两点称重技术，网上搜不到的重点(四)：双AD测量

为什么要用双？AD测量
既然单AD为什么要介绍我们能做的事情？AD呢？
显然，一切都是有原因的。让我们仔细看看(3)中纠偏的五条:
1.选择刚性好的应力支撑材料；
2.提高机械加工工艺，生产精度高的工件，如孔位准确、孔垂直度高；
3.尽量减少两个传感器上机械自重的分摊偏差；
4.选择与固有参数尽可能一致的传感器；
5.通过两个传感器 EXE各端连接一个电位器，调整测值纠偏。
现在，我们就针对这五条，一个个哭一个难：
1、我就没有刚性较好的材料，我只想用塑料材料，这个开模量产容易实现，成本低；
2.我的民间造就是不谈精度，否则我的成本太高；
3.机械设计一直是靠眼睛设计的。没有工程师的精确设计，就不可能减少分摊偏差，不仅不能减少，还不能保证不同结构的一致偏差；
4.传感器配对？供应商很难找到，成本也增加了吗？
5.电位器调节？不可能！出厂调整不能保证运输到客户手中仍然有效，也不能保证今天调整到明天仍然有效，更不能预测客户能够接受这种专业操作。
简而言之，如果你的投资者想随意制作这个秤，他就不能接受这五个秤。他能接受的是，他可以随意制作一个秤，你的板可以安装，暴力运输后，仍然可以在客户手中使用。
此时，只有修改了技术的出路，从单个开始AD改为双AD。

二、双AD的优缺点
双AD优点是纠偏工作完全转化为程序员工作，不再需要生产人员干预，只需按照程序员要求的操作方法操作即可。
双AD缺点是成本高哇！ADS1230好多刀呢……而且，加一块ADS1230，你觉得你原来的单片机能接受吗？
当然，从另一个角度来看，可能会增加一块ADS1230，更换单片机，这与实现上述项纠偏相比，这种成本增加根本不是问题。
这样，把订单改成双，势在必行！随意再次战胜工匠精神。

三、变更
其实就是加一个ADC没什么麻烦。例如，它可以如下（如图4-1所示）：

图4-1

然后，其实我的板子没有这个例子那么宽裕，真实情况如下(如图4-2所示):

图4-2

看看这个数码管，这个LED灯，这个按钮，就知道口线没那么丰富了。原理图如下(如图4-3所示):

图4-3

只有一个空脚。要换单片机吗？换单片机就啰嗦了……谁换谁知道。所以我做了一个前所未有的决定：依靠那个空脚！将WSCLK与WSCLK2共用，将WPDWN与WPDWN2共用。当然，这两个必须假设ADC在同步工作的前提下。
当然，这样做，我心里有一百二十个不安！天知道这样的冒险操作会安全吗？于是我先把两板合一，做个测试。图4-4:

图4-4

因此，测试板变成了以下样子(如图4-5所示):

图4-5

说明原理图，做以下修改(如图4-6):

图4-6

四、撸码

接下来，最迫不及待的是验证这样做是否可行。

在滚码之前，我做了一个推测:假设ADC1因数据就绪而中断，此时ADC2应该是什么样？如果ADC已经准备好了，我在拿ADC同时取数据ADC2数据应该能够成功获得；如果ADC考虑到同一厂家批量制造的芯片性能差别不大，在程序中经过几个时钟的延迟后，2数据不就绪，ADC2也应能就绪，此时取数，也应能成功取得。 真是太完美了！ 先增加PP_WEIGHT_SDA2的定义：

#define P_WEIGHT_CLK RCC_AHBPeriph_GPIOA

#define P_WEIGHT GPIOA

#define PP_WEIGHT_SDA                                GPIO_Pin_0

#define PP_WEIGHT_SCL                                GPIO_Pin_1

#define PP_WEIGHT_ADRST                        GPIO_Pin_2

#define PP_WEIGHT_SDA2                                GPIO_Pin_3

       再增加高低信号定义：

#define SDA2_0    GPIO_ResetBits(P_WEIGHT, PP_WEIGHT_SDA2)

#define SDA2_1    GPIO_SetBits(P_WEIGHT, PP_WEIGHT_SDA2)

int32 AdWeight2 = 0;

        借助PA0口的外中断0，来读取数据：

void EXTI0_1_IRQHandler(void)

{

        uint8 i;

       

        if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0)!=RESET) 

        {

                SCL_0;

                AdWeight = 0;                        AdWeight2 = 0;

                for(i=0; i<20; i++)

                {

                        SCL_1;

                        AdWeight <<= 1;                        AdWeight2 <<= 1;

                        SCL_0;

                        if(GPIO_ReadInputDataBit(P_WEIGHT, PP_WEIGHT_SDA)==Bit_SET) AdWeight++;

                        if(GPIO_ReadInputDataBit(P_WEIGHT, PP_WEIGHT_SDA2)==Bit_SET) AdWeight2++;

                }

                for(i=0; i<4; i++) { SCL_1; SCL_0; }

               

                if(AdWeight > 0x7ffff) AdWeight |= 0xFFF00000;  //小于2.5V输出负值,需求码

                if(AdWeight2 > 0x7ffff) AdWeight2 |= 0xFFF00000;

        }

               

        //退出中断时注意清除标志位

        EXTI_ClearFlag(EXTI_Line0);

} 

       AD值取进来了，一切就都尽在掌握之中了。

五、fail与retry
        读数一看，哦嚯！两个值始终一样！咋试咋都这样！fail！这个打击呀，让我之前的分析都无地自容！好吧，我承认此时我有点手足无措了，或许一番折腾之后，还是要换单片机，重新打样，走一个漫长的历程。不过我始终还是抱有幻想。我知道这个时候我取弄示波器看到底发生了什么，也未必能看清什么，我还是盲分析吧，因为我感觉我对这些技术都了如指掌了，只是在实践上，还欠科学一个失败。
        既然，假设俩芯片可以同步取数失败，那就异步好了！可是，因为共用一根时钟线，对一个ADC的取数操作，对另一个ADC所产生的影响……唉！后果不堪设想啊！但是我必须要retry一下，因为成功的诱惑，太……。于是，将外中断3独立了出来。重新初始化，复制外中断0的代码修改一下(太没技术含量了，所以此处代码略)。
        再读数一看，嘿！正常了！(此处图省略！)真的好意外呀！为什么一样的ADC，就不能同步取数呢？我带着这样的疑问，PASS了这个疑问。总之，我只是想取到两个传感器各自的数罢了，没有兴趣去研究它为什么。

六、原始数据
        有了测试模型，我们就需要获取相应的数据以助分析。下面是通过在keil的debug下获得的5kg、10kg、20kg砝码相应原始数据(如图4-7)：

图4-7

        从采集的数据来看，这组数据还算有规律吧，接下来就是分析了。

九、纠偏后的称重
        结果直接看图吧。
        10kg(如图4-14、图4-15、图4-16)：

图4-14

图4-15

图4-16

        20kg(如图4-17)：

如图4-17

        都在预期精度范围以内，就不必多说了。

十、最小称重
        最小称重与自动去漂是相冲突的，我们得有一个正确的抉择。将一个小重量的重物放在秤上，如果重量不被清0，说明该重量没有被去漂。根据这个规则，修改零漂上限(注意，这里的零漂要将两个传感器重量相加之后再计算，切勿单个计算)，自己可以调试一下秤的最小称重(如图4-18)。

图4-18
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作者：yyy71cj
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