基于C8051F的果樹施藥控制系統(tǒng)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、和經濟性等因素，微處理器選用新華龍公司C8051F340與具有64個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(驅動執(zhí)行元件)控制芯片。C8051F340用于驅動液晶顯示屏、掃描按鍵以及與下位機收發(fā)數據來執(zhí)行相關操作。C8051F020主要任務是在接收到上位機數據后驅動電磁閥、步進電機、變頻器等執(zhí)行元件，同時檢測電動執(zhí)行器的行程開關是否到達零位。
C8051F340器件使用Silicon Labs的專利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16位計數器／時器、兩個具有擴展波特率配置的全雙工UART、一個增強型SPI端口、4352字節(jié)的內部RAM、128字節(jié)特殊功能寄存器地址空間和40個I／O引腳。C8051F0 20器件是完全集成的混合信號系統(tǒng)級MCU芯片，具有64個數字I／O引腳；高速、流水線結構的8051兼容的CIP-51內核；64 k字節(jié)可在系統(tǒng)編程的FLASH存儲器；硬件實現的SPI、SMBus／I2C和兩個UART串行接口；片內看門狗定時器、VDD監(jiān)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(tǒng)的對話途徑，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，層層進入，進而設定控制對象的相關參數。開機上電后，顯示如圖3所示的主菜單，內容有手動工作、自動工作和停止工作。用戶選擇手動工作按鍵確認后，即可進入如圖4所示菜單，顯示有仿形架伸縮量、風機啟停與轉速、噴霧頭開關等；若對這些參數進行設定，只需選擇相應菜單按確認鍵進入下一層菜單然后通過按鍵輸入設定參數值即可。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/160345.htm
3 系統(tǒng)的軟件實現
3．1 變頻器通訊
噴霧系統(tǒng)中的送風方式是使用由變頻器控制的軸流風機，每個電機的功率為370 W。左右兩側完全對稱的結構都裝有4個電機，每側電機由一個變頻器驅動。為了滿足要求，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，體積很小，兩個方便安裝于控制箱內，外形美觀。
變頻器內置RS-485串聯通訊界面，通過RS-485通訊方式與單片機交換數據。該變頻器使用MODBUS通訊協議的RTU模式來進行數據傳輸。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個數據位，1個開始位和2個停止位，共11個字符框，如圖5所示。
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