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给料机系统软件设计及操作流程

一、模数转换器AD7799的软件编程  
       AD7799给料机内部一共有9个片内寄存器,DSP控制器对AD7799的操作通过读写这9个片内寄存器来实现,分别说明如下:(1)通信寄存器。通信寄存器是一个8位的只能进行写操作的寄存器,对AD7799所有的操作都是通过写操作通信寄存器来实现的。写进给料机通信寄存器中的信息决定了下一个操作是读还是写,而且决定了是对哪一个寄存器进行读写操作。同时在给料机该寄存器中可以设置ADC为连续读模式。(2)状态寄存器ReG。状态寄存器也是一个8位只读寄存器,表明了AD7799当前的状态,例如ADC转换是否结束,参考电压是否正常,当前转换通道等信息。(3)模式寄存器。模式寄存器是一个16位的寄存器,用于配置ADC的运行模式,输出数据的更新频率等。(4)配置寄存器。配置寄存器是一个16位的寄存器,用于配置输入信号的极性,内置运算放大器的增益以及配置ADC的输入模拟通道等。(5)数据寄存器。数据寄存器是一个只读寄存器,用于存放AD7799的数据转换结果,其数据宽度为24位。(6)标示寄存器。给料机标示寄存器是一个8位的只读寄存器,用于存放AD7799的标示符。(7)IO寄存器。IO寄存器是一个8位的寄存器,可以通过配置AD7799的模拟通道AIN3为数字IO口。(8)偏置寄存器。偏置寄存器是一个24位寄存器,AD7799一共有3个偏置寄存器。偏置寄存器通常与满幅寄存器形成一个寄存器对来使用,对输出结果进行校正。(9)满幅寄存器。满幅寄存器是一个24位寄存器,AD7799一共有3个偏置寄存器,其可以与满幅寄存器形成一个寄存器对来使用,对输出结果进行校正。
二、给料机DSP对AD7799的操作流程 
    控制器采用TI的DSP,型号为TMS320F2812,其内置的SPI接口可以实现对AD7799的直接操作,对应的接口电路见图7。在图7中,采用低噪声、低功率参考给料机电压源芯片ADR391为AD7799提供参考电压信号。同时在AD7799模拟电源和数字电源端并联10μF钽电容和0.01μF陶瓷电容以增强电源的抗干能力。
图图中的AD7799初始化程序在系统主程序中完成,读数据程序在DSP的定时中断中完成,在中断服务程序中,读取正在转换通道的A/D值。由于AD7799芯片不区分数据地和模拟地引脚,读写AD7799的信号脉冲必然对给料机模拟信号产生干扰,影响A/D转换数据,所以对采集的数据应利用软件进行抗干扰滤波。该模块每采集6次,进行去大去小,剩下4个数据再取平均的方法,获得一个数据,既满足系统的速度要求,又使数据稳定。
       为了增加系统的可靠性,防止AD7799出现异常而造成整个系统不能正常工作,程序中定时检测转换是否正常,如果一段时间内没有新的转换,可通过向测试寄存器写入位的“”对AD7799进行软件复位,重新初始化AD7799。采用模拟差分输出仪表放大器AD8222和高精度A/D转换器AD7799,并结合DSP2812控制器对给料机控制系统的称重部分进行了改进设计。通过多次试验和整机调试,称重系统精度有比较大的提高,这对于提高给料机的整体精度具有很重要的作用。

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点击次数:  更新时间:2014-12-26 20:54:49  【打印此页】  【关闭