基于DSP的电子数粒机控制系统设计

论文摘要

药片自动化包装线中的关键设备——自动装瓶数粒机,国内同国外知名品牌中依然存在着很大的差距,国内仍然缺乏高性能的数粒机械。主要表现在记数的速度、精度、稳定性和废粒废片废瓶的检测和剔除方面,数粒机的发展方向必然是碎片剔除率更高,速度,精度经济性共存。另外,考虑到为了满足我国中药药机包装市场的需要,也有必要自主研发适合我国国情的大装量中药药粒数粒机。为了解决所存在的这些问题,数粒机记数算法和控制系统的设计成为其中的关键所在。不同于以往的数粒机记数识别原理,论文所设计的系统改变了单束光检测的原理,采用红外线动态扫描的方法通过多束光线准确识别药片的形状和数目。论文着重运用曲线识别方面的知识研究了数粒机设备中药粒下落过程中不同姿态药粒数目的识别方法、两粒药片叠加时的药粒数目识别的方法、缺损药粒下落过程中的检测和剔除废瓶的功能实现。硬件方面论文采用了近年来发展迅速的DSP芯片作为核心控制部分,DSP作为上位机和每一通道上的单片机构成的下位机相配合协调动作实现记数、动作和相应的控制功能。主要设计了计数系统电路和红外线光眼信号处理电路。药粒下落过程中的姿态可以通过改变DSP控制的变频器的参数来改变,从而实现使药片尽可能单粒顺序落下,在整机正常运转的情况下记数系统可以识别单粒药片和缺损药片,检测到缺损药片时还可以实现报警功能。当电振机速度达不到使药片单粒下落这一要求时,系统容许两粒药片部分重叠下落,记数系统可以使累加器加2。另外DSP系统还连接了人机界面,汽缸电磁阀等执行机构,实现药片各种参数的输入挡板的开闭,药片的剔废等辅助功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 医药用药粒数粒机的发展应用背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内发展应用情况
• 1.3 课题研究的理论意义和实际应用价值
• 1.3.1 提高记数的速度精度和稳定性
• 1.3.2 满足我国制药企业后GMP时代的市场需求
• 1.4 本论文的主要内容
• 第2章 数粒机系统工作分析
• 2.1 电控系统总体设计思路
• 2.1.1 控制系统结构
• 2.1.2 主程序工作流程分析
• 2.1.3 主从机串行通信子程序
• 2.2 系统所要解决的问题和任务
• 2.2.1 系统所要解决的问题
• 2.2.2 系统所适用的参数
• 2.3 嵌入式系统设计中需要注意的问题
• 2.3.1 嵌入式系统的基本概念
• 2.3.2 嵌入式系统具备的特性
• 2.3.3 嵌入式系统的特点
• 2.4 DSP芯片的发展概况和特点及在本系统中实现的功能
• 2.4.1 DSP系统的发展概况
• 2.4.2 DSP系统构成及其特点
• 2.4.3 DSP芯片的应用
• 2.4.4 DSP的发展前景与应用领域
• 2.4.5 数粒机段控系统DSP系统的设计
• 第3章 药片数目识别和缺损检测算法研究
• 3.1 数粒机算法识别原理
• 3.2 图形识别过程分析
• 3.3 图像处理技术及图形识别理论
• 第4章 数粒机控制系统硬件电路的设计分析
• 4.1 硬件部分总体结构
• 4.2 硬件部分用到的芯片
• 4.2.1 硬件的作用概述
• 4.2.2 HD61202液晶显示控制器
• 4.3 硬件电路电器元件的选择
• 第5章 数粒机检测系统软件的设计编程
• 5.1 CCS集成开发环境简介
• 5.2 软件部分设计思路
• 5.2.1 变量的定义
• 5.2.2 键盘的设计
• 5.2.3 LCD显示器设计
• 5.2.4 剔废功能
• 5.2.5 倒瓶报警
• 5.3 软件部分文件的构成
• 5.3.1 建立中断向量表
• 5.3.2 主程序
• 5.3.3 串行通信初始化程序
• 5.3.4 中断程序
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢