電容式二維煙箱缺條檢測系統(tǒng)

1．3 下位機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
整個下位機系統(tǒng)如圖4所示，微控制器采用飛利浦公司51MX內(nèi)核的Flash單片機，主單片機采用P89C51RD2，從單片機采用P89C669，主機與從機之間采用SPI通訊方式，從機與微電容數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片AD7746之間采用I2C通訊方式。

PHILIPS公司51MX內(nèi)核的Flash單片機采用增強型80C51內(nèi)核，最高速度可達(dá)40 MHz；Flash代碼存儲器容量從4～96 kB；片內(nèi)擴展RAM：256 B～8 kB；支持6-Clock模式，相同時鐘下速度加倍，或者相同速度下獲得更低功耗和降低EMI；雙DPTR，有效加快吞吐速度；4個中斷優(yōu)先級，更好地滿足實時性要求；3個定時器／計數(shù)器，支持PWM，PCA功能，定時器溢出可自動觸發(fā)I／O翻轉(zhuǎn)，免中斷處理；內(nèi)置看門狗和軟件復(fù)位功能；支持ISP／IAP／ICP下載；ALE禁止(降低EMI)；支持掉電喚醒功能(低功耗應(yīng)用)；高可靠性的OTP存儲器，應(yīng)用于各種苛刻場合；具有CAN，I2C，SPI，ADC等多種功能模塊。
整機系統(tǒng)工作流程，首次使用檢測系統(tǒng)前，管理人員需要登錄進(jìn)上位機管理平臺采集未缺條箱煙的標(biāo)準(zhǔn)電容值和不同位置出現(xiàn)缺條時對應(yīng)電容特征值，并測量多次，求取平均值，減小采集誤差；然后將這些數(shù)據(jù)發(fā)送給主單片機，主單片機將其存入到腳ROM存儲器中，作為判斷箱煙是否缺條的參數(shù)。
系統(tǒng)工作時，當(dāng)煙箱剛進(jìn)入檢測區(qū)域時，初始位置檢測開關(guān)將輸出信號給主單片機啟動系統(tǒng)，主單片機將通過SPI口依次通知各從機完成對AD7746的初始化，等待采集數(shù)據(jù)。當(dāng)煙箱的前一半完全進(jìn)入到檢測區(qū)域時，前半箱位置檢測開關(guān)將輸出信號給主單片機，主單片機輸出信號給步進(jìn)電機，通過執(zhí)行機構(gòu)阻擋該煙箱前進(jìn)，從機馬上采集數(shù)據(jù)；采集完成后將數(shù)據(jù)依次發(fā)給主單片機。當(dāng)后半箱煙進(jìn)入檢測區(qū)域時，接著采集后半箱的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集完成后，主單片機將通過算法計算，判斷該煙箱是否存在缺條。如果檢測出缺條煙箱，則發(fā)信號給執(zhí)行機構(gòu)剔除此煙箱，并將缺條位置信息上傳給上位機。煙箱缺條判斷，剔除信號輸出，也可由上位機來完成，以提供更加靈活、可靠的缺條判斷算法。