一种智能缩水率机的开发设计

2013-04-12 17:32:12来源: 21ic
随着社会的发展,人民生活水平不断提高,人们对生活质量的追求也在提高。衣食住行,服装得先行,市场上不断推出各种流行面料和流行时尚,几乎每一天都有新面料的问世。这样,就对这些面料的测试提出了更高的要求,而对面料织物的各种技术性能测试中,缩水率的测定又是很重要的一项,它是面料测试中十分关键的技术指标。因此,研制出性能优良,价格适宜,质量可靠、智能化高的新一代缩水率机便成了当务之急。

缩水率机,顾名思义就是测量织物缩水率的机器,我们的第一代产品用目前的眼光来看,体积庞大,外观粗糙,电路陈旧不简洁,可靠性差,主要部件均为自产,如电机等还经常损坏。这次,经过市场调查和分析,我们发现西门子和滚筒式洗衣机的外观,机械结构、电机、电磁阀等在同行中都较领先,而且和我们的要求相近。因此,我们提出了利用西门子壳体改制缩水率机的构想,通过解剖,摒弃了其所有机械程控部分,改用我们自己设计的新的控制系统。程序按照有关国际和国内标准运行,经过实践证明,我们的方案是成功的!

本文主要介绍传感器的数据采集过程,并对其器件的用法和电路的整个工作流程都作了详细的说明。

1. 系统结构(图一)

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1.1、 键盘显示电路,如按键的查询、温度的显示、水位的显示等均要由它来完成。因此,按键和面板显示不能占主CPU太多的时间,因此,我们采用非常成熟的8279芯片来管理键盘和显示,达到了很好的效果。

1.2、 传感器的数据采集,单用一片AT89C52作为温度数据和压力数据的采集。数据采集完成以后通过RS485信号传给主CPU板。

1.3、 外设的驱动部分通过固态继电器完成。固态继电器无机械触点、带光电隔离、驱动简单、无火花,更重要的是有过零触发,使用电设备的开关均在输入AC的零点,减小了干扰。所以,在本机中,这些设备均采用固态继电器(其中,电机调速部分采用DCSSR)。在整个过程中,电机的控制是关键,通过对其电机的结构及电路的彻底解剖后,发现其控制电路是一块由从MOTOROLA公司产的TDA1085C的专用电路控制,整个控制部分做得简洁可靠。有鉴于此,我们决定通过间接控制这块板来达到控制电机的目的。这样,既节约了成本,又提高了可靠性。

1.4、 主CPU板为整个系统的核心,它完成传感器数据的采集并进行处理,然后送显示,并且按程序要求驱动外设动作。其中,主CPU和键盘显示电路接口时禁止主CPU数据总线直接和外设进行IO操作(通过扁平电缆和对方相连),保证了显示的稳定,按键的正确判断。主从两CPU之间采用半双工RS485接口进行串行通讯,抗干扰能力很强。同时,由于从CPU已将温度、水位等数据处理整合,打包后发给主CPU,减轻了主CPU的负担。由于整个系统的需要扩展的口线很多,所以在主电路中采用逻辑整合芯片ISPLSI2064来扩展I/O口以及其它逻辑功能的完成。

2.传感器的数据采集电路(图二)

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2.1. 水位检测

在技术要求中有实时显示水位这一要求,按照以前那种方法(浮子法)只能有几个水位点,而不能连续测量,而且老是发生水位失控产生溢出的现象,所以我们选用美国SMI公司微压传感器SMI5551,利用原有皮管,用测量水位变化导致气压的变化来间接测量水位,原理如图三:

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图三

[1] [2]

关键字:智能缩水率机  485通讯  AD转换

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0412/article_7164.html
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