一款新型煙草稱(chēng)重讀卡定級器的設計與實(shí)現

摘要：長(cháng)期以來(lái)煙草稱(chēng)重定級系統自動(dòng)化程度不高引起了相當多的關(guān)注，因此設計了一款新型的煙草稱(chēng)重讀卡定級器來(lái)解決這一問(wèn)題。該煙草稱(chēng)重讀卡定級器采用ARM最新一代Cortex-M3內核的STM32F103VC為主控制器，并將嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統μC／OS-II引入系統軟件設計部分。本設計極大提高了煙草定級系統的自動(dòng)化程度，同時(shí)又增強了系統的實(shí)時(shí)性與可靠性。目前，本煙草稱(chēng)重讀卡定級器已成功運用于某煙草定級系統中。
關(guān)鍵詞：STM32F103VC：μC／OS-Ⅱ；任務(wù)調度

0 引言
在傳統的煙草收購系統中，煙葉分揀、稱(chēng)重、定級都是依靠人工完成的，由于人工操作效率低下以及人力成本的逐年提高，近年來(lái)國內的煙草收購站陸續引入了自動(dòng)化設備。例如煙農信息由IC卡感應器獲取，煙葉的稱(chēng)重與打包由原煙打包機完成，定級由專(zhuān)門(mén)的定級器完成，煙葉數據的存儲與處理由獨立的電腦管理。但這些自動(dòng)化設備往往是離散的，在完成稱(chēng)重、定級等基本功能的同時(shí)也給管理帶來(lái)巨大困難。如何將稱(chēng)重、定級、分揀自動(dòng)化設備的功能整合在一起，如何真正實(shí)現煙草稱(chēng)重定級統的智能化控制，已經(jīng)成為煙草行業(yè)所要面臨的重要問(wèn)題。
本文提出了一種全新的煙草稱(chēng)重定級智能控制的解決方案，此方案采用嵌入式系統的設計思想，硬件部分采用ARM最新一代Cortex-M3內核的STM32F103VC為主控制器，配合外圍電路工作，軟件部分引入實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統μC／OS-II，實(shí)現多任務(wù)的并行運行，不僅實(shí)現了煙草稱(chēng)重、讀卡、定級功能的三合為一，又進(jìn)一步提高了系統的可靠性。

1 系統結構及功能概述
煙草稱(chēng)重讀卡定級系統總體結構如圖1所示，系統由RFID讀卡模塊、煙草稱(chēng)重讀卡定級器以及機械傳動(dòng)部分組成。煙草稱(chēng)重讀卡定級器具有讀卡控制、煙草定級、重量鎖定、電子標簽讀寫(xiě)、記錄保存查詢(xún)等一系列功能。若干臺煙草稱(chēng)重讀卡定級器可通過(guò)RS485總線(xiàn)連接組成網(wǎng)絡(luò )，與上位機進(jìn)行數據通訊。

系統啟動(dòng)后，貼有電子標簽的煙葉筐通過(guò)傳送帶送到指定位置，傳動(dòng)帶停止，煙草稱(chēng)重讀卡定級器顯示當前煙葉重量，并控制讀卡模塊中的RFID讀卡器發(fā)出一特定頻率的無(wú)線(xiàn)電波，煙葉筐上的電子標簽接收電波，將標簽內的初始數據(煙農信息、煙葉產(chǎn)地、采摘時(shí)間等)發(fā)送給讀卡器，此時(shí)，煙草稱(chēng)重讀卡定級器將獲取的重量信息、煙葉信息傳送至上位機進(jìn)行存儲。定級員根據煙草的各項指標確定煙葉等級，選擇煙草稱(chēng)重讀卡定級器上相應的等級按鈕，將等級信息傳至上位機中，完成煙葉的定級等功能。同時(shí)通過(guò)電子大顯示屏與喇叭播報此筐煙葉的等級和總量等信息，向煙農展示煙葉收購信息。