【正文】 有唯—偽地址，既可以是主控機(jī)(能控制總線，并能完成一次傳輸過程的初始化和產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)及傳輸終止信號(hào)的器件)或被控機(jī)(被主控器尋址的器件)，可以是發(fā)送器(在總線1：發(fā)送信息的器件)或接收器(從總線上接收治息的器件) I178。并且叉體的制造和裝配良好時(shí)，音叉也可用于液體測量和控制。只要在放大電路的輸出端接以適當(dāng)?shù)钠骷?，不難得到開關(guān)信號(hào)。用另外一組壓電元件的正壓電效應(yīng)檢測振動(dòng)，它把振動(dòng)力 為微弱的交變電信號(hào)。音叉由彈性良好的金屬制成，本身具有確定的固有頻率，如外加交變力的頻率與其固有頻率一致，則叉體處于共振狀態(tài)。所用電動(dòng)機(jī)應(yīng)能在長時(shí)間堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下，或離合器打滑狀態(tài)下，不致過熱而損壞。葉片不接觸物料時(shí)，自由旋轉(zhuǎn)的空載狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)的電流很小，一旦料位上升到與葉片接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增加，甚至成堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，電流顯著加大。萬一重錘被物位埋沒，排放物料時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)大拉力就可能拉斷鋼索報(bào)警措施及出料過濾柵。待重錘升至頂部觸及行程開關(guān)，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)計(jì)數(shù)器也停止計(jì)數(shù)并顯示料位（料位值即容器全高減去重錘行程之差）。粉末顆粒狀物料比液態(tài)物質(zhì)流動(dòng)性差，對(duì)運(yùn)動(dòng)物體有明顯的阻力，利用這一特點(diǎn)可構(gòu)成各種料位傳感器。（3）用于導(dǎo)電性物料，起外形和（1）一樣，但中央圓棒電極上包有絕緣材料，電容是由絕緣材料的介電常數(shù)和物位決定的，與物料的介電常數(shù)無關(guān)，導(dǎo)電物料使筒壁與中央電極間的距離縮短為絕緣層的厚度，物位升降相當(dāng)于電極面積改變。（2）適用與非金屬容器，或雖為金屬容器但非立式圓筒形，物料為絕緣性的。例如顆粒形狀、尺寸的一致程度、是否受外力壓實(shí)、是否經(jīng)受過振動(dòng)、有無黏結(jié)性等，所以粉粒體物料的體積儲(chǔ)量和質(zhì)量儲(chǔ)量之間不易精確換算，這是需要注意的。對(duì)于粉粒體，必須考慮到顆粒間有空隙，應(yīng)區(qū)分密度和容重。根據(jù)具體用途分為液位、料位、界位傳感器或變送器。AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）和128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ROM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲(chǔ)單元。但其價(jià)格相對(duì)8031較貴。所以8051適合與應(yīng)用在程序已定，且批量大的單片機(jī)產(chǎn)品中。目前世界上較為著名的8位單片機(jī)的生產(chǎn)廠家和主要機(jī)型如下：美國Intel公司：MCS—51系列及其增強(qiáng)型系列美國Motorola公司：6801系列和6805系列美國Atmel公司：89C51等單片機(jī)美國Zilog公司：Z8系列及SUPER8美國Fairchild公司：F8系列和3870系列美國Rockwell公司：6500/1系列美國TI（德克薩司儀器儀表）公司：TMS7000系列NS（美國國家半導(dǎo)體）公司：NS8070系列 等等。這樣可以發(fā)揮控制系統(tǒng)和電機(jī)的效率，從而實(shí)現(xiàn)供料自動(dòng)化。根據(jù)加料工藝要求，其工作原理是：先將真空管關(guān)閉，啟動(dòng)電機(jī)，用低真空氣流將塑料樹脂粒子送入真空管，電機(jī)停轉(zhuǎn)，再將粒子排入料斗，如此循環(huán)。自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng)資料畢業(yè)論文目 錄第一章 緒 論 1 題目來源及課題意義 1 自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理及技術(shù)要求 1 系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)： 1第二章 方案論證 2 單片機(jī)的選擇 2 物位傳感器的選擇 3 存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路的選擇 5 LED顯示電路選擇 7． 鍵盤輸入電路 8第三章 自動(dòng)加料機(jī)主電路 10 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖 11 主機(jī)電路核心器件介紹 10 顯示電路 18 繼電器控制電路 22 鍵盤及顯示電路 23 外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路 27 看門狗MAX813L電路 30 料位開關(guān) 32第四章 系統(tǒng)的抗干擾及可靠性 35第五章 軟件設(shè)計(jì) 36第六章 結(jié)論語 38參考文獻(xiàn)： 39附錄A：系統(tǒng)框圖 40附錄B：系統(tǒng)硬件框圖 41程序清單： 41第一章 緒 論 題目來源及課題意義 在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域中，自動(dòng)控制技術(shù)起這愈來愈重要的作用，并且，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化水平也越來越高。 自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理及技術(shù)要求本設(shè)計(jì)的由單片機(jī)控制的自動(dòng)加料系統(tǒng)是與料斗式干燥機(jī)配套的加料系統(tǒng)。假如兩者同時(shí)運(yùn)行，當(dāng)一生產(chǎn)線輸送結(jié)束后，判斷到另一個(gè)生產(chǎn)線排料已經(jīng)結(jié)束，那么，電機(jī)不停轉(zhuǎn)而方向閥換向，從而為另一個(gè)生產(chǎn)線送料。 系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)：（1） 用一臺(tái)電機(jī)控制兩條生產(chǎn)線（2） 要能檢測到滿料狀態(tài)，并顯示出輸送、排料、滿料時(shí)間（3） 時(shí)間誤差：（4） 具有抗干擾能力第二章 方案論證 單片機(jī)的選擇20世紀(jì)80年代以來，單片機(jī)的發(fā)展非常迅速，就通用單片機(jī)而言，世界上一些著名的計(jì)算機(jī)廠家已投放市場的產(chǎn)品就有50多個(gè)系列，數(shù)百個(gè)品種。ROM內(nèi)的程序是公司制作芯片時(shí)，代為用戶燒制的，出廠的8051都是含有特殊用途的單片機(jī)。用戶可以將程序固化在EPROM中，可以反復(fù)修改程序。也不予采用。 物位傳感器的選擇物位是指貯存容器或工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備里的液體、粉粒壯固體、氣體之間的分界面位置，也可以是互不相溶的兩種液體間由于密度不等而形成的界面位置。物位測量可用于計(jì)算物料儲(chǔ)量。而空隙率又取決與許多因素。也可懸掛帶重錘的軟導(dǎo)線作為電機(jī)。所以這種電極只用于液位，粉粒體容易滯留在極間。 阻力式料位傳感器阻力式料位傳感器是指物料對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)所呈現(xiàn)的阻擋力。此脈沖改變門電路的狀態(tài)，使步進(jìn)電機(jī)改變轉(zhuǎn)向重錘提升，同時(shí)開始脈沖計(jì)數(shù)。不進(jìn)行探索時(shí)，重錘保持在容器頂部，以免物料將重錘淹埋。在容器壁的某一高度處裝小功率電動(dòng)機(jī)，其軸伸入容器內(nèi)，末端帶有槳狀葉片。旋槳法或推板法不一定都是靠電機(jī)電流的大小時(shí)繼電器接點(diǎn)動(dòng)作，也可以利用離合器或連桿上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在葉片或推板負(fù)載增大時(shí)改變電接點(diǎn)的通斷狀態(tài)。（3）音叉法：根據(jù)物料對(duì)振動(dòng)中的音叉有無阻力探知料位是否到達(dá)或超過某高度，并發(fā)出通斷信號(hào)，這種原理不需要大幅度的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)功率小，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、靈敏而可靠。為了給音叉提供交變的驅(qū)動(dòng)力，利用放大電路對(duì)壓電元件施加交變電場，靠逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)械力作用在叉體上。在這個(gè)閉環(huán)中，既有機(jī)械能也有電能，叉體是其中的一個(gè)環(huán)節(jié)，倘若受到物料阻尼難以振動(dòng)，正反饋的幅值和相位都將明顯的改變，破壞了振蕩條件，就會(huì)停振。在控制室里的控制電路判斷料位是否越限，并按要求使被控的進(jìn)出料設(shè)備啟停。 存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路的選擇 24C01擴(kuò)展：串行總線上的各單片機(jī)或集成電路模塊，通過一條數(shù)據(jù)線(SDA)和一條時(shí)鐘線(SCL)，按照通信規(guī)約進(jìn)行尋址和信息傳輸。這時(shí)就要進(jìn)行仲裁，仲裁就是針對(duì)這種情況進(jìn)行裁決的過程。信息傳輸時(shí)，SCL為高電平期間，SDA上的信息必須保持穩(wěn)定不變，只有SCL為低電平期間，SDA上的信息才允許變化。實(shí)現(xiàn)線“與”邏輯功能各I178。SDA傳輸?shù)拿總€(gè)字節(jié)必須8位(最高有效位首先傳送)，每個(gè)傳送字節(jié)必須跟隨一位應(yīng)答位。數(shù)據(jù)傳輸一段時(shí)間后，接收器無法繼續(xù)接收更多的數(shù)據(jù)，主控器同樣可以終止數(shù)據(jù)的傳送。4．同步周期小于10ms。此時(shí)，輸出線呈高阻狀態(tài)，芯片的電流從140mA下降至維持電流60mA。頁的區(qū)分可由地址的高9位（A4~A12）來確定，地址線的低四位(A0~A3)用以選擇頁緩沖器中的16個(gè)地址單元之一。在連續(xù)向頁緩沖器寫入數(shù)據(jù)的過程中，不用擔(dān)心限時(shí)定時(shí)器會(huì)溢出，因?yàn)槊慨?dāng)下降沿時(shí)，限時(shí)定時(shí)器自動(dòng)被復(fù)位并重新啟動(dòng)計(jì)時(shí)。字節(jié)寫入：字節(jié)寫入的過程與頁寫入的過程類似，不同之處在于僅寫入一個(gè)字節(jié)，限時(shí)定時(shí)器就溢出。如果讀出的數(shù)據(jù)與寫入的數(shù)據(jù)相同，表示芯片已完成編程，CPU可繼續(xù)向2864A裝載下一頁數(shù)據(jù)。LED顯示器有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種顯示方式。也正因此如此，靜態(tài)顯示器的亮度都較高。 LED動(dòng)態(tài)顯示方式 在多位LED顯示時(shí)，為了簡化硬件電路，通常將所有位的段選線相應(yīng)的并聯(lián)在一起，有一個(gè)8位I/O口控制，形成段選線的多路復(fù)用。若要各位LED能夠顯示出與本位相應(yīng)的顯示字符，就必須采用掃描顯示方式，即在某一時(shí)刻，只讓某一位的位選線狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字節(jié)的段碼。． 鍵盤輸入電路 矩陣式鍵盤接口：矩陣式鍵盤（也稱行列式鍵盤）適用于按鍵數(shù)目較多的場合，它由行線和列線組成，按鍵位于行列的交點(diǎn)上。行線通過上拉電阻接到+5V上。由于矩陣鍵盤中行列線為多鍵公用，各按鍵均影響該鍵所在行列的電平。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件簡單。所以就采用獨(dú)立式按鍵接口電路。硬件電路主要有LED顯示電路、鍵盤接受電路、繼電器控制電路、EEPROM外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路，以及看門狗MAX813L等組成。同時(shí)，AT89C51可將至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口寫“1”可作為高阻抗輸入端用 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVE DPTR指令）時(shí)。.P3口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。.RST：復(fù)位輸入。ALE仍一時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會(huì)被激活，此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE無效。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。 時(shí)鐘振蕩器 AT89C51中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。在這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。PD是掉電模式，當(dāng)PD=1時(shí)，激活掉電工作模式，單片機(jī)模式，即PD和IOL同時(shí)為1，則先激活掉電模式。終止空閑工作模式的方法有兩種，其一是任何一條被允許中斷的事件被激活，IDL（）被硬件清除，即刻終止空閑工作模式。為了避免可能對(duì)端口產(chǎn)生意外寫入，激活空閑模式的那條指令后一條指令不應(yīng)是一條對(duì)端口或外部存儲(chǔ)器的寫入指令。此外，加密位只能通過整片擦除的方法清除。AT89C51單片機(jī)中，有些屬于低電壓編程方式，而有些則是高電壓編程方式。編程時(shí)，可采用4—20MHz的時(shí)鐘振蕩器，AT89C51編程方法如下：1. 在地址線上加上要編程單元的地址信號(hào)。5. 每對(duì)Flash存儲(chǔ)陣列寫入一個(gè)字節(jié)或每寫入一個(gè)程序加密位，加上一個(gè)ALE/PROG編程脈沖。編程完成后。校驗(yàn)時(shí)P0口須接上10K左右的上拉電阻。用于聲明該器件的廠商、型號(hào)和編程電壓。（032H）=05H 聲明為5V編程電壓。LED數(shù)碼管是由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件，其中七只發(fā)光二極管分別對(duì)應(yīng)a～g筆端構(gòu)成“日”字形，另一只發(fā)光二極管Dp作為小數(shù)點(diǎn)?？刂颇硯锥喂P端發(fā)光，就能顯示出某個(gè)數(shù)碼或字符。所以稱為靜態(tài)顯示。若用I/O接口，則要占用4個(gè)8位I/O口，若用鎖存器接口，則要用4片74LS373芯片。.Q0～Q7：8個(gè)信號(hào)輸出端。74LS377真值表CLKDQ1XXQ00↑110↑00X0XQ0 MC14511B芯片介紹.A～D：四個(gè)信號(hào)輸入端。 LED接口電路 LED顯示電路采用74LS377驅(qū)動(dòng)器和MC14511B譯碼器控制LED數(shù)碼管。繼電器是一種利用各種物理量的變化，將電量或非電量信號(hào)轉(zhuǎn)化為電磁力（有觸頭式）或使輸出狀態(tài)發(fā)生階躍變化（無觸頭式），從而通過其觸頭或突變量促使在同一電路或另一電路中的其它器件或裝置動(dòng)作的一種控制元件。當(dāng)輸入量變化到高于它的吸合值或低于它的釋放值時(shí)，繼電器動(dòng)作，對(duì)于有觸頭式繼電器其觸頭閉合或斷開，對(duì)于無觸頭式繼電器起輸出發(fā)生階躍變化，以此提供一定的邏輯變量。經(jīng)考慮采用4123無極12V直流控制24V的交流繼電器，并利用光耦合器件P521和MCU隔開。 鍵盤接口非編碼鍵盤與單片機(jī)的接口單片機(jī)系統(tǒng)所用的鍵盤有編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。按鍵的作用，只是簡單地實(shí)現(xiàn)接點(diǎn)的接通和斷開，但必須有一套相應(yīng)的程序與之配合，才能產(chǎn)生出相應(yīng)的鍵碼。鍵盤的行線接8155C口的六條線PC5～PC0，鍵盤的列線則接8155B口的5條線。CPU通過并行口輸出000000到鍵盤的行線，然后檢測鍵盤的列線信號(hào)。所謂行掃描就是依次給每條行線輸入0信號(hào)，而其余各行都輸入1，并檢測每次掃描時(shí)所對(duì)應(yīng)的列信號(hào)。因此，只要記下列信號(hào)不全為1時(shí)的C口輸出及B口輸入，就能確定以按鍵的位置。（3）確定是否有多鍵同時(shí)按下。實(shí)際上，由于掃描的速度很快，真正找到兩個(gè)鍵同時(shí)按下的情況是很少的。因此，在程序中要考慮防抖動(dòng)的問題。本系統(tǒng)采用8255A擴(kuò)展并行口。B口：含有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位輸入鎖存器（不鎖存）。：8255A的三個(gè)端口在使用使可分為A、B兩組。數(shù)據(jù)的輸入輸出、控制字和狀態(tài)信息的傳遞，均可通過數(shù)據(jù)總線緩沖器進(jìn)行。.RESET：復(fù)位信號(hào)，輸入，高電平有效。有效時(shí)，允許CPU通過8255A D0～D7讀取數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。.PB0～PB7：B口數(shù)據(jù)線，雙向。在連接鍵盤電路采用8255A為擴(kuò)展I/O口時(shí)，要在中間加入一個(gè)74LS373，74LS373是一個(gè)三態(tài)門的8D鎖存器，它可以作為AT89C51外部的一個(gè)擴(kuò)展輸入口，借口電路的工作原理是當(dāng)外設(shè)把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后，發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)加到373的G端，即鎖存端，使輸入數(shù)據(jù)在373中鎖存，同時(shí)信號(hào)加到AT