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垃圾樓智能稱重解決方案
一、設(shè)計(jì)目標(biāo)
我們將建立一套適應(yīng)環(huán)保部門對生活垃圾管理需求的現(xiàn)代化垃圾電子計(jì)重系統(tǒng)，協(xié)助相關(guān)部門高效完成對生活垃圾的收集處理進(jìn)行統(tǒng)一、集中管理。
二、設(shè)計(jì)原則
結(jié)合以往項(xiàng)目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)遵循：“技術(shù)，實(shí)用可靠，擴(kuò)展性好，有利管理，投資合理”的原則。
經(jīng)濟(jì)性
本技術(shù)方案設(shè)計(jì)充分考慮市場經(jīng)濟(jì)原則，有利于降低系統(tǒng)投資成本，地降低系統(tǒng)造價(jià)和安裝成本。為了充分體現(xiàn)系統(tǒng)資源的共享性，開放接口以便其他系統(tǒng)調(diào)用， 避免重復(fù)建設(shè)。
實(shí)用性
以滿足實(shí)際應(yīng)用需求為原則，堅(jiān)持，兼容傳統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成和系統(tǒng)互聯(lián)、資源整合、信息共享。把實(shí)用性放在，把系統(tǒng)建設(shè)成“實(shí)用工程”。
開放性
以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為設(shè)計(jì)對象，能夠支持多種硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并支持二次開發(fā)。
繼承性
限度利用原有部分設(shè)備，充分利用已有資源，限度保護(hù)用戶投資。
擴(kuò)展性
對系統(tǒng)終期容量及網(wǎng)絡(luò)發(fā)展設(shè)想進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)平滑擴(kuò)容。降低系統(tǒng)維護(hù)升級的復(fù)雜程度，提高系統(tǒng)更新、維護(hù)、升級的效率。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，支持隨當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可適應(yīng)廣域網(wǎng)的擴(kuò)展。
可靠性
系統(tǒng)可靠性是系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行的基石，只有可靠的系統(tǒng)，才能發(fā)揮有效的作用。為保證系統(tǒng)能良好運(yùn)作，在滿足各項(xiàng)功能的同時(shí)，車載設(shè)備軟硬件等有很高的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的安全性，充分考慮了當(dāng)?shù)責(zé)o線通信條件對本系統(tǒng)的支持狀況。
易管理性、易維護(hù)性
三、系統(tǒng)概述
系統(tǒng)把由橋式傳感器所傳播的微弱的電壓信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后傳入單片機(jī)，經(jīng)過程序處理后，傳到顯示器顯示重物重量，并通過與顯示器相連的讀卡器來讀取刷卡信息，求得當(dāng)車的凈額總額。自動(dòng)得出該小車?yán)膬糁睾驼嚴(yán)塾?jì)重量，上報(bào)服務(wù)器。
圖3.1 系統(tǒng)流程圖
系統(tǒng)由稱重傳感器，稱重平臺，顯示器，三個(gè)部分組成，實(shí)現(xiàn)對倒入垃圾箱的垃圾單次稱重和累計(jì)稱重。
四、主要部件
稱重傳感器
本系統(tǒng)采用電阻應(yīng)變式傳感器作為測量的核心單元，穩(wěn)定可靠，精度高。
電阻應(yīng)變式傳感器是一種利用電阻應(yīng)變效應(yīng)，將各種力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電信號的結(jié)構(gòu)型傳感器。電阻應(yīng)變片式電阻應(yīng)變式傳感器的核心元件，其工作原理是基于材料的電阻應(yīng)變效應(yīng)，電阻應(yīng)變片即可單獨(dú)作為傳感器使用，又能作為敏感元件結(jié)合彈性元件構(gòu)成力學(xué)量傳感器。
電阻應(yīng)變式傳感器由電阻應(yīng)變計(jì)、彈性體和測量電路三部分組成。本系統(tǒng)所采用的傳感器如圖所示。彈性體在外載荷作用下產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，通過粘接劑傳遞給電阻應(yīng)變計(jì)，引起電阻值改變，其結(jié)果使電橋產(chǎn)生不平衡輸出，此輸出與外載荷成正比。
技術(shù)參數(shù)
稱重秤臺
采用我公司自行設(shè)計(jì)的稱重支架，具備防沖擊，抗疲勞，抗腐蝕性好，防過載的能力強(qiáng)。
平臺具有幾大特點(diǎn)：
1、采用超低臺面設(shè)計(jì)，稱重秤體距離地面高度超低，不影響電瓶車傾倒垃圾。
2、抗沖擊設(shè)計(jì)，確保垃圾箱裝卸過程中不會(huì)損壞秤體和傳感器。
3、四通道傳感器，穩(wěn)定可靠。
顯示器
穩(wěn)定可靠的信號處理電路，精度高，顯示直觀，可顯示凈重，皮重，毛重，顯示車輛刷卡信息等
放大電路及A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
本項(xiàng)目放大設(shè)計(jì)采用HX711芯片，該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器、低噪聲可編程放大器。HX711是一款專為高精度稱重傳感器而設(shè)計(jì)的24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片。與同類型其它芯片相比，該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)、降低了電子秤的整機(jī)成本，提高了整機(jī)的性能和可靠性。
特點(diǎn)
1、兩路可選擇差分輸入。
2、片內(nèi)低噪聲可編程放大器，可選增益為64 和128 。
3、片內(nèi)穩(wěn)壓電路可直接向外部傳感器和芯片內(nèi)A/D 轉(zhuǎn)換器提供電源 。
4、片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器無需任何外接器件，必要時(shí)也可使用外接晶振或時(shí)鐘 。
5、可選擇 10Hz或80Hz 的輸出數(shù)據(jù)速率 。
6、同步抑制 50Hz 和60Hz的電源干擾 。
7、耗電量（含穩(wěn)壓電源電路）低： 典型工作電流：< 1.7ma,=""><>
8、工作溫度范圍：-20 ~ +85℃。
五、技術(shù)參數(shù)
六、設(shè)備清單
一、設(shè)計(jì)目標(biāo)
我們將建立一套適應(yīng)環(huán)保部門對生活垃圾管理需求的現(xiàn)代化垃圾電子計(jì)重系統(tǒng)，協(xié)助相關(guān)部門高效完成對生活垃圾的收集處理進(jìn)行統(tǒng)一、集中管理。
二、設(shè)計(jì)原則
結(jié)合以往項(xiàng)目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)遵循：“技術(shù)，實(shí)用可靠，擴(kuò)展性好，有利管理，投資合理”的原則。
經(jīng)濟(jì)性
本技術(shù)方案設(shè)計(jì)充分考慮市場經(jīng)濟(jì)原則，有利于降低系統(tǒng)投資成本，地降低系統(tǒng)造價(jià)和安裝成本。為了充分體現(xiàn)系統(tǒng)資源的共享性，開放接口以便其他系統(tǒng)調(diào)用， 避免重復(fù)建設(shè)。
實(shí)用性
以滿足實(shí)際應(yīng)用需求為原則，堅(jiān)持，兼容傳統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成和系統(tǒng)互聯(lián)、資源整合、信息共享。把實(shí)用性放在，把系統(tǒng)建設(shè)成“實(shí)用工程”。
開放性
以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為設(shè)計(jì)對象，能夠支持多種硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并支持二次開發(fā)。
繼承性
限度利用原有部分設(shè)備，充分利用已有資源，限度保護(hù)用戶投資。
擴(kuò)展性
對系統(tǒng)終期容量及網(wǎng)絡(luò)發(fā)展設(shè)想進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)平滑擴(kuò)容。降低系統(tǒng)維護(hù)升級的復(fù)雜程度，提高系統(tǒng)更新、維護(hù)、升級的效率。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，支持隨當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可適應(yīng)廣域網(wǎng)的擴(kuò)展。
可靠性
系統(tǒng)可靠性是系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行的基石，只有可靠的系統(tǒng)，才能發(fā)揮有效的作用。為保證系統(tǒng)能良好運(yùn)作，在滿足各項(xiàng)功能的同時(shí)，車載設(shè)備軟硬件等有很高的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的安全性，充分考慮了當(dāng)?shù)責(zé)o線通信條件對本系統(tǒng)的支持狀況。
易管理性、易維護(hù)性
三、系統(tǒng)概述
系統(tǒng)把由橋式傳感器所傳播的微弱的電壓信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后傳入單片機(jī)，經(jīng)過程序處理后，傳到顯示器顯示重物重量，并通過與顯示器相連的讀卡器來讀取刷卡信息，求得當(dāng)車的凈額總額。自動(dòng)得出該小車?yán)膬糁睾驼嚴(yán)塾?jì)重量，上報(bào)服務(wù)器。
圖3.1 系統(tǒng)流程圖
系統(tǒng)由稱重傳感器，稱重平臺，顯示器，三個(gè)部分組成，實(shí)現(xiàn)對倒入垃圾箱的垃圾單次稱重和累計(jì)稱重。
四、主要部件
稱重傳感器
本系統(tǒng)采用電阻應(yīng)變式傳感器作為測量的核心單元，穩(wěn)定可靠，精度高。
電阻應(yīng)變式傳感器是一種利用電阻應(yīng)變效應(yīng)，將各種力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電信號的結(jié)構(gòu)型傳感器。電阻應(yīng)變片式電阻應(yīng)變式傳感器的核心元件，其工作原理是基于材料的電阻應(yīng)變效應(yīng)，電阻應(yīng)變片即可單獨(dú)作為傳感器使用，又能作為敏感元件結(jié)合彈性元件構(gòu)成力學(xué)量傳感器。
電阻應(yīng)變式傳感器由電阻應(yīng)變計(jì)、彈性體和測量電路三部分組成。本系統(tǒng)所采用的傳感器如圖所示。彈性體在外載荷作用下產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，通過粘接劑傳遞給電阻應(yīng)變計(jì)，引起電阻值改變，其結(jié)果使電橋產(chǎn)生不平衡輸出，此輸出與外載荷成正比。
技術(shù)參數(shù)
稱重秤臺
采用我公司自行設(shè)計(jì)的稱重支架，具備防沖擊，抗疲勞，抗腐蝕性好，防過載的能力強(qiáng)。
平臺具有幾大特點(diǎn)：
1、采用超低臺面設(shè)計(jì)，稱重秤體距離地面高度超低，不影響電瓶車傾倒垃圾。
2、抗沖擊設(shè)計(jì)，確保垃圾箱裝卸過程中不會(huì)損壞秤體和傳感器。
3、四通道傳感器，穩(wěn)定可靠。
顯示器
穩(wěn)定可靠的信號處理電路，精度高，顯示直觀，可顯示凈重，皮重，毛重，顯示車輛刷卡信息等
放大電路及A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
本項(xiàng)目放大設(shè)計(jì)采用HX711芯片，該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器、低噪聲可編程放大器。HX711是一款專為高精度稱重傳感器而設(shè)計(jì)的24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片。與同類型其它芯片相比，該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)、降低了電子秤的整機(jī)成本，提高了整機(jī)的性能和可靠性。
特點(diǎn)
1、兩路可選擇差分輸入。
2、片內(nèi)低噪聲可編程放大器，可選增益為64 和128 。
3、片內(nèi)穩(wěn)壓電路可直接向外部傳感器和芯片內(nèi)A/D 轉(zhuǎn)換器提供電源 。
4、片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器無需任何外接器件，必要時(shí)也可使用外接晶振或時(shí)鐘 。
5、可選擇 10Hz或80Hz 的輸出數(shù)據(jù)速率 。
6、同步抑制 50Hz 和60Hz的電源干擾 。
7、耗電量（含穩(wěn)壓電源電路）低： 典型工作電流：< 1.7ma,=""><>
8、工作溫度范圍：-20 ~ +85℃。
五、技術(shù)參數(shù)
六、設(shè)備清單
