基于C8051F的果樹施藥控制系統(tǒng)設(shè)計
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2．1 微處理器
考慮到控制對象較多、控制精度、和經(jīng)濟性等因素，微處理器選用新華龍公司C8051F340與具有64個I／O端口的C8051F020單片機分別作為上位機(手持控制器)和下位機(驅(qū)動執(zhí)行元件)控制芯片。C8051F340用于驅(qū)動液晶顯示屏、掃描按鍵以及與下位機收發(fā)數(shù)據(jù)來執(zhí)行相關(guān)操作。C8051F020主要任務是在接收到上位機數(shù)據(jù)后驅(qū)動電磁閥、步進電機、變頻器等執(zhí)行元件，同時檢測電動執(zhí)行器的行程開關(guān)是否到達零位。
C8051F340器件使用Silicon Labs的專利CIP-51微控制器內(nèi)核。該內(nèi)核具有標準8052的所有外設(shè)部件，包括4個16位計數(shù)器／時器、兩個具有擴展波特率配置的全雙工UART、一個增強型SPI端口、4352字節(jié)的內(nèi)部RAM、128字節(jié)特殊功能寄存器地址空間和40個I／O引腳。C8051F0 20器件是完全集成的混合信號系統(tǒng)級MCU芯片，具有64個數(shù)字I／O引腳；高速、流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的CIP-51內(nèi)核；64 k字節(jié)可在系統(tǒng)編程的FLASH存儲器；硬件實現(xiàn)的SPI、SMBus／I2C和兩個UART串行接口；片內(nèi)看門狗定時器、VDD監(jiān)視器和溫度傳感器等。
2．2 人機界面設(shè)計
人機界面作為作業(yè)人員與控制系統(tǒng)的對話途徑，顯得尤為重要。本設(shè)計將液晶顯示屏與按鍵安裝于手持的控制盒內(nèi)，操作方便靈活，參數(shù)能夠任意設(shè)定。液晶顯示主菜單和手動工作菜單內(nèi)容如圖3、圖4所示。界面采用菜單按鍵式，層層進入，進而設(shè)定控制對象的相關(guān)參數(shù)。開機上電后，顯示如圖3所示的主菜單，內(nèi)容有手動工作、自動工作和停止工作。用戶選擇手動工作按鍵確認后，即可進入如圖4所示菜單，顯示有仿形架伸縮量、風機啟停與轉(zhuǎn)速、噴霧頭開關(guān)等；若對這些參數(shù)進行設(shè)定，只需選擇相應菜單按確認鍵進入下一層菜單然后通過按鍵輸入設(shè)定參數(shù)值即可。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/160345.htm
3 系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)
3．1 變頻器通訊
噴霧系統(tǒng)中的送風方式是使用由變頻器控制的軸流風機，每個電機的功率為370 W。左右兩側(cè)完全對稱的結(jié)構(gòu)都裝有4個電機，每側(cè)電機由一個變頻器驅(qū)動。為了滿足要求，本文選用型號為VFD022M21A的臺達三相變頻器，功率為2．2 kW。該變頻器具有高功能、超低噪音和迷你型特點，體積很小，兩個方便安裝于控制箱內(nèi)，外形美觀。
變頻器內(nèi)置RS-485串聯(lián)通訊界面，通過RS-485通訊方式與單片機交換數(shù)據(jù)。該變頻器使用MODBUS通訊協(xié)議的RTU模式來進行數(shù)據(jù)傳輸。在變頻器面板上P92中輸入“03”，將變頻器設(shè)置為Modbus RTU模式，數(shù)據(jù)格式為8，N，2>，指的是該字符結(jié)構(gòu)包括8個數(shù)據(jù)位，1個開始位和2個停止位，共11個字符框，如圖5所示。
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