2024年9月20日发(作者：熊思迪)

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７４　基于ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ３和ＣＣ２５００的智能电子导游系统　

基于ＡＴ８５Ｃ５　１　ＳＮ　Ｄ３和ＣＣ２５００的智能电子导游系统　

ｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｅ－ｇｕｉｄｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＡＴ８５Ｃ５１　ＳＮＤ３　ａｎｄ　ＣＣ２５００　

袁敏捷　吕柏权　（上海大学机电工程与自动化学院，上海２０００７２）　

方培晓　（铁通上海分公司沪北区局数据中心，上海２０００６３）　

摘　要　

介绍了一种基于ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ３和ＣＣ２５００的智能电子导游系统的设计方法，分析了ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ３和ＣＣ２５００芯　

片的应用特点，并针对该系统软硬件实现过程中的要点作了较详细的介绍。　

关键词：电子导游，ＣＣ２５００，无线通信　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　

Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｅ－ｇｕｉｄｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ３　ａｎｄ　ＣＣ２５００　Ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｅ　ｏｆ　

ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ　ｏｆ　ＡＴ８５Ｃ５１　ＳＮＤ３　ａｎｄ　ＣＣ２５００　ｃｈｉｐ，ａｎｄ　ｆｏｃｕｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｐｏｉｎｔｓ　ａｎｄ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ　ｏｆ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　

ａｎｄ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｄｕｒｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅ—ｇｕｉｄｅ，ＣＣ２５００，ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　

本文介绍了一种利用全新ＭＰ３解码芯片ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ３直　

器和放大器以及ｌ／Ｑ解调器等。主要工作参数大都可通过芯片　

接作为ＭＣＵ的智能电子导游系统，系统主要由电子导游机和无　状态字由用户根据需要自行配置，没有复杂的通信协议，他完全　

线标签构成。当游客携带电子导游机进入无线标签覆盖区域时，　

对用户透明，且同种产品之间可以自由通信。　

无须任何手动操作，即可全自动收听该区域景点详细解说。　

ＣＣ２５００引脚分　

１　系统的体系结构　布如图１（顶视图）所　

导游系统的电子导游机部分由ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ３和无线射　

示，ＣＣ２５００采用　

频模块ＣＣ２５００组成，可由主控ＰＣ利用ＵＳＢ２，０接口方便的　

２．４ｍｍ　ｘ２．４ｍｍ　的　

升级维护与更新，及时调整旅游景点导游词，并根据游客需要载　２０引脚ＱＬＰ封装。　

Ｓｅ　Ｋ’　

Ｓ０《ＧＤｏ’｝２　

入不同语种语言，提高了系统的可维护性和及时更新性。　

电子标签和导游　

奄Ｄ０２　３　

而电子标签由ＰＩＣ１６Ｆ６３６和ＣＣ２５００组成，可由专用配置　

机部分的射频电路完　

ＤＶ０Ｄ毒　

Ｄｅ０　Ｌ毫　

机进行无线控制和反馈信息，充电系统可以定期对进行充电并　全类型，而标识部分　

报告充电状态。在当前的充电模块上，加入无线通信模块，这样　

硬件电路设计主要包　

可以由控制机决定哪些导游机进行充电，并向控制机报告当前　括ＤＣ／ＤＣ电源供电　

状态，或者是否充电完毕，如充电机箱放在管理中心，充电状态　电路设计、ＣＣ２５００　

报告给控制软件，这样管理人员可以知道哪些导游机已经充电　

芯片与单片机的接口　

墼　

完毕。　

设计以及ＣＣ２５００芯　

２硬件部分　

片的外围电路设计。　

图１　ＣＣ２５００引脚分布图　

２、１主处理器ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ３简介　

图２则为标识部分的ＣＣ２５００芯片的外围电路设计。　

各种手持产品具有ＭＰ３功能已经成为一种趋势，而　

ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ３是ＡＴＭＥＬ公司刚上市的一款高集成度ＳＯＣ　

的解决ＭＰ３方案的新产品。早期产品ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ２投入市场　

已经得到良好的应用，由于该ｌＣ具有尺寸小、功耗低及低成本　

等优点，因此极适合运用于手机等手持式移动装置。ＳＮＤ２没有　

ＦＬＡＳＨ接口，采用ＧｌＯ进行读写操作。ＳＮＤ３具有ＦＬＡＳＨ接　

口，可以直接连接。此外利用ＳＮＤ３的直接编码解码功能作为　

ＭＣＵ直接节省了原器件，也降低了功耗。　

２ｌ２无线收发模块　

导游机和标识都存在无线射频模块，分别负责发射和接收　

ｌＤ。我们选择的ＣＣ２５００是业界体积最小、功耗最少、外围元件　

最少的低成本射频系统级芯片之一。ＣＣ２５００芯片是Ｃｈｉｐｃｏｎ　

图２　ＣＣ２５ＯＯ芯片的外围电路设计　

公司推出的单片无线收发一体化芯片。工作于２。４　ＧＨｚ全球开　

３通信模型及软件协议设计　

放ｌＳＭ（工业、科学、医学）频段，满足多点通信和跳频通信需要，　

由于电子标签与导游机之间采用的是无线通信，而常见的　

工作电压为１。９～３．６Ｖ，低功耗，外围元件极少，内置硬件ＣＲＣ　

点对多点通信系统多使用环型和星型两种模式。其中，环型系统　

（循环冗余校验）和点对多点通信地址控制。该芯片集成了几乎　

主要用于传输距离较远且实时性要求不高的场合；而星型系统　

所有的射频收发器模块，包括可编程的相同步逻辑合成器　

则特别适用于近距离条件下，数据量较大且实时性要求较高的　

（ＰＬＬ）、射频功率放大器（ＰＡ）、低噪声放大器（ＬＮＡ）、基带滤波　

场合。而本导游系统采用的是点（标识）对多点（导游机）的星型　

维普资讯

《工业控制计算机｝２ｏｏ８年２１卷第７期　７５　

模式。　

在无线通信技术领域，不同的通讯系统有着不同的通讯协　

议。各通信协议的功能虽有所不同，但具备以下共性特点：　

ｊＩ　《　ｌ　

１）建立联系：即确定是哪两台机之间进行通讯，建立起通讯　

的信道，为后面的信号接收做准备；　

２）调整同步：即告诉对方收到什么才表示接收工作（如接收　

］＿］　

一

组完整数据）的开始，收到什么才表示接收工作的结束也就是　

告诉对方什么时候开始接收有效数据；　

３）校验差错：检验发送的数据与接收的数据是否一样，不一　

样则进行相应的差错处理；　

ｆ　

４）说明格式：即说明发送和接收到的各字节数据分别代表　

ｌ　

什么含义。　

协议能够识别噪声和有效数据。而噪声是以随机字节出现　

图３　电子标签程序流程图　图４导游机程序流程图　

的没有明显的结合方式，噪声源可能产生任意字节的组合。在无　

旅游景区使用，带来很好的经济效益和社会效益。此外在以后的　

线通信中，有效协议能很好地抑制噪声产生。通过测试和实验发　

开发中加入ＬＣＤ显示和ＧＰＳ模块也值得研究的一个方向。　

现０ＸＦＦ后面跟０ＸＡＡ，０Ｘ５５在噪声中不容易产生。传输协议应　

该在数据包前加开始字节，协议数据包格式如表１所示。　

参考文献　

表１协议数据包格式　

［１］王秉钧．通信系统［Ｍ］．西安：西安电子科技大学出版社，１９９９　

［２］韦日华，张春，王志华．一种点对多点无线数据传输系统的设计［Ｊ］．　

Ｒａｎｄｏｍ　Ｌｅａｄ１／Ｌｅａｄ２　Ｉ　Ｌｅａｄ３　Ａｄｄｒｅｓｓ　ｌ　１）ａｔａｌ　ｌ　Ｉ］ａｔａ２　…　Ｃｈｅｃｋｓｕｍ　

电讯技术，２００３（５）：２９－３３　

随机字节ＯｘＦＦ　ｉ　ＯｘＡＡ　１　０ｘ５５　Ｉ地址　ｌ数据１　数据２　…　校验字节　

［３］丁元杰　单片微机原理及应用［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９８４　

其中Ｒａｎｄｏｍ为引导字节，可以是任意的随机字节；Ｌｅａｄ１　

［４］Ｍａｒｃｏ　Ｄｏｒｉｇｏ　Ｍ　Ａｎｔ　Ｃｏｌｏｎｙ　Ｓｙｓｔｅｍ：　Ａ　ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ　ｌｅａｒｎｉｎｇ　

＝

０ｘＦＦ；Ｌｅａｄ２＝０ｘＡＡ；Ｌｅａｄ３＝０ｘ５５；Ａｄｄｒｅｓｓ＝地址号；Ｄａｔａ１，　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｔｒａｖｅｌｉｎｇ　ｓａｌｅｓｍａｎ　ｐｒｏｂｌｅｍ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃ—　

Ｄａｔａ２…为数据包字节；Ｃｈｅｃｋｓｕｍ为校验字节。根据协议可以　

ｔｉｏｎｓ　ｏｎ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ　ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ，１　９９７，１（１）：５３—６６　

写出标识程序流程图３和导游机程序流程图４。　

［５］Ｃｙｇｎａｌ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ＩｎｃＣ８０５１Ｆ单片机应用锵析［Ｍ】　Ｅ京：　

４结束语　

北京航空航天大学出版社，２００２　

通过旅游景点测试，反应良好，已经投入市场，在九华山等　［收稿日期：２Ｏ０７．１２．２］　

（上接第７３页）　

Ｐ　尺＝Ｐ　ＰＥ开ｘ１００／２７６４８（％）　

常数，Ｍ是积分部分的初始值。被控参数的实际值减去设定值得　

ＰＶ

＿

Ｒ即为张力反馈值的浮点数格式的数值，然后再将此值　

到差值信号，再乘以Ｐ增益，就得到控制器的比例（Ｐ）项。随着　标准化，公式如下：　

差值信号的增大，控制器的Ｐ项也增大，以提供更多的修正，Ｐ　

标准化输出＝ＰＶ＿ＲｘＰＶ＿ＦＡＣ＋ＰＶ　０ＦＦ　

项的效果通常是随时间的推移减小总误差，当错误趋向零时，Ｐ　

ＰＶ

—

ＦＡＣ为过程变量的系数，默认值为１．０；ＰＶ＿ＯＦＦ为过　

项的影响也将减弱；控制器的积分（Ｊ）项用于修正较小的稳态误　程变量的偏移量，默认值为Ｏ．Ｏ。再求出实际值和设定值的偏差，　

差，Ｊ项获取连续累积的差值信号总和，然后乘以一个Ｊ增益因　

作为ＰＩＤ控制器的输入，经过计算后输出，控制执行器件。如果　

子，就得到控制器的Ｊ输出项；微分（Ｄ）项用于提高控制器的速　

张力大于设定值，就加大放线电机的速度，使光纤松弛。如果张　

度并响应差值信号的变化率，Ｄ项输入是从前一个差值减去当　

力测量值过小，就减慢放线电机的速度，使光纤绷紧，以达到张　

前差值得到的，再乘上一个Ｄ增益因子，就得到控制器的Ｄ输　

力实际值和设定值一致。　

出项。关于张力控制部分的程序流程图如图５所示。　

３结束语　

在光缆生产线方面，往往都是采用大型、复杂而又昂贵的控　

塑　．）　

制系统，在此做了一次有益的尝试，把先进的、低成本的、工业化　

的控制技术全面应用到制造领域中，以降低设备的成本。该系统　

～７Ｉ

经过功能单元测试，总体联机测试和现场调试后于２００４年已正　

式投入运行，到目前为止运行结果良好。该系统操作稳定，张力控　

制好，操作界面友好、直观、方便，达到了控制要求。

ｆ

．，，．．．．，．．一　

　　‘

参考文献　

：　　ｊ　：，

读Ａ袋力健Ｉ　

［１］刘铠，周海．深入浅出西门子Ｓ７—３００　ＰＬＣ［Ｍ］．北京：北京航空航天　

大学出版社，２００４：５６－８５　

图５张力控制程序流程图　

［２］崔坚，李佳．西门子工业网络通信指南［Ｍ］．北京：机械工业出版社，　

张力反馈值为Ｏ～１ＯＶ的标准模拟量信号，经西门子ＰＬＣ　

２００６：７－３４　

模拟量输入模块转换为数字值作为ＰＩＤ控制的过程变量，此变　

［３］蔡行建，黄文钰．深入浅出西门子Ｓ７－２００　ＰＬＣ［Ｍ］．北京：北京航空　

量的最大值为２７６４８（６ＣＯＯＨ），然后再将此变量转换为一１００％　

航天大学出版社，２００３：１—１５７　

［４］李立高．光缆通讯工程ｆＭ］．北京：人民邮电出版社，２００４：１—２５　

－

＋１００％之间的浮点数格式的数值，用下式计算：　

［收稿日期：２００８．２．２］　

2024年9月20日发(作者：熊思迪)

维普资讯

７４　基于ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ３和ＣＣ２５００的智能电子导游系统　

基于ＡＴ８５Ｃ５　１　ＳＮ　Ｄ３和ＣＣ２５００的智能电子导游系统　

ｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｅ－ｇｕｉｄｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＡＴ８５Ｃ５１　ＳＮＤ３　ａｎｄ　ＣＣ２５００　

袁敏捷　吕柏权　（上海大学机电工程与自动化学院，上海２０００７２）　

方培晓　（铁通上海分公司沪北区局数据中心，上海２０００６３）　

摘　要　

介绍了一种基于ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ３和ＣＣ２５００的智能电子导游系统的设计方法，分析了ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ３和ＣＣ２５００芯　

片的应用特点，并针对该系统软硬件实现过程中的要点作了较详细的介绍。　

关键词：电子导游，ＣＣ２５００，无线通信　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　

Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｅ－ｇｕｉｄｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ３　ａｎｄ　ＣＣ２５００　Ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｅ　ｏｆ　

ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ　ｏｆ　ＡＴ８５Ｃ５１　ＳＮＤ３　ａｎｄ　ＣＣ２５００　ｃｈｉｐ，ａｎｄ　ｆｏｃｕｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｐｏｉｎｔｓ　ａｎｄ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ　ｏｆ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　

ａｎｄ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｄｕｒｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅ—ｇｕｉｄｅ，ＣＣ２５００，ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　

本文介绍了一种利用全新ＭＰ３解码芯片ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ３直　

器和放大器以及ｌ／Ｑ解调器等。主要工作参数大都可通过芯片　

接作为ＭＣＵ的智能电子导游系统，系统主要由电子导游机和无　状态字由用户根据需要自行配置，没有复杂的通信协议，他完全　

线标签构成。当游客携带电子导游机进入无线标签覆盖区域时，　

对用户透明，且同种产品之间可以自由通信。　

无须任何手动操作，即可全自动收听该区域景点详细解说。　

ＣＣ２５００引脚分　

１　系统的体系结构　布如图１（顶视图）所　

导游系统的电子导游机部分由ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ３和无线射　

示，ＣＣ２５００采用　

频模块ＣＣ２５００组成，可由主控ＰＣ利用ＵＳＢ２，０接口方便的　

２．４ｍｍ　ｘ２．４ｍｍ　的　

升级维护与更新，及时调整旅游景点导游词，并根据游客需要载　２０引脚ＱＬＰ封装。　

Ｓｅ　Ｋ’　

Ｓ０《ＧＤｏ’｝２　

入不同语种语言，提高了系统的可维护性和及时更新性。　

电子标签和导游　

奄Ｄ０２　３　

而电子标签由ＰＩＣ１６Ｆ６３６和ＣＣ２５００组成，可由专用配置　

机部分的射频电路完　

ＤＶ０Ｄ毒　

Ｄｅ０　Ｌ毫　

机进行无线控制和反馈信息，充电系统可以定期对进行充电并　全类型，而标识部分　

报告充电状态。在当前的充电模块上，加入无线通信模块，这样　

硬件电路设计主要包　

可以由控制机决定哪些导游机进行充电，并向控制机报告当前　括ＤＣ／ＤＣ电源供电　

状态，或者是否充电完毕，如充电机箱放在管理中心，充电状态　电路设计、ＣＣ２５００　

报告给控制软件，这样管理人员可以知道哪些导游机已经充电　

芯片与单片机的接口　

墼　

完毕。　

设计以及ＣＣ２５００芯　

２硬件部分　

片的外围电路设计。　

图１　ＣＣ２５００引脚分布图　

２、１主处理器ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ３简介　

图２则为标识部分的ＣＣ２５００芯片的外围电路设计。　

各种手持产品具有ＭＰ３功能已经成为一种趋势，而　

ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ３是ＡＴＭＥＬ公司刚上市的一款高集成度ＳＯＣ　

的解决ＭＰ３方案的新产品。早期产品ＡＴ８５Ｃ５１ＳＮＤ２投入市场　

已经得到良好的应用，由于该ｌＣ具有尺寸小、功耗低及低成本　

等优点，因此极适合运用于手机等手持式移动装置。ＳＮＤ２没有　

ＦＬＡＳＨ接口，采用ＧｌＯ进行读写操作。ＳＮＤ３具有ＦＬＡＳＨ接　

口，可以直接连接。此外利用ＳＮＤ３的直接编码解码功能作为　

ＭＣＵ直接节省了原器件，也降低了功耗。　

２ｌ２无线收发模块　

导游机和标识都存在无线射频模块，分别负责发射和接收　

ｌＤ。我们选择的ＣＣ２５００是业界体积最小、功耗最少、外围元件　

最少的低成本射频系统级芯片之一。ＣＣ２５００芯片是Ｃｈｉｐｃｏｎ　

图２　ＣＣ２５ＯＯ芯片的外围电路设计　

公司推出的单片无线收发一体化芯片。工作于２。４　ＧＨｚ全球开　

３通信模型及软件协议设计　

放ｌＳＭ（工业、科学、医学）频段，满足多点通信和跳频通信需要，　

由于电子标签与导游机之间采用的是无线通信，而常见的　

工作电压为１。９～３．６Ｖ，低功耗，外围元件极少，内置硬件ＣＲＣ　

点对多点通信系统多使用环型和星型两种模式。其中，环型系统　

（循环冗余校验）和点对多点通信地址控制。该芯片集成了几乎　

主要用于传输距离较远且实时性要求不高的场合；而星型系统　

所有的射频收发器模块，包括可编程的相同步逻辑合成器　

则特别适用于近距离条件下，数据量较大且实时性要求较高的　

（ＰＬＬ）、射频功率放大器（ＰＡ）、低噪声放大器（ＬＮＡ）、基带滤波　

场合。而本导游系统采用的是点（标识）对多点（导游机）的星型　

维普资讯

《工业控制计算机｝２ｏｏ８年２１卷第７期　７５　

模式。　

在无线通信技术领域，不同的通讯系统有着不同的通讯协　

议。各通信协议的功能虽有所不同，但具备以下共性特点：　

ｊＩ　《　ｌ　

１）建立联系：即确定是哪两台机之间进行通讯，建立起通讯　

的信道，为后面的信号接收做准备；　

２）调整同步：即告诉对方收到什么才表示接收工作（如接收　

］＿］　

一

组完整数据）的开始，收到什么才表示接收工作的结束也就是　

告诉对方什么时候开始接收有效数据；　

３）校验差错：检验发送的数据与接收的数据是否一样，不一　

样则进行相应的差错处理；　

ｆ　

４）说明格式：即说明发送和接收到的各字节数据分别代表　

ｌ　

什么含义。　

协议能够识别噪声和有效数据。而噪声是以随机字节出现　

图３　电子标签程序流程图　图４导游机程序流程图　

的没有明显的结合方式，噪声源可能产生任意字节的组合。在无　

旅游景区使用，带来很好的经济效益和社会效益。此外在以后的　

线通信中，有效协议能很好地抑制噪声产生。通过测试和实验发　

开发中加入ＬＣＤ显示和ＧＰＳ模块也值得研究的一个方向。　

现０ＸＦＦ后面跟０ＸＡＡ，０Ｘ５５在噪声中不容易产生。传输协议应　

该在数据包前加开始字节，协议数据包格式如表１所示。　

参考文献　

表１协议数据包格式　

［１］王秉钧．通信系统［Ｍ］．西安：西安电子科技大学出版社，１９９９　

［２］韦日华，张春，王志华．一种点对多点无线数据传输系统的设计［Ｊ］．　

Ｒａｎｄｏｍ　Ｌｅａｄ１／Ｌｅａｄ２　Ｉ　Ｌｅａｄ３　Ａｄｄｒｅｓｓ　ｌ　１）ａｔａｌ　ｌ　Ｉ］ａｔａ２　…　Ｃｈｅｃｋｓｕｍ　

电讯技术，２００３（５）：２９－３３　

随机字节ＯｘＦＦ　ｉ　ＯｘＡＡ　１　０ｘ５５　Ｉ地址　ｌ数据１　数据２　…　校验字节　

［３］丁元杰　单片微机原理及应用［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９８４　

其中Ｒａｎｄｏｍ为引导字节，可以是任意的随机字节；Ｌｅａｄ１　

［４］Ｍａｒｃｏ　Ｄｏｒｉｇｏ　Ｍ　Ａｎｔ　Ｃｏｌｏｎｙ　Ｓｙｓｔｅｍ：　Ａ　ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ　ｌｅａｒｎｉｎｇ　

＝

０ｘＦＦ；Ｌｅａｄ２＝０ｘＡＡ；Ｌｅａｄ３＝０ｘ５５；Ａｄｄｒｅｓｓ＝地址号；Ｄａｔａ１，　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｔｒａｖｅｌｉｎｇ　ｓａｌｅｓｍａｎ　ｐｒｏｂｌｅｍ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃ—　

Ｄａｔａ２…为数据包字节；Ｃｈｅｃｋｓｕｍ为校验字节。根据协议可以　

ｔｉｏｎｓ　ｏｎ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ　ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ，１　９９７，１（１）：５３—６６　

写出标识程序流程图３和导游机程序流程图４。　

［５］Ｃｙｇｎａｌ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ＩｎｃＣ８０５１Ｆ单片机应用锵析［Ｍ】　Ｅ京：　

４结束语　

北京航空航天大学出版社，２００２　

通过旅游景点测试，反应良好，已经投入市场，在九华山等　［收稿日期：２Ｏ０７．１２．２］　

（上接第７３页）　

Ｐ　尺＝Ｐ　ＰＥ开ｘ１００／２７６４８（％）　

常数，Ｍ是积分部分的初始值。被控参数的实际值减去设定值得　

ＰＶ

＿

Ｒ即为张力反馈值的浮点数格式的数值，然后再将此值　

到差值信号，再乘以Ｐ增益，就得到控制器的比例（Ｐ）项。随着　标准化，公式如下：　

差值信号的增大，控制器的Ｐ项也增大，以提供更多的修正，Ｐ　

标准化输出＝ＰＶ＿ＲｘＰＶ＿ＦＡＣ＋ＰＶ　０ＦＦ　

项的效果通常是随时间的推移减小总误差，当错误趋向零时，Ｐ　

ＰＶ

—

ＦＡＣ为过程变量的系数，默认值为１．０；ＰＶ＿ＯＦＦ为过　

项的影响也将减弱；控制器的积分（Ｊ）项用于修正较小的稳态误　程变量的偏移量，默认值为Ｏ．Ｏ。再求出实际值和设定值的偏差，　

差，Ｊ项获取连续累积的差值信号总和，然后乘以一个Ｊ增益因　

作为ＰＩＤ控制器的输入，经过计算后输出，控制执行器件。如果　

子，就得到控制器的Ｊ输出项；微分（Ｄ）项用于提高控制器的速　

张力大于设定值，就加大放线电机的速度，使光纤松弛。如果张　

度并响应差值信号的变化率，Ｄ项输入是从前一个差值减去当　

力测量值过小，就减慢放线电机的速度，使光纤绷紧，以达到张　

前差值得到的，再乘上一个Ｄ增益因子，就得到控制器的Ｄ输　

力实际值和设定值一致。　

出项。关于张力控制部分的程序流程图如图５所示。　

３结束语　

在光缆生产线方面，往往都是采用大型、复杂而又昂贵的控　

塑　．）　

制系统，在此做了一次有益的尝试，把先进的、低成本的、工业化　

的控制技术全面应用到制造领域中，以降低设备的成本。该系统　

～７Ｉ

经过功能单元测试，总体联机测试和现场调试后于２００４年已正　

式投入运行，到目前为止运行结果良好。该系统操作稳定，张力控　

制好，操作界面友好、直观、方便，达到了控制要求。

ｆ

．，，．．．．，．．一　

　　‘

参考文献　

：　　ｊ　：，

读Ａ袋力健Ｉ　

［１］刘铠，周海．深入浅出西门子Ｓ７—３００　ＰＬＣ［Ｍ］．北京：北京航空航天　

大学出版社，２００４：５６－８５　

图５张力控制程序流程图　

［２］崔坚，李佳．西门子工业网络通信指南［Ｍ］．北京：机械工业出版社，　

张力反馈值为Ｏ～１ＯＶ的标准模拟量信号，经西门子ＰＬＣ　

２００６：７－３４　

模拟量输入模块转换为数字值作为ＰＩＤ控制的过程变量，此变　

［３］蔡行建，黄文钰．深入浅出西门子Ｓ７－２００　ＰＬＣ［Ｍ］．北京：北京航空　

量的最大值为２７６４８（６ＣＯＯＨ），然后再将此变量转换为一１００％　

航天大学出版社，２００３：１—１５７　

［４］李立高．光缆通讯工程ｆＭ］．北京：人民邮电出版社，２００４：１—２５　

－

＋１００％之间的浮点数格式的数值，用下式计算：　

［收稿日期：２００８．２．２］