聯(lián)系電話:13803857310礦山選礦采用的磨礦作業(yè)由于球磨機(jī)設(shè)備連續(xù)不間斷的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，對(duì)數(shù)據(jù)采集及處理單元的選型及設(shè)計(jì)頗為復(fù)雜，考慮到功耗需求，CPU選擇為集成高精度ADC的寬溫低功耗芯片，同時(shí)還需要具有休眠功能，以保證在能量的需求。因此，系統(tǒng)選用了C8051F06x系列的8位單片機(jī)作為主處理器。對(duì)于無(wú)線傳輸方式的選擇，目前較為流行的是藍(lán)牙方式、 2.4G射頻調(diào)制方式、wifi方式。從能耗及傳輸速率的角度來(lái)考慮，采用了2.4G射頻調(diào)制模塊—挪威Nordic的nRF24LO1+作為數(shù)據(jù)傳輸模塊，其掉電模式下電流消耗不足1mA。
在球磨機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，捅內(nèi)鋼球與桶壁之間的撞擊沖擊多在1--20kHz，根據(jù)奈奎斯特定理推算，還原該波形至少需要40kHz的采樣頻率。參考現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，當(dāng)球磨機(jī)不間斷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于無(wú)線信號(hào)存在著反射與折射，射頻調(diào)制模塊在其較大發(fā)射功率(0dBm)下傳輸速率也不過(guò)20kbytes，無(wú)法滿足同步傳輸數(shù)據(jù)的要求，這樣就需要在采集過(guò)程中將采集到的信號(hào)保存在SRAM中，然后再進(jìn)行異步發(fā)送。
在硬件設(shè)計(jì)之前，首先確立了整體功耗，為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，系統(tǒng)整體平均功耗必須小于700mW以下，且系統(tǒng)的采樣頻率至少要達(dá)到40kHz，在該采樣頻率下，信號(hào)的采集精度需要達(dá)到14bit以上。同時(shí)，這主要是因?yàn)檎駝?dòng)沖擊強(qiáng)度的變化范圍跨越幾個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)信號(hào)采集的設(shè)計(jì)難度非常大。為了滿足信號(hào)分辨率的要求，需要系統(tǒng)根據(jù)振動(dòng)的情況動(dòng)態(tài)調(diào)整放大倍數(shù)，以滿足后續(xù)數(shù)字信號(hào)處理的需要。這樣，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要利用無(wú)線通信技術(shù)，根據(jù)收到的振動(dòng)波形，通過(guò)遠(yuǎn)程設(shè)定，將系統(tǒng)的放大倍數(shù)進(jìn)行無(wú)線設(shè)置，從而達(dá)到系統(tǒng)數(shù)字分析的要求。
文章來(lái)自豫暉選礦設(shè)備網(wǎng)