基于MXT8051通用配料控制器的設計
硬件電路設計
圖2 所示為系統硬件電路設計框圖,系統設計成兩塊電路板,IO板和MCU板。MCU板上集成有HX711稱重專用24位Σ-ΔDA轉換芯片,RS232或RS485通信,16位7段LCD顯示,IO板上集成有7路繼電器IO輸出,5路光電隔離IO輸入,一路模擬量輸出,2路模擬量輸入,1路PWM光電隔離輸出,5鍵鍵盤輸入。
HX711外圍電路以及電壓基準電路設計,采用TL431芯片,通過電阻設定成5V輸出,同時作為傳感器電橋激勵和HX711的參考電壓,這樣可以有效抵消溫漂造成的系統誤差(如圖3所示)。
軟件設計
控制器軟件設計
HX711芯片的串口通訊線由管腳 PD_SCK 和 DOUT 組成,用來輸出數據,選擇輸入通道和增益。 當數據輸出管腳 DOUT 為高電平時,表明AD 轉換器還未準備好輸出數據,此時串口時鐘輸入信號 PD_SCK 應為低電平。當 DOUT 從高電平變低電平后,PD_SCK 應輸入25至27個不等的時鐘脈沖(如圖4)。其中第一個時鐘脈沖的上升沿將讀出輸出 24 位數據的最高位(MSB),直至第 24 個時鐘脈沖完成,24位輸出數據從最高位至最低位逐位輸出完成。第25至27個時鐘脈沖用來選擇下一次AD轉換的輸入通道和增益,見表1。
PD_SCK 的輸入時鐘脈沖數不應少于25和多于27,否則會造成串口通訊錯誤。 當 AD 轉換器的輸入通道或增益改變時,AD轉換器需要4個數據輸出周期才能穩定。DOUT 在4 個數據輸出周期后才會從高電平變低電平,輸出有效數據。
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