6第六章 智能测试系统设计实例

for(j=0;j<=3;j++) { DCLK=0; //低电平时读数据 delay(1); if(LM_IN==1) //若是1 相应位置1 hbyte|=(1<<(3 hbyte|=(1<<(3­j)); DCLK=1; delay(1); } lbyte=0; //清低字节 for(j=0;j<=7;j++) { DCLK=0; //低电平时读数据 delay(1); if(LM_IN==1) lbyte|=(1<<(7 lbyte|=(1<<(7­j)); // 若是1 相应位置1 DCLK=1; delay(1); } LM_CS=1; //转换结束 ADdata=(uint)(hbyte<<8)|lbyte; //高四位 低八位合成 AD_data+=(ADdata&0x0fff); feed_watchdog(); } AD_data = AD_data>>7; return AD_data; } //除以128，求平均
StepIn_Number ­=50; StepOut_Number ­=50
Ack ‘DO’
异常退出
Y N
LCOS_DIRECTION==0 Ack ‘LD’ 异常退出
前 50 步由慢至快启动 For(i=0;i<=50;i++) { STEP_IN_CLK = 0; STEP_OUT_CLK = 0; delay(50 － i); STEP_IN_CLK = 1; STEP_OUT_CLK = 1; Delay(50－ i); }
Ack ‘PB’ 异常退出
锁死出纸步进电机 STEP_OUT_EN=1; delay 0.5 秒 释放出纸步进电机 STEP_OUT_EN=0;
Y
查询纸箱编码 BOX_NUMBER2,1,0
STEP_OUT_CLK=1;
2,1,0==0,0,0
Y
Ack ‘BN’ 异常退出
与温控板通讯 6N137 隔离
光耦隔离 串口
微动开关 3 路， 光耦 5 路
2 个 LCOS 转向 3 个镜头编码
固态继电器板
温控板
光电隔离 LCOS
温控电路
6 路 AD590 电流信号输入 蜂鸣器 指示灯 键盘
电阻采样 双电压 跟随器 opa opa2277 双电压 跟随器 opa2277 双电压 跟随器 opa2277 彩显
正常结束
N
2,1,0 001: Ack ‘B1’ 010: Ack ‘B2’ 011: Ack ‘B3’ 100: Ack’ B4’
AD590及温度AD采样
n n n n n
Linear Current Output: 1 mA/K Wide Range: –55 ° C to +150°C Two Terminal Device: Voltage In/Current Out Excellent Linearity: ±0.3 ° C Over Full Range (AD590M) Wide Power Supply Range: +4 V to +30 V Wide Power Supply Range: +4 V to +30 V
其 中烘干温 控在接收 到电 机 板冲纸信号时才进行
N
彩显、漂定 、稳定、烘 干实际温 度比设置温度高，但不超过 5 度
Y
相 应加热棒停止工作
N
彩显、 漂定、稳定 、烘干实际 温 度比设置温度高过 5 度
Y
相应加热 棒停止工作 并蜂鸣器 报警
N
槽低液
Y
相应加热棒停止工作 相应加热棒停止工作， 显示低液状态并蜂鸣器报警
N
延时时间>10 秒
Y
Ack ‘CE’
Y
CUT_NONE==0
切刀复位 CUT_EN=1 CUT_P=1 CUT_N=0
Y
CUT_NONE==0 异常退出
出纸电机走相应步长 For(i=0;i<=StepOut_Number－ 50;i++) { STEP_OUT_CLK = 0; delay(0); // 对应确定时间 STEP_OUT_CLK = 1; Delay(0); }
CTRL1 = 1.24* 130/(130+45.3+54.9) = 0.7V
电流监控INA139 INA139
ADC —— ADS7822 ADS7822
n
n n n
12位ADS7822功能特点 功能特点：
采样速率可达75 kHz ; 单电源供电,可以在2. 0～5. 0 V 的电源电压下工作,范围广; 微功耗:采样速率75kHz 时为0. 54 mW;7. 5kHz 0. 54 mW;7. 5kHz 时为0. 06 mW;掉电模式 时,最大电流为3μA ; 体积小,有8 脚DIP ,SOIC 及MSOP 封装; 模拟信号可单端或差分输入; 采用串行方式和与CPU 相连。
+5V, GND
光电隔离 TLP521
滤波电路
步进电机控制信号 光电隔离
上位机
RS232
MCU, W77E58
Max813L 复位，电压监控，看门狗
纸箱 3 路， 有 无纸 、 纸 到 位， 堵 纸 （提升架） ， 切 刀定 位 ， 门
LCOS 转向检测 镜头编码检测
LCOS 开关
n n n
n
ADS7822工作原理
¨
内部框图
¨
转换时序图
/************读取电压值***************/ long GetLM(void) { uchar i,j,hbyte,lbyte; uint ADdata=0; //ADdata转换一次的数据， 转换一次的数据 AD_data转换后的平均数据; long AD_data=0; LM_CS=1; // for(i=0;i<=127;i++) //转换128次取平均值 { DCLK=0; //ad DCLK为低电平 LM_CS=0; //开始A/D转换 hbyte=0; //清高字节 delay(5); for(j=0;j<3;j++) // 三周期后开始读入数据 { DCLK=0; delay(1); DCLK=1; delay(1); }
加热棒保 护继电器
Lm1117
补液 4 路，加热 5 路，冲纸电机
9 路液 位检测
与电机板通讯
+5V, GND, ­5V
固态继电器板
液位开关信号 去抖动、灯、触发器
电机控制板
温控电路的软件流程
初始化 51 端口及系统时钟 设定彩显，漂定，稳定，烘 干初始值 初 始化 AD 转换 加热、冲纸及报警 关闭 , Displa y_num=0
漂定
稳定 1
稳定 2
烘干
LCOS
74ls573
LCD
MCU C8051F005 低电平复位
EEPROM 24LC04
电压比较器 lm393
TPS3705 复位，电 压监控及看门狗
参考电压 lm385
逻辑电路
I/O 扩展 PCA9554 光耦隔离 6N137
p型滤波
光耦隔离， 驱动 74LS07
数码彩扩成像方式
n 系统控制电路设计
电源及定时开机
电机板
温控源自文库继电器控制
电机控制电路
+36V, GND_P +5V_P
进纸电机
出纸电机 提升架电机
切刀电机 分户电机
L297+ L298
L297+ L298
L297+ L298
L298 +24V, GND_P
反馈电流检测 lm393
Y
查镜头编码 LENS1, LENS0 后 50 步由快至慢停止 For(i=0;i<=50;i++) { STEP_OUT_CLK = 0; delay(i); STEP_OUT_CLK = 1; delay(i); }
Y
LENS1==0 && LENS0==0 Ack ‘LE’
两个电机走同样步长 For(i=0;i<=StepIn_Number;i++) { STEP_IN_CLK = 0; STEP_OUT_CLK = 0; delay(0); //对应确定时间 STEP_IN_CLK = 1; STEP_OUT_CLK = 1; Delay(0); } 切刀运动切纸 CUT_EN=1 CUT_P=1 CUT_N=0 延时 0.5 秒 N Y CUT_NONE = = 0 N 延时 0.1 秒 锁死切刀 CUT_EN=1; CUT_P=1; CUT_N=1 延时 >10 秒 Y Ack ‘CE’
实例2：数码彩扩冲印机 数码彩扩冲印机
n n n
用数码手段，在化学相纸上曝光成像的设备和技术 在化学相纸上曝光成像的设备和技术。 数码彩扩步骤:数据采集、数据处理 数据处理、数码曝光、冲纸。 优点：
¨ ¨ ¨ ¨ ¨
解决了数码相机无底片问题； ； 所见即所得，照片效果预先在显示终端上得到 照片效果预先在显示终端上得到，可进行个性化设 计，控制和改进最终输出的效果 控制和改进最终输出的效果； 良好的图像色彩还原性，图像质量高于除印刷以外的其他方式 图像质量高于除印刷以外的其他方式； 数码相机可随拍随洗； 可通过网络进行图像的存储和交换 可通过网络进行图像的存储和交换，实现网上冲印服务。
N
满液
Y N
显示满液状态
槽 正常液位
Y
清除液位 显示状态
N Y
显示桶空状态并蜂鸣器报警
桶空
N
四个 温度及 液位 均正常
Y
关闭蜂鸣器报 警
N
Displa y_num++
电机电路的软件流程
计算进纸步进电机步长 StepIn_Number、出纸步进电机步 长数 StepOut_Number 及分户记张张数 Division_Number
异常退出
N
N
正常结束 LENS1, LENS0 01: Ack ‘L1’ 10: Ack ‘L2’ 11: Ack ‘L3’ 开 LCOS 电源 LCOS_OPEN=0 开冲纸电机 PAPER_MOVE=0
PAPER_NONE = = 0
Y, 纸完，切刀不切 CUT_EN=0
初始化 LCD 显示
采 集彩显，漂定，稳定，烘干实际温度
Y
D isp lay_num==20
显示实际温度 Display_num=0
N
“设置”键按下
Y
温度 温度设置子程序
N
“冲纸”键按 下
Y
冲纸子程 序
N
彩显 、漂定 、稳 定、 烘干 实际温度比设置温度低
Y
相应加热棒工作
异常退出
Y
PAPER_NONE==0 Ack ‘PN’
异常退出
N
PAPER_BLOCK= =0
后 50 步由快至慢停止 For(i=0;i<=50;i++) { STEP_OUT_CLK = 0; delay(i); STEP_OUT_CLK = 1; delay(i); }
N
Y
StepOut_Number<=100 Ack ‘OS’ 异常退出
DIVISION_NUMBER==0
N 开 INT0 中断
Y
N Y
StepIn_Number<=100
N N
DRAWER_OPEN==0
出纸电机单独走，前 50 步由慢至快启动 For(i=0;i<=50;i++) { STEP_OUT_CLK = 0; delay(50 － i); STEP_OUT_CLK = 1; delay(50 －i); } 出纸电机走相应步长 For(i=0;i<=StepOut_Number－ 50;i++) { STEP_OUT_CLK = 0; delay(0); // 对应确定时间 STEP_OUT_CLK = 1; Delay(0); }
第六章 智能测试系统设计实例
浙江大学光电系 王立强
实例1：LED照明灯
n n
驱动LED并实时监控亮度 恒流驱动
LT3478
n n n n
PWM调光，3000:1 不会导致与电流有关的LED色彩变化。 色彩变化 LED的导通时间(或者平均电流)受控于PWM引脚的占空比。 由于LED始终工作于相同的电流条件下，而只有平均电流 始终工作于相同的电流条件下 发生变化，所以调光不会导致 所以调光不会导致LED的色彩改变。