大型烘干塔風(fēng)速風(fēng)壓無線測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大型烘干塔風(fēng)速風(fēng)壓無線測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]大型烘干塔主要應(yīng)用于糧食入庫前的烘干工作中。糧食烘干是糧食生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)全程機(jī)械化的重要組成部分，糧食干燥機(jī)械化技術(shù)是以機(jī)械為主要手段，采用相應(yīng)的工藝和技術(shù)措施，人為地控制溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)壓等，在不損害糧食品質(zhì)的前提下，降低糧食含水率，使其達(dá)到國家安全貯存標(biāo)準(zhǔn)的干燥技術(shù)。目前糧食烘干塔在許多方面如(機(jī)械結(jié)構(gòu)、節(jié)能供電)出現(xiàn)了技術(shù)革新，但新建的糧食烘干塔絕大多數(shù)是低水平的重復(fù)建設(shè)，應(yīng)用高新檢測技術(shù)的糧食烘干塔依然很少，而且現(xiàn)有的烘干塔排風(fēng)口調(diào)速裝置的實(shí)際性能較差，缺少精確的風(fēng)速風(fēng)壓參數(shù)檢測及反饋，使得干燥出來的糧食水分不均勻度很大，嚴(yán)重影響糧食烘干后質(zhì)量的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種大型烘干塔風(fēng)速風(fēng)壓無線測試系統(tǒng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本大型烘干塔風(fēng)速風(fēng)壓無線測試系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)分為三個部分，即信息節(jié)點(diǎn)、通信節(jié)點(diǎn)、測試節(jié)點(diǎn)；信息節(jié)點(diǎn)包括烘干塔內(nèi)各個傳感器及其外圍電路;通信節(jié)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)發(fā)射、接收端;測試節(jié)點(diǎn)包括上位機(jī)和數(shù)據(jù)存儲端。具體來說，該系統(tǒng)包括上位機(jī)PC，其還包括數(shù)據(jù)采集裝置、信號放大裝置、信號濾波裝置、信號采樣裝置、高速數(shù)字信號處理裝置、無線傳輸裝置和上位機(jī)PC的高速數(shù)據(jù)傳輸接口部分，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括熱電偶式風(fēng)速傳感器、差壓式風(fēng)壓傳感器和熱線式風(fēng)速傳感器，所述信號放大裝置為AD8544放大器，所述信號采樣裝置為12位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC2543，所述高速數(shù)字信號處理裝置包括主控芯片EPM7128SLC-84，所述無線傳輸裝置包括無線傳輸模塊發(fā)射器、無線傳輸模塊接收器，所述熱電偶式風(fēng)速傳感器、差壓式風(fēng)壓傳感器和熱線式風(fēng)速傳感器采集數(shù)據(jù)后，依次傳輸給AD8544放大器、信號濾波裝置、模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC2543、主控芯片EPM7128SLC-84、無線傳輸模塊發(fā)射器、無線傳輸模塊接收器，然后通過高速數(shù)據(jù)傳輸接口部分至上位機(jī)PC，所述主控芯片EPM7128SLC-84通過電源穩(wěn)壓芯片L7805ABD2T產(chǎn)生5V電壓進(jìn)行供電。如此設(shè)計(jì)，信號放大裝置是對輸入信號進(jìn)行調(diào)理以滿足采樣的要求;信號濾波裝置是防止信號產(chǎn)生“混疊現(xiàn)象”；信號采樣裝置是完成模擬信號的數(shù)字化;高速數(shù)字信號處理裝置是在建立隨機(jī)共振模型的基礎(chǔ)上完成各種算法;與主計(jì)算機(jī)的高速數(shù)據(jù)傳輸接口是滿足信號檢測的實(shí)時性，將MCU處理的數(shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)以進(jìn)行進(jìn)一步的處理，其中數(shù)據(jù)采集和處理以及無線傳輸模塊是核心;先利用傳感器采集風(fēng)速和風(fēng)壓，再對傳感器采集的信號進(jìn)行處理，并將處理好的數(shù)據(jù)發(fā)送給主控芯片EPM7128SLC-84，主控芯片會通過I/O方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給無線傳輸模塊，無線傳輸模塊最后將數(shù)據(jù)發(fā)送給PC端;具體的，熱電偶式風(fēng)速傳感器、差壓式風(fēng)壓傳感器和熱線式風(fēng)速傳感器其測量風(fēng)速和風(fēng)壓信號，然后利用AD8544放大器對測量到的風(fēng)速和風(fēng)壓信號進(jìn)行放大，再利用12位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC2543將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號會被傳輸給主控芯片EPM7128SLC-84，主控芯片EPM7128SLC-84接受到上訴數(shù)字信號后，會控制SI4432與MAX485為核心的數(shù)據(jù)無線傳輸電路將上訴數(shù)字信號傳送給上位機(jī)，最后在上位機(jī)上可以看到傳感器測量到的風(fēng)速和風(fēng)壓參數(shù)。
[0005]作為優(yōu)化，該系統(tǒng)軟件部分包括監(jiān)控軟件、執(zhí)行軟件，其中所述監(jiān)控軟件是整個控制系統(tǒng)的核心，專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系，所執(zhí)行軟件述用來完成各種實(shí)質(zhì)性的功能如測量、計(jì)算、顯示、通訊。
[0006]作為優(yōu)化，所述該系統(tǒng)無線發(fā)送程序流程為，完成初始化后，配置寄存器寫入相應(yīng)的初始化RF控制字，然后通過配置SI4432的寄存器3eh來設(shè)置包的長度，通過SPI連續(xù)寫寄存器7fh，往TX FIFO里寫入需要發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后打開“發(fā)送完中斷允許”標(biāo)志，將其他中斷都禁止，當(dāng)有數(shù)據(jù)包發(fā)送完時，引腳NIRQ會被拉低以產(chǎn)生一個低電平從而通知MCU數(shù)據(jù)包已發(fā)送完畢，完成中斷使能后，使能發(fā)送功能，數(shù)據(jù)開始發(fā)送，等待NIRQ引腳因中斷產(chǎn)生而使電平拉低，當(dāng)NIRQ引腳變?yōu)榈蜁r讀取中斷狀態(tài)并拉高NIRQ，否則繼續(xù)等待，如果數(shù)據(jù)發(fā)送成功，指示燈會變亮，一次數(shù)據(jù)發(fā)送成功后，進(jìn)入下一次數(shù)據(jù)循環(huán)發(fā)送狀態(tài)。
[0007]作為優(yōu)化，該系統(tǒng)無線接收程序流程為，程序完成初始化后，配置寄存器寫入相應(yīng)的初始化RF控制字，通過訪問寄存器7fh從RX FIFO中讀取接收到的數(shù)據(jù)，相應(yīng)的控制字設(shè)置好后，若引腳NIRO變成低電平，則表示SI4432準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)，完成上述初始化配置后，通過寄存器4bh讀取包長度信息，然后打開“有效包中斷”和“同步字檢測中斷”，將其他中斷都禁止；引腳NIRQ用來檢測是否有有效包被檢測到，若引腳NIRQ變?yōu)榈碗娖?，則表示有有效的數(shù)據(jù)包被檢測到;本系統(tǒng)用0x2DD4作為同步模式的標(biāo)志碼，接收模塊通過檢測這個同步字來同步接收數(shù)據(jù);最后，使能接收功能，數(shù)據(jù)開始接收;等待NIRQ因中斷產(chǎn)生而使電平拉低，讀取中斷標(biāo)志位復(fù)位NIRQ，使其恢復(fù)至初始的高電平狀態(tài)以準(zhǔn)備下一次中斷觸發(fā)的檢測;通過SPI讀取RX FIFO中的數(shù)據(jù)，之后進(jìn)入下一次數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。
[0008]本發(fā)明的有益效果包括以下幾方面:(1)將EPM7128SLC-84作為主控芯片和以SI4432與MAX485為核心的數(shù)據(jù)匯總端實(shí)現(xiàn)多路風(fēng)速風(fēng)壓采集器與電腦終端的數(shù)據(jù)通信引入烘干塔風(fēng)速風(fēng)壓無線測試系統(tǒng)中。(2)體積小，攜帶方便:PCB板的面積比名片略大，芯片多采用貼片式的封裝，整個模塊及外圍器件體積都很小。(3)功耗低:選擇了低功耗的處理芯片和外圍芯片。(4)精度高:為了提高信號采集的準(zhǔn)確度，采用了 12位的高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器，提高了測試系統(tǒng)的精度。綜上所述，本發(fā)明便于集成和批量化生產(chǎn)；降低了傳感器校準(zhǔn)的復(fù)雜性和頻繁性;還可以實(shí)現(xiàn)測量系統(tǒng)的多功能化、系統(tǒng)化和智能化，因而具有明顯的積極有益效果。
[0009]本發(fā)明大型烘干塔風(fēng)速風(fēng)壓無線測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、編程處理簡單、體積小、重量輕、使用方便，其采用無線鏈路數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，并將風(fēng)速風(fēng)壓的數(shù)據(jù)采集、處理融為一體，可以完成風(fēng)速風(fēng)壓數(shù)據(jù)的實(shí)時測量與現(xiàn)實(shí)，便于遠(yuǎn)程風(fēng)速風(fēng)壓測壓。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明大型烘干塔風(fēng)速風(fēng)壓無線測試系統(tǒng)作進(jìn)一步說明:
[0011]圖1是本大型烘干塔風(fēng)速風(fēng)壓無線測試系統(tǒng)的各節(jié)點(diǎn)之間的相互關(guān)系圖；
[0012]圖2是本大型烘干塔風(fēng)速風(fēng)壓無線測試系統(tǒng)的功能線框圖；
[0013]圖3是本大型烘干塔風(fēng)速風(fēng)壓無線測試系統(tǒng)的硬件原理圖；
[0014]圖4是本大型烘干塔風(fēng)速風(fēng)壓無線測試系統(tǒng)的工作總流程圖；
[0015]圖5是本大型烘干塔風(fēng)速風(fēng)壓無線測試系統(tǒng)的無線發(fā)射程序流程圖；
[0016]圖6是本大型烘干塔風(fēng)速風(fēng)壓無線測試系統(tǒng)的無線接收程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1-3所示，本大型烘干塔風(fēng)速風(fēng)壓無線測試系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)分為三個部分，即信息節(jié)點(diǎn)、通信節(jié)點(diǎn)、測試節(jié)點(diǎn)；信息節(jié)點(diǎn)包括烘干塔內(nèi)各個傳感器及其外圍電路;通信節(jié)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)發(fā)射、接收端;測試節(jié)點(diǎn)包括上位機(jī)和數(shù)據(jù)存儲端。具體來說，該系統(tǒng)包括上位機(jī)PC，其還包括數(shù)據(jù)采集裝置、信號放大裝置、信號濾波裝置、信號采樣裝置、高速數(shù)字信號處理裝置、無線傳輸裝置和上位機(jī)PC的高速數(shù)據(jù)傳輸接口部分，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括熱電偶式風(fēng)速傳感器、差壓式風(fēng)壓傳感器和熱線式風(fēng)速傳感器，所述信號放大裝置為AD8544放大器，所述信號采樣裝置為12位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC2543，所述高速數(shù)字信號處理裝置包括主控芯片EPM7128SLC-84，所述無線傳輸裝置包括無線傳輸模塊發(fā)射器、無線傳輸模塊接收器，所述熱電