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金属自动分离器系统总体结构

编辑:临朐三星电子有限公司时间:2020-05-31

  一、硬件电路组成:

  金属自动分离器的硬件电路主要由传感器检测系统、STM32驱动直流减速电机系统和无线接收遥控系统3部分组成。STM32先对IDC1000进行配置,设置其检测范围,然后接收其检测数据。

  LDC1000数字传感器在线圈中加交变电流,以生交变磁场;小车以无线遥控方式带动车载传感器,以扫描方式对被测区域进行扫描。当传感器附近无金属物体时,产生一个基准信号;当有金属物体进入交变磁场后,产生涡流效应,使得传感器端的等效电感与阻抗均发生变化。LDC1000数字传感器将此变化的阻抗信号转换为数字量,并通过SPI方式与STM32进行数据输送,STM32通过与基准信号比较,得出数据是否异常。

  二、系统硬件电路设计:

  金属自动分离器系统采用STM32F103E为控制核心,其内核工作频率可达72MHz,使系统对数据的运算处理有较大裕量;其丰富的I/O端口、大量的片上外设以及丰富的固件库使得系统的硬件电路体积越小,编程越简单,可靠性越高。系统使用了2个SPI接口、3个16位定时器以及大量的通用I/O。

  二、传感器检测电路设计:

  金属分离器系统采用电感数字传感器DC1000对金属物进行检测。IDC1000传感器体积小,灵敏度高,且其能够直接输出数字量,使得系统硬件电路结构相当简单。主控芯片与传感器通过SPI模式直接进行数据输送,硬件成本低。主控芯片工作电路及传感器芯片连接的硬件电路如图3所示。LDC1000的工作频率由STM32的1个32位定时器产生提供,SPI的通信速率设定为5kHz。

  三、无线遥控模块电路设计:

  金属自动分离器无线接收模块接收无线遥控信号,实现对车载传感器的移动路径控制;遥控传感器对目标区域进行逐次扫描,将人与检测区域隔离开来。无线遥控接收模块采用高度集成的SI4432芯片,它具有极低的接收灵敏度(-118dBm)及较大的输出功率,有效通信距离可达1km,不需外加功放电路即可保障传输范围和穿透能力。无线接收模块接收到遥控信息后,通过SCLK、SDI及SDO与STM32的第2个SPI口进行数据输送。