南沙云梯车出租, 白云云梯车出租,   花都云梯车出租    气密性测试仪检测系统采集控制板程序设计方法?
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产品详情

 

       南沙云梯车出租, 白云云梯车出租,   花都云梯车出租     气密性测试仪检测系统采集控制板程序设计方法?   采集控制板的嵌入式软件开发用 C 语言编程,开发环境为 Keil uVision5 集成开发平台,采用 J-Link 仿真器作为调试工具。Keil uVision5 是由德国 Keil 公司出品的针对嵌入式处理器的开发平台,支持 Cortex-M3、ARM7、ARM9 等 ARM 处理器,提供编译、汇编、仿真调试等功能,是集多功能于一体的完整、高效的嵌入式开发环境。 

 
      1. 压力检测: 压力传感器 ms18c-10 测量器件容腔内的气体压力,传感器输出的信号经过信号调理电路放大后传送给 A/D 模块。本系统采用 24 位 A/D 芯片 LTC2440,该芯片使用 SPI 进行通讯,STM32 微控制器需配置相应引脚,并按照 LTC2440 的时序图进行控制。STM32 控制一次 A/D 转换的流程:STM32 微控制器将连接 LTC2440 的引脚 SCK、SDO、CS 设置为 SPI 模式,BUSY 设为 GPIO 读入模式,并将各信号复位;开始一次 AD 转换后,检测 BUSY 信号,BUSY 引脚的电平可以监控芯片的状态,AD 转换过程中 BUSY 为高电平,BUSY 为低电平则表示 AD 转换完成,可以准备输出数据,检测到 BUSY 为低电平时,拉低 CS 信号使能数据输出;接收 SDO 引脚上传输的 32 位数据,数据格式如下,前 2 位表示状态信息,第 3 位表示数据的正负,紧接着的 24 位为 A/D 转换结果,最后 5 位LSB;读出 32 位数据后,拉高 CS 信号,结束数据输出。然后将读取到的数据发送给主控板。 
 

      2.  电子调压阀控制 电子比例调压阀负责根据 STM32 微控制器设定的压力值调节充气气压。在快速充气模式下,微控制器基于当前气压与目标气压的偏差,根据 PID 参数控制比例调压阀的输出大小,从而达到快速充气的效果,详细控制方法见 5.4 节。微控制器输出控制信号为数字信号,而电子比例调压阀要求输入模拟信号,因此必须让控制信号经过 D/A 模块转换成模拟信号后再输入电子调压阀。本系统采用 12 位D/A 芯片 LTC2622,微控制器需要对其 CS 片选引脚、SCK 时钟输入引脚、SDI 数据输入引脚进行控制,控制时序见图 5-7。CS 输入为低电平时,SDI 和 SCK 的缓冲器被激活,移位寄存器被使能,SDI 输入 24 位数据在随后的 24 个 SCK 时钟信号上升沿进行转换。输入的 24 位数据分为四部分,前 4 位为控制命令,设置为0011,表示写入并更新寄存器,5-8 位为 D/A 通道地址,设置为 0000,表示仅使能通道 A,紧接着是 12 位数据,最后 4 位是无关位。在 CS 上升沿数据转换终止。   本系统中N=16VREF=3.3V,VOUT为0-3.3V,对应的压力控制范围是6-600kPa。 为了保护硬件器件,将较大的目标压力值阶梯式分段发送给 D/A,步长为目标压力的四分一,比如目标气压为 400kPa,微控制器将先输出 100kPa 给 D/A,再输出 200kPa,每次增加 100kPa,分四次阶梯式输出控制压力。




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      3.  通讯模块: 采集控制板与主控板通过 CAN 总线进行通讯,CAN 标准协议规定了标准数据帧的格式。数据帧以 1 个显性位表示帧起始,7 个隐性位表示结束;仲裁段的主要内容是数据帧的 ID,标准格式的 ID 长度为 11 位,ID 决定了数据帧发送的优先级,以及 CAN 线上的其他设备是否接受该数据帧;控制段前 2 位是保留位,后四位称为 DLC 段,用于表示该数据帧的数据段的字节长度;数据段是数据帧的核心,它是设备要发送的原始数据,长度为 0-8 个字节;CRC 段包含15 位 CRC 校验码和 1 位 CRC 界定符,如果校验出错将反馈错误信息并请求重新发送,保证了数据的正确传输;ACK 段由 1 位 ACK 槽位和 1 位 ACK 界定符组成,接收端和发送端发送的 ACK 槽位分别为显性位和隐性位。 
 

       系统的通讯内容分为两大类,命令和数据,其中命令又分为主控板发送的命令和采集控制板发送的命令,数据分为主控板发送的参数、采集控制板发送的压力、压差、温度数据。按照上述分类,为每种类型的数据帧定义不同的 ID 和相应的数据段格式。为了方便调试和检测,规定所有数据段的长度均为 8 字节,不足 8 字节的数据以 0 补足。 系统开机时两块板进行开机握手,检测连接是否正常,此后除测量过程外,主控板每间隔一段时间发送系统心跳命令“002”,采集板进行答复“003”,确保通讯顺利。主控板将用户设置的参数发送给采集控制板,采集控制板接收并配置参数成功后回复“00102”,如果未收到回复,主控板将再次发送参数。用户点击开始测量按钮后,主控板发送开始测量命名“301”,采集控制板收到后启动测量并回复“33100”。检测过程中采集控制板实时发送采集到的压力和压差数据,使用系统定时器定时,每隔 0.01 秒向主控板发送一条数据。在泄漏检测的四个阶段结束时依次发送“33101”……“33104”,表明该阶段工作完成。如果在测量过程中遇到异常情况,主控板发送终止测量命令“000”,采集控制板立刻停止测量并给系统排气回复“001”。 




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