基于ARM7的胶囊动态称重系统的研究与设计

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1、武汉理]二大学硕士学位论文摘要随着现代科学技术的快速发展，工业生产中的自动化和智能化水平得到不断的提高。制药工业作为其中之一有着迅猛的发展势头。当前国内的制药生产链上，药用结晶设备、筛分设备、萃取设备、反应设备、干燥设备、包装设备、填充设备等等一应俱全，而且品种繁多。但是，对于药物成品的质检工作却没有相应的设备来完成。其中，药品的重量作为一项重要的技术指标是质检中的重点。而当前国内的胶囊质检大部分都是由人工抽样来完成。人工抽样采用高精度的天平实现胶囊的静态称重，但存在效率低下的严重缺点，从而不能满足现代工业生产的快速要求。基于这样的背景，本文在系统描述了现有设备的运行方式及要求的基础上，结合

2、嵌入式ARM和PLC技术，对胶囊动态称重及分拣系统的核心控制器——硬件设计、嵌入式实时操作系统的移植、系统软件设计进行了研究和设计，并且对系统精度和速度进行了分析，最后给出了实验结果以及其分析。在硬件方面，根据胶囊动态称重及分拣系统的实时性要求，本文提出了一套以ARM芯片为主控制器的胶囊动态称重检测方案，并重点介绍了称重传感器的选型、电源稳压模块设计、模拟信号的滤波和放大电路设计以及AD转换电路设计等相关内容。在嵌入式操作系统的移植方面，首先介绍了嵌入式实时操作系统I．tC／OS．II的内核结构和系统功能；其次，实现了pC／OS—II在系统的微处理器LPC2138上的成功移植。在软件设计方面

3、，建立在laC／OS．II移植成功的基础上，将软件按层次结构划分为驱动程序和应用程序，并详细地分析了主要芯片的驱动程序的设计过程，以及部分应用程序的流程图。在硬件抗干扰措施中，重点用到了信号隔离技术、系统接地原则和信号屏蔽技术。在软件措施中，软件清零减小传感器的漂移和非线性误差以及采用数字滤波消除干扰信号。关键词：动态称重；胶囊；LPC2138；ADSl255；IaC／OS．IIAbstractWiththerapiddevelopmentofmodernscienceandtechnology,thelevelofintelligentautomationhasconsecutivelyi

4、mprovedintheindustryproduction．Asoneofmepharmaceuticalindustryhasoneoftherapiddevelopmentmomentum．Currentdomesticproductionchainonthepharmaceutical，medicinalcrystallizationequipment，screeningequipmerR，extractionequipment，responseequipment，dryingequipment，packagingequipment，fillingequipmentwerereadi

5、lyavailableandSOon，butalsoawidevariety．However,thequalityInspectionoffinishedproduct，thereisnocorrespondingequipmenttoachieve．TheweightofcapsuleasoneimportanttechnologyindexisthekeyofqualityInspection．However,thequalityInspectionofcapsuleisfinishedbymanualsamplingcurrently．Manualsamplingcanusehighp

6、recisionscaletorealizestaticweigh．Butit’SefficiencyisSOlowthatCan’tmeetthequickrequestofmodemindustry．Baseonsuchbackground，combiningtechnologyof锄bedARMandPLC，thisarticledescribestherunmodeanddemandofequipmentinexistencebythenumbers，alsostudiesanddesignsthecorecontrollerofcapsuleon-linesortingsystem

7、includinghardwaredesign、thetransplantationofembeddedoperatingsystem、systemsoftwaredesign．Besides，theprecisionandspeedofsystemareanalysedintheory．Atlast，theresultoftestisputforwardandcomparedwiththeresultoft