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《基于fpga的智能稱重測(cè)控儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、２０１２年１２月１５日現(xiàn)代電子技術(shù)Ｄｅｃ．２０１２第３５卷第２４期ＭｏｄｅｒｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｉｑｕｅＶｏｌ．３５Ｎｏ．２４基于ＦＰＧＡ的智能稱重測(cè)控儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)劉天飛１，袁德明１，白文樂(lè)２（１．江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇徐州２２１１１６；２．北方工業(yè)大學(xué)，北京１００１４４）摘要：在ＦＰＧＡ芯片上內(nèi)嵌ＣＰＵ是用軟件編程實(shí)現(xiàn)硬件ＣＰＵ功能，是嵌入式技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)；在此針對(duì)測(cè)重系統(tǒng)設(shè)計(jì)了采樣電路、信號(hào)調(diào)理電路、超重報(bào)警電路以及顯示電路，同時(shí)針對(duì)軟件嵌入式技術(shù)，并以Ｓｐａｒｔａｎ６ＸＣ６ＳＬ開(kāi)發(fā)板為核心，編寫了軟件ＣＰＵ并成功嵌入Ｘｉｌｉｎ公司的Ｓｐａｒｔａｎ
2、６ＸＣ６ＳＬ開(kāi)發(fā)板上的Ｘ４５－ＣＳＧ３２４芯片內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了智能小車稱重測(cè)控儀的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：內(nèi)嵌式ＣＰＵ；采樣電路；報(bào)警電路；ＦＰＧＡ中圖分類號(hào)：ＴＮ９１９－３４文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：１００４－３７３Ｘ（２０１２）２４－０１１５－０３ＤｅｓｉｇｎａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｗｅｉｇｈｉｎｇｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎＦＰＧＡ１，ＹＵＡＮＤｅ－ｍｉｎｇ１，ＢＡＩＷｅｎ－ｌｅ２ＬＩＵＴｉａｎ－ｆｅｉ（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＪｉａｎｚｈｕＩｎｓｉ
3、ｔｉｔｕｔｅ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１１１６，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１４４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｏｅｍｂｅｄＣＰＵｉｎＦＰＧＡｃｈｉｐｉｓｔｈｅｗａｙｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅＣＰＵｆｕｎｃｔｉｏｎｂｙｓｏｆｔｗａｒｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ．Ｉｔｉｓａｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｒｅｎｄｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｓａｍｐｌｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔ，ｓｉｇｎａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｃ
4、ｉｒｃｕｉｔ，ｏｖｅｒｗｅｉｇｈｔａｌａｒｍｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｄｉｓｐｌａｙｃｉｒｃｕｉｔａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｗｅｉｇｈｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．ＴａｋｉｎｇＳｐａｒｔａｎ６ＸＣ６ＳＬｂｏａｒｄａｓａｃｏｒｅ，ｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅＣＰＵｗａｓｃｏｍｐｉｌｅｄｆｏｒｅｍｂｅｄｄｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｅｍｂｅｄｄｅｄｉｎＸ４５－ＣＳＧ３２４ｃｈｉｐｉｎＸｉｌｉｎ＇ｓＳｐａｒｔａｎ６ＸＣ６ＳＬｂｏａｒｄ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆａｎｉｎ－ｔｅｌｌｉｇｅｎｔｗｅｉｇｈｉｎｇｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｗａｓｒｅａｌｉｚｅｄｉｎｔｈｉｓｗａｙ．Ｋｅ
5、ｙｗｏｒｄｓ：ｅｍｂｅｄｄｅｄＣＰＵ；ｓａｍｐｌｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔ；ａｌａｒｍｃｉｒｃｕｉｔ；ＦＰＧＡ數(shù)字式智能稱重傳感器及數(shù)字稱重系統(tǒng)是近些年來(lái)感器上停在合適的位置；重量通過(guò)壓力傳感器轉(zhuǎn)變電信電子衡器領(lǐng)域研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，號(hào)后，通過(guò)調(diào)理電路輸入ＦＰＧＡ芯片，在內(nèi)部通過(guò)編程工業(yè)化過(guò)程自動(dòng)化水平的提高，特別是數(shù)字技術(shù)與信息實(shí)現(xiàn)１２為Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換，并把Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換的數(shù)值送入技術(shù)的發(fā)展，對(duì)電子稱重系統(tǒng)提出了數(shù)字化、智能化的要ＣＰＵ，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，通過(guò)譯碼器送到１２顯示數(shù)碼管求。而傳統(tǒng)的稱重系統(tǒng)存在著輸出模擬信號(hào)小，一般為顯示重量；測(cè)量范圍可以通過(guò)矩陣按鍵預(yù)先
6、設(shè)定，若在２０～４０ｍＶ；傳輸距離短；抗干擾能力差；稱重控制儀表測(cè)量范圍內(nèi)，綠燈亮，閘門打開(kāi)，小車可以通過(guò)；若重量［１］復(fù)雜；安裝、調(diào)試不方便等先天缺陷，根本不能適應(yīng)電小于預(yù)設(shè)下限值，則紅燈指示亮，閘門不開(kāi)；若大于預(yù)設(shè)子衡器的智能化要求。為求解決這些難題，一般采用單上限值，紅燈亮而且蜂鳴器報(bào)警，閘門不開(kāi)。片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，上述難題基本解決，但設(shè)計(jì)電路負(fù)雜，本文采用功能強(qiáng)大的ＦＰＧＡ芯片ＸＣ６ＳＬＸ１６－３ＣＳＧ３２４，可使外圍電路更簡(jiǎn)單，體積更小，優(yōu)越性更明顯。１系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)本系統(tǒng)主要由硬件電路和ＦＰＧＡ程序設(shè)計(jì)２大部分組成，如圖１所示，硬件電路設(shè)計(jì)以ＦＰＧＡ芯片Ｘ４５－
7、ＣＳＧ３２４為核心的內(nèi)部控制部分，外圍電路有壓力傳感器、調(diào)理電路、繼電器控制電路、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路、顯示電路以及時(shí)鐘信號(hào)和按鍵等。ＦＰＧＡ程序模塊有Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換控制、ＣＰＵ、譯碼電路等。該系統(tǒng)主要是通過(guò)控制繼電器開(kāi)關(guān)來(lái)控制載重小車電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)代表小車前進(jìn)和后退，以便使小車能在壓力傳圖１系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖收稿日期：２０１２－１１－１２１１６現(xiàn)代電子技術(shù)２０１２年第３５卷式，ＦＰＧＡ的程序在ＩＳＥ１３．３集成環(huán)境下進(jìn)行的，可以２硬件電路設(shè)計(jì)使用原理圖輸入方式、文本輸入方式、模塊輸入方式和２．１傳感電路設(shè)計(jì)［３］ＥＤＡ設(shè)計(jì)輸入工具等表達(dá)電路構(gòu)
