基于C8051F的果樹(shù)施藥控制系統設計
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2．1 微處理器
考慮到控制對象較多、控制精度、和經(jīng)濟性等因素，微處理器選用新華龍公司C8051F340與具有64個(gè)I／O端口的C8051F020單片機分別作為上位機(手持控制器)和下位機(驅動(dòng)執行元件)控制芯片。C8051F340用于驅動(dòng)液晶顯示屏、掃描按鍵以及與下位機收發(fā)數據來(lái)執行相關(guān)操作。C8051F020主要任務(wù)是在接收到上位機數據后驅動(dòng)電磁閥、步進(jìn)電機、變頻器等執行元件，同時(shí)檢測電動(dòng)執行器的行程開(kāi)關(guān)是否到達零位。
C8051F340器件使用Silicon Labs的專(zhuān)利CIP-51微控制器內核。該內核具有標準8052的所有外設部件，包括4個(gè)16位計數器／時(shí)器、兩個(gè)具有擴展波特率配置的全雙工UART、一個(gè)增強型SPI端口、4352字節的內部RAM、128字節特殊功能寄存器地址空間和40個(gè)I／O引腳。C8051F0 20器件是完全集成的混合信號系統級MCU芯片，具有64個(gè)數字I／O引腳；高速、流水線(xiàn)結構的8051兼容的CIP-51內核；64 k字節可在系統編程的FLASH存儲器；硬件實(shí)現的SPI、SMBus／I2C和兩個(gè)UART串行接口；片內看門(mén)狗定時(shí)器、VDD監視器和溫度傳感器等。
2．2 人機界面設計
人機界面作為作業(yè)人員與控制系統的對話(huà)途徑，顯得尤為重要。本設計將液晶顯示屏與按鍵安裝于手持的控制盒內，操作方便靈活，參數能夠任意設定。液晶顯示主菜單和手動(dòng)工作菜單內容如圖3、圖4所示。界面采用菜單按鍵式，層層進(jìn)入，進(jìn)而設定控制對象的相關(guān)參數。開(kāi)機上電后，顯示如圖3所示的主菜單，內容有手動(dòng)工作、自動(dòng)工作和停止工作。用戶(hù)選擇手動(dòng)工作按鍵確認后，即可進(jìn)入如圖4所示菜單，顯示有仿形架伸縮量、風(fēng)機啟停與轉速、噴霧頭開(kāi)關(guān)等；若對這些參數進(jìn)行設定，只需選擇相應菜單按確認鍵進(jìn)入下一層菜單然后通過(guò)按鍵輸入設定參數值即可。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/160345.htm
3 系統的軟件實(shí)現
3．1 變頻器通訊
噴霧系統中的送風(fēng)方式是使用由變頻器控制的軸流風(fēng)機，每個(gè)電機的功率為370 W。左右兩側完全對稱(chēng)的結構都裝有4個(gè)電機，每側電機由一個(gè)變頻器驅動(dòng)。為了滿(mǎn)足要求，本文選用型號為VFD022M21A的臺達三相變頻器，功率為2．2 kW。該變頻器具有高功能、超低噪音和迷你型特點(diǎn)，體積很小，兩個(gè)方便安裝于控制箱內，外形美觀(guān)。
變頻器內置RS-485串聯(lián)通訊界面，通過(guò)RS-485通訊方式與單片機交換數據。該變頻器使用MODBUS通訊協(xié)議的RTU模式來(lái)進(jìn)行數據傳輸。在變頻器面板上P92中輸入“03”，將變頻器設置為Modbus RTU模式，數據格式為8，N，2>，指的是該字符結構包括8個(gè)數據位，1個(gè)開(kāi)始位和2個(gè)停止位，共11個(gè)字符框，如圖5所示。
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