一种基于ADμC816的高精度工业称重仪

　　0　引言

　　在石化、冶金、建材等行业,工业称重仪(电子秤)的应用很广泛,目前常用的称量与控制仪表一般包括力传感器、信号处理(放大与调零以及V/I转换等)以及核心电路,核心电路是以单片机为主加上扩展芯片(如AD转换芯片等)组成。目前,新型的微控制器越来越多,ADμC816是最强功能的芯片之一,XGW-3工业称重仪就是利用该芯片设计出的电路更简洁、功能更强的工业称量仪表。

　　1　ADμC816及其ADC

　　1.1　ADμC816简介

　　ADμC816是美国ADI公司推出的单片机。该芯片的内核是加强型8051MCU,并增加了用户想要的WDT看门狗、12C总线、模拟量处理、上电复位检测、欠压复位检测、FLASH存储器等功能,而且温度范围达到了工业级标准并有良好的电磁兼容特性。除定时计数器、串行口以及中断处理功能外,模拟处理功能及存储器简单介绍如下:

　　模拟I/O:内含2通道16位高精度ADC;1个12位电压输出DAC。

　　存储器:8kB片内FLASH/EEPROM程序存储器;

　　640B片内FLASH/EEPROM数据存储器;256B片内数据RAM;16MB外部数据地址空间、64kB外部程序地址空间。

　　1.2　ADμC816的ADC

　　ADμC816有两路完全独立的Σ-ΔADC通道,并有片内数字滤波,输出速率可调。主通道具有缓冲能力,并可以编程为8个输入范围,电压从±20mV~2.56V,输入可以选择3个差分输入之一(AIN1-AIN2、AIN3-AIN4、AIN2-AIN3);辅助通道不具备缓冲能力,固定输入为0~2·5V,输入可以选择4个单端输入之一(AIN3、AIN4、AIN5或内部温度传感器信号)。

　　利用ADμC816的丰富资源,我们设计了XGW-3工业称重仪,该称重仪可用于冶金、建材、水电等行业的配料系统中的斗式称量。

　　2　XGW-3工业称重仪的功能

　　XGW-3工业称重仪具备如下功能:

　　①应用于斗式称量,能与3个拉力传感器接口。

　　②具备继电器接点:快速给料、慢速给料、下料超过给定值、回零? (指示物料已卸完)节点。

　　③接受给料启动节点。

　　④有键盘、显示接口。物料给定值、快速给料提前量、慢速给料提前量、仪表的量程(传感器信号与实际重量的比例系数)、称重仪的编号等可以通过键盘输入至仪表;三组5位LED数码显示可以显示物料的实际重量、给定值、误差等信息。

　　⑤仪表具有串行接口,与PC通信,实现分散控制、集中管理。

　　⑥仪表有不挥发存储器,存储关键数据。系统掉电,存储器信息不丢失。

　　3　XGW-3工业称重仪的组成

　　图1是称重仪的组成框图,它由以下几部分组成。