限责任公司 皮带秤液晶显示仪表
CN204346555U (zh) * 2014-12-29 2015-05-20 山西力创自动化技术有限公司 一种全数字式电子皮带秤
CN106768530A (zh) * 2017-02-17 2017-05-31 安图实验仪器(郑州)有限公司 基于程控增益放大器的压力检测系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202906836U (zh) 用于石英晶体振荡器的全数字温度补偿集成电路
CN201259629Y (zh) 多种总线接口的可配置i/o模块
CN105790763A (zh) 一种基于pc104总线的六通道模数转换模块
CN200993665Y (zh) 小型数字化比相测量装置
CN201909811U (zh) 基于msp430单片机的三相电表
CN104199343A (zh) 一种基于串行储存方式的微型数据采集系统
CN114993427A (zh) 一种基于单片机控制的智能皮带秤
CN101873109A (zh) 具备完整使用特性和功能的电子电位器模块
CN203719741U (zh) 一种基于数码管显示的电子秤
CN202886397U (zh) 矿用便携式风速测量装置
CN206557143U (zh) 土壤温湿度传感器新型电路
CN211347066U (zh) 一种便携式振动信号采集装置
CN1570653A (zh) MSP430FE42x单相多功能电能表及计量方法
CN209590837U (zh) 一种手持式高精度数据采集仪
CN207132965U (zh) 一种基于以太网的多功能电子秤
CN204463120U (zh) 一种基于mcu的微型数据采集系统
CN201438132U (zh) 一种太阳能电子秤
CN204988565U (zh) 一种电容式压力变送器
CN206532118U (zh) 一种数字信号输出的s型力敏传感器
CN201184970Y (zh) 船舶机舱数据采集嵌入板
CN201892601U (zh) 新型智能化压力传感器
CN204902881U (zh) 一种基于单片机的温湿度测量系统
CN205317400U (zh) 一种稳定型智能压力传感器
Wang et al. The design of wireless air mouse based on LPC54100
CN202975766U (zh) 高精度便携式数据采集仪的数据采集系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination