基于stm32矿用电子皮带秤仪表设计

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文基于STM32的矿用电子皮带秤仪表的设计摘要随着国家对煤炭产量和安全生产管理力度的加大，矿用电子皮带秤已经成为煤炭产量监测系统中不可或缺的组成部分。现有煤矿用电子皮带秤显示控制仪表一般放置在井上监控室，计量单元放置在矿井巷道内。当需要对皮带秤进行调零、标定时，监控室人员需要通过电话与巷道内工作人员联系后对仪表操作，大幅度增加了调试时间和人员的工作量。针对以上存在的问题，提出了本安型皮带秤仪表的设计方案。将本安防爆技术应用到显示控制仪表中，限制了电路能量，实现仪表在易燃易爆气体环境内安全工作。在性能上，根据煤矿井下安全生产的

2、实际需要，设定了预期达到的技术指标，提出了以Cortex-M3内核的STM32处理器作为硬件平台进行数据采集和处理、液晶显示、红外遥控、RS485远程传输。仪表具有井下调零标定、防误操作、远距离传输数据、通讯查看/参数修改等功能。本文主要分三大部分来介绍整个仪表的设计与实现：第一部分：介绍了煤矿用电子皮带秤系统的结构、工作原理、组成和分类，重点讨论了本安防爆技术在煤矿用电子皮带秤中的应用。从本安防爆产品的安全性能要求出发，介绍了工业防爆基础理论和本安防爆基本原理，全面论述了本安防爆技术的特点，详细介绍了本安电路设计中需要注意的问题，接着对本安仪表的分类

3、、防爆标志的确定和安全参数等分别做了相关说明。第二部分：根据煤矿输送物料产量计量、检定方便和防误操作的要求，设计了仪表硬件电路。包括单片机外围电路的设计、数据采集电路的设计、I太原理工大学硕士研究生学位论文红外遥控电路的设计、液晶显示电路的设计、远程通讯电路的设计等。并根据仪表的功能要求和硬件设计方案，详细设计并编写了仪表的软件代码，讲述了各功能程序的设计方法和流程，给出了程序流程图和部分源程序。第三部分：介绍了煤矿用电子皮带秤显示控制仪表的测试方法，得出了测验结果，并结合GB/T7724《称重显示控制器》和MT209-90《煤矿通信、监测、控制用电工

4、电子产品通用要求》中的相关指标对结果进行了分析。同时对仪表的不足及误差进行了分析，并提出了解决方法。关键词：皮带秤仪表，STM32，本安，数据采集II太原理工大学硕士研究生学位论文THEDESIGNOFELECTRONICBELTWEIGHINGNSTRUMENTINCOALMINEBASEDONSTM32ABSTRACTAtpresent,withenhanceofgovernmentmanagementincoalproductionandsafety,electronicbeltweighingincoalminehasbecomeanindis

5、pensablecomponentinproductionmonitoringsystem.Electronicbeltweightingcontrolinstrumentexistingisgenerallyplacedinthecontrolroomandmeasurementunitisplacedinmineroadway.Itincreasesworkloadbecausetheyhavetocontactwithstaffintheroadwaywhilezeroingorcalibrationtotheinstrument.Accordi

6、ngtoexistingproblems,abeltweightinginstrumentofintrinsicsafetyisdesignedinthepaper.Theexplosion-prooftechnologyofintrinsicsafetyappliedinthecontrolinstrumentmaketheinstrumentsafetyinmineroadwaysincecircuitenergyislimited.Italsosetupexpectedtechnicalindicatorsinperformanceaccordi

7、ngtotheneedsforproductionsafetyincoalmine.ThehardwareplatformbasedonSTM32withCortex-M3corewasdesignedinthepaperfordataacquisitionandprocessing,liquidcrystaldisplay,infraredremotecontrol,RS485remotetransmission.Thefunctionofinstrumentdesignedalsoincludeszeroing,calibration,anti-m

8、isuse,remotetransmission,communicationviewandpa