一种基于msp430f449的掺杂煤炭快速检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对掺杂煤炭快速检测的系统，具体地是一种基于MSP430F449的掺杂煤炭快速检测系统。
【背景技术】
[0002]随着经济的持续高速发展，煤炭需求量日益增加，煤炭质量成为工业安全生产的前提和商业销售环节的依据，煤质检测成为煤炭存储运输过程中不必可少的常规工序。
[0003]国内外煤质检测分析仪器主要采用3种方法；一是基于射线的工业分析仪，其缺点是放射性大，危害检测人员身体安全；二是基于热分析技术的煤质在线分析仪，其缺点是操作复杂，检测时间长；三是基于近红外光谱(NI R S)分析技术，但仍然停留在理论研究阶段。
[0004]进口仪器比如美国LECO公司生产的MAC — 500和TGA — 601，存在价格昂贵，且与国家煤质分析标准GB/T 212不符合。车载煤炭交易市场还存在依靠个人经验，手搓眼观的感官判断法。这些不完善的检测手段，致使我国在煤炭交易市场上，煤炭掺杂现象日趋严重，给国家和企业带来了巨大的损失。因此，研究一种新型的煤炭检测技术，实现掺杂煤炭的快速准确的检测，成为目前煤炭质量检测领域急需解决的难题。
【发明内容】
[0005]本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足,提供一种基于MSP430F449的掺杂煤炭快速检测系统，本发明具有便于携带，低功耗，能够准确识别煤炭的掺杂情况，同时具有操作简单、稳定可靠、方便管理等特点。
[0006]为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0007]本发明一种基于MSP430F449的掺杂煤炭快速检测系统，其中包括传感器、激励源、A/D转换电路、信号检测处理模块、微处理控制单元、串口通信模块以及上位机数据库管理系统；其结构特点是:信号检测处理模块包括前置放大电路、滤波电路、精密整流电路；微处理控制单元以MSP430F449单片机为核心，调整后的信号由24位A/D转换器CS5532采样到MSP430单片机；串口通信模块通过R S— 232完成硬件部分与上位机的通信，将采集的煤炭阻抗数据传输到上位机数据库管理系统；数据库管理系统，由LabVIEff程序语言开发设计。
[0008]作为本发明的一种优选方案，所述传感器采用插杆式传感器由金属导体、绝缘管、锥形头、信号线、手柄组成；所述激励源采用DDS芯片AD9833作为信号源发生器。
[0009]进一步地，所述DDS芯片AD9833是一种超低功耗、可编程的波形发生器，可以输出正弦波、方波和三角波，输出频率范围为O?12.5 MHz，同时无需外接元件，外围电路简单。
[0010]作为本发明的另一种优选方案，所述信号检测处理模块包括前置放大电路、四阶巴特沃斯低通滤波电路和精密整流电路。
[0011]作为本发明的又一种优选方案，所述A/D转换电路采用CS5532作为A/D转换芯片；CS5532具有宽动态特性、灵活的供电方式、可编程输出速率及简单的三线串行输出模式等特点，使得本发明A/D转换器极易与单片机接口 ；此外，CS5532内部带有一个自校正系统，可消除A/D本身的漂移误差和零点增益，同时，该A/D转换器CS5532有一个简便灵活的同步串行接口，可以串行方式的输出转换数据，串口包括4根控制线:CS，SDI , SDO,SCLK，单片机通过这4根控制线与它进行通信。
[0012]本发明的有益效果是。
[0013]本发明一种采用基于MSP430F449单片机为微处理控制单元的掺杂煤炭快速检测仪，该系统以DDS芯片AD9833为核心设计激励源，采用24位高精度A/D转换器CS5532实现数据采集，通过R S — 232实现上位机和下位机的通信；准确度优于1%，同时具有良好人机交互界面的上位机管理系统；该检测仪器性能稳定、准确度高，具有操作简单、数据可靠、低成本、低功耗等优点。
【附图说明】
[0014]图1是本发明一种基于MSP430F449的掺杂煤炭快速检测系统结构框图。
[0015]图2是本发明一种基于MSP430F449的掺杂煤炭快速检测系统整体工作流程图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，为本发明一种基于MSP430F449的掺杂煤炭快速检测系统结构框图。图中包括传感器、激励源、A/D转换电路、信号检测处理模块、微处理控制单元、串口通信模块以及上位机数据库管理系统；信号检测处理模块包括前置放大电路、滤波电路、精密整流电路；微处理控制单元以MSP430F449单片机为核心，调整后的信号由24位A/D转换器CS5532采样到MSP430单片机；串口通信模块通过R S— 232完成硬件部分与上位机的通信，将采集的煤炭阻抗数据传输到上位机数据库管理系统；数据库管理系统，由LabVIEff程序语言开发设计。
[0017]如图2所示实施例，本发明一种基于MSP430F449的掺杂煤炭快速检测系统整体工作流程图。仪器初始化后，在启动低功耗模式后开始工作，为保证测量的准确有效，读取250次AD采样的值，通过数据预处理程序，将测量数据送给上位机(PC)数据库管理系统分析判断，并可以选择保存和打印。
【主权项】
1.一种基于MSP430F449的掺杂煤炭快速检测系统，其中包括传感器、激励源、A/D转换电路、信号检测处理模块、微处理控制单元、串口通信模块以及上位机数据库管理系统；其特征在于:信号检测处理模块包括前置放大电路、滤波电路、精密整流电路；微处理控制单元以MSP430F449单片机为核心，调整后的信号由24位A/D转换器CS5532采样到MSP430单片机；串口通信模块通过R S— 232完成硬件部分与上位机的通信，将采集的煤炭阻抗数据传输到上位机数据库管理系统；数据库管理系统，由LabVIEW程序语言开发设计。2.根据权利要求1所述的一种基于MSP430F449的掺杂煤炭快速检测系统，其特征在于:所述传感器采用插杆式传感器由金属导体、绝缘管、锥形头、信号线、手柄组成；所述激励源采用DDS芯片AD9833作为信号源发生器。3.根据权利要求2所述的一种基于MSP430F449的掺杂煤炭快速检测系统，其特征在于:所述DDS芯片AD9833是一种超低功耗、可编程的波形发生器，可以输出正弦波、方波和三角波，输出频率范围为O?12.5 MHz，同时无需外接元件，外围电路简单。4.根据权利要求1所述的一种基于MSP430F449的掺杂煤炭快速检测系统，其特征在于:所述信号检测处理模块包括前置放大电路、四阶巴特沃斯低通滤波电路和精密整流电路。5.根据权利要求1所述的一种基于MSP430F449的掺杂煤炭快速检测系统，其特征在于:所述A/D转换电路采用CS5532作为A/D转换芯片，A/D转换器CS5532具有一个简便灵活的同步串行接口 ；串口包括4根控制线:CS，SDI，SDO，SCLK。
【专利摘要】一种基于MSP430F449的掺杂煤炭快速检测系统。本发明具有便于携带，低功耗，能够准确识别煤炭的掺杂情况，同时具有操作简单、稳定可靠、方便管理等特点。其中包括传感器、激励源、A/D转换电路、信号检测处理模块、微处理控制单元、串口通信模块以及上位机数据库管理系统；其结构特点是：信号检测处理模块包括前置放大电路、滤波电路、精密整流电路;微处理控制单元以MSP430F449单片机为核心，调整后的信号由24位A/D转换器CS5532采样到MSP430单片机;串口通信模块通过ＲS—232完成硬件部分与上位机的通信，将采集的煤炭阻抗数据传输到上位机数据库管理系统;数据库管理系统，由LabVIEW程序语言开发设计。
【IPC分类】G01N33/22
【公开号】CN105510551
【申请号】CN201410489297
【发明人】祁艳
【申请人】祁艳
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月23日