蓄电池极板分拣系统及其动态称重传感器的研究与开发

论文摘要

随着电动自行车等以蓄电池为动力的交通工具日益发展,市场对高质量的蓄电池需求也迅速扩大，电池极板作为蓄电池生产中用量最大的元件,其重量的一致性对蓄电池的质量和寿命有着重要影响。智能称重传感器在极板分拣系统中担负着信息采集及处理任务,发挥着重要作用。在深入研究嵌入式系统技术和动态称重技术的基础上,本文对极板动态称重核心控制器ADuC7026、系统硬件、软件进行了研究和设计,并对系统精度和速度进行分析,最后得出了实验结果并对其进行了分析。在硬件设计方面,根据极板动态称重及分拣系统的实时性要求,本文提出了一套以ARM芯片为主控制器的极板动态称重检测方案,并重点介绍了称重传感器及微处理器的选型、变送器设计、模拟信号的滤波和放大电路设计以及液晶显示、AD转换电路设计等相关内容。在软件设计方面,在充分熟练VC++的基础上,进行程序汇编。对传感器采集的动态数据进行一系列处理。其中包括数字滤波处理、零跟踪处理及动态补偿来提高系统的响应速度。并详细地分析了液晶驱动程序的设计过程,给出了部分应用程序的流程图。在抗干扰措施方面,硬件措施中,重点用到了信号隔离技术、系统接地原则和信号屏蔽技术。软件措施中,重点用到了软件清零减小传感器的漂移、非线性修正减小误差以及运用数字滤波来消除干扰信号。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景及研究意义
• 1.2 国内外发展现状及趋势
• 1.2.1 国内外的研究现状
• 1.2.2 称重系统的发展趋势
• 1.3 动态称重系统的关键问题
• 1.4 本文主要研究工作
• 1.5 本章小结
• 第2章 系统的总体设计
• 2.1 称重分拣原理
• 2.2 系统整体方案设计
• 2.3 系统执行机构
• 2.3.1 旋转称重平台
• 2.3.2 出料口
• 2.4 总体布局
• 2.5 本章小结
• 第3章 称重系统硬件设计
• 3.1 称重系统总体设计
• 3.2 称重传感器选型
• 3.3 嵌入式微处理器选型
• 3.4 变送器设计
• 3.5 模数转换电路
• 3.6 液晶显示控制
• 3.7 通讯及报警模块
• 3.7.1 传感器与PC通讯
• 3.7.2 传感器与PLC通讯
• 3.8 本章小结
• 第4章 系统软件设计
• 4.1 软件开发调试环境
• 4.2 主程序流程图
• 4.3 数据处理
• 4.3.1 数字滤波
• 4.3.2 零跟踪处理
• 4.3.3 动态补偿
• 4.4 LCD显示
• 4.4.1 指令系统
• 4.4.2 程序编写
• 4.5 通信程序
• 4.5.1 串行通信程序
• 4.5.2 PLC程序设计
• 4.6 本章小结
• 第5章 系统调试
• 5.1 动态调试
• 5.2 实验结果及分析
• 5.2.1 动态称重实验数据
• 5.2.2 全系统实验数据
• 5.2.3 速度分析
• 5.2.4 误差分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 提高系统精度的研究
• 6.1 硬件措施
• 6.1.1 RS-485隔离技术
• 6.1.2 接地和屏蔽技术
• 6.2 软件措施
• 6.2.1 减小传感器的漂移
• 6.2.2 非线性修正
• 6.2.3 数字滤波
• 6.3 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文及研究成果
• 致谢