一款新型煙草稱重讀卡定級器的設計與實現

摘要：長期以來煙草稱重定級系統自動化程度不高引起了相當多的關注，因此設計了一款新型的煙草稱重讀卡定級器來解決這一問題。該煙草稱重讀卡定級器采用ARM最新一代Cortex-M3內核的STM32F103VC為主控制器，并將嵌入式實時多任務操作系統μC／OS-II引入系統軟件設計部分。本設計極大提高了煙草定級系統的自動化程度，同時又增強了系統的實時性與可靠性。目前，本煙草稱重讀卡定級器已成功運用于某煙草定級系統中。
關鍵詞：STM32F103VC：μC／OS-Ⅱ；任務調度

0 引言
在傳統的煙草收購系統中，煙葉分揀、稱重、定級都是依靠人工完成的，由于人工操作效率低下以及人力成本的逐年提高，近年來國內的煙草收購站陸續引入了自動化設備。例如煙農信息由IC卡感應器獲取，煙葉的稱重與打包由原煙打包機完成，定級由專門的定級器完成，煙葉數據的存儲與處理由獨立的電腦管理。但這些自動化設備往往是離散的，在完成稱重、定級等基本功能的同時也給管理帶來巨大困難。如何將稱重、定級、分揀自動化設備的功能整合在一起，如何真正實現煙草稱重定級統的智能化控制，已經成為煙草行業所要面臨的重要問題。
本文提出了一種全新的煙草稱重定級智能控制的解決方案，此方案采用嵌入式系統的設計思想，硬件部分采用ARM最新一代Cortex-M3內核的STM32F103VC為主控制器，配合外圍電路工作，軟件部分引入實時多任務操作系統μC／OS-II，實現多任務的并行運行，不僅實現了煙草稱重、讀卡、定級功能的三合為一，又進一步提高了系統的可靠性。

1 系統結構及功能概述
煙草稱重讀卡定級系統總體結構如圖1所示，系統由RFID讀卡模塊、煙草稱重讀卡定級器以及機械傳動部分組成。煙草稱重讀卡定級器具有讀卡控制、煙草定級、重量鎖定、電子標簽讀寫、記錄保存查詢等一系列功能。若干臺煙草稱重讀卡定級器可通過RS485總線連接組成網絡，與上位機進行數據通訊。

系統啟動后，貼有電子標簽的煙葉筐通過傳送帶送到指定位置，傳動帶停止，煙草稱重讀卡定級器顯示當前煙葉重量，并控制讀卡模塊中的RFID讀卡器發出一特定頻率的無線電波，煙葉筐上的電子標簽接收電波，將標簽內的初始數據(煙農信息、煙葉產地、采摘時間等)發送給讀卡器，此時，煙草稱重讀卡定級器將獲取的重量信息、煙葉信息傳送至上位機進行存儲。定級員根據煙草的各項指標確定煙葉等級，選擇煙草稱重讀卡定級器上相應的等級按鈕，將等級信息傳至上位機中，完成煙葉的定級等功能。同時通過電子大顯示屏與喇叭播報此筐煙葉的等級和總量等信息，向煙農展示煙葉收購信息。