一款新型煙草稱重讀卡定級(jí)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：長(zhǎng)期以來(lái)煙草稱重定級(jí)系統(tǒng)自動(dòng)化程度不高引起了相當(dāng)多的關(guān)注，因此設(shè)計(jì)了一款新型的煙草稱重讀卡定級(jí)器來(lái)解決這一問(wèn)題。該煙草稱重讀卡定級(jí)器采用ARM最新一代Cortex-M3內(nèi)核的STM32F103VC為主控制器，并將嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)μC／OS-II引入系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分。本設(shè)計(jì)極大提高了煙草定級(jí)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，同時(shí)又增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與可靠性。目前，本煙草稱重讀卡定級(jí)器已成功運(yùn)用于某煙草定級(jí)系統(tǒng)中。
關(guān)鍵詞：STM32F103VC：μC／OS-Ⅱ；任務(wù)調(diào)度

0 引言
在傳統(tǒng)的煙草收購(gòu)系統(tǒng)中，煙葉分揀、稱重、定級(jí)都是依靠人工完成的，由于人工操作效率低下以及人力成本的逐年提高，近年來(lái)國(guó)內(nèi)的煙草收購(gòu)站陸續(xù)引入了自動(dòng)化設(shè)備。例如煙農(nóng)信息由IC卡感應(yīng)器獲取，煙葉的稱重與打包由原煙打包機(jī)完成，定級(jí)由專門(mén)的定級(jí)器完成，煙葉數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與處理由獨(dú)立的電腦管理。但這些自動(dòng)化設(shè)備往往是離散的，在完成稱重、定級(jí)等基本功能的同時(shí)也給管理帶來(lái)巨大困難。如何將稱重、定級(jí)、分揀自動(dòng)化設(shè)備的功能整合在一起，如何真正實(shí)現(xiàn)煙草稱重定級(jí)統(tǒng)的智能化控制，已經(jīng)成為煙草行業(yè)所要面臨的重要問(wèn)題。
本文提出了一種全新的煙草稱重定級(jí)智能控制的解決方案，此方案采用嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，硬件部分采用ARM最新一代Cortex-M3內(nèi)核的STM32F103VC為主控制器，配合外圍電路工作，軟件部分引入實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)μC／OS-II，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)的并行運(yùn)行，不僅實(shí)現(xiàn)了煙草稱重、讀卡、定級(jí)功能的三合為一，又進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能概述
煙草稱重讀卡定級(jí)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，系統(tǒng)由RFID讀卡模塊、煙草稱重讀卡定級(jí)器以及機(jī)械傳動(dòng)部分組成。煙草稱重讀卡定級(jí)器具有讀卡控制、煙草定級(jí)、重量鎖定、電子標(biāo)簽讀寫(xiě)、記錄保存查詢等一系列功能。若干臺(tái)煙草稱重讀卡定級(jí)器可通過(guò)RS485總線連接組成網(wǎng)絡(luò)，與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。

系統(tǒng)啟動(dòng)后，貼有電子標(biāo)簽的煙葉筐通過(guò)傳送帶送到指定位置，傳動(dòng)帶停止，煙草稱重讀卡定級(jí)器顯示當(dāng)前煙葉重量，并控制讀卡模塊中的RFID讀卡器發(fā)出一特定頻率的無(wú)線電波，煙葉筐上的電子標(biāo)簽接收電波，將標(biāo)簽內(nèi)的初始數(shù)據(jù)(煙農(nóng)信息、煙葉產(chǎn)地、采摘時(shí)間等)發(fā)送給讀卡器，此時(shí)，煙草稱重讀卡定級(jí)器將獲取的重量信息、煙葉信息傳送至上位機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)。定級(jí)員根據(jù)煙草的各項(xiàng)指標(biāo)確定煙葉等級(jí)，選擇煙草稱重讀卡定級(jí)器上相應(yīng)的等級(jí)按鈕，將等級(jí)信息傳至上位機(jī)中，完成煙葉的定級(jí)等功能。同時(shí)通過(guò)電子大顯示屏與喇叭播報(bào)此筐煙葉的等級(jí)和總量等信息，向煙農(nóng)展示煙葉收購(gòu)信息。