【正文】 8279最多可用來控制16位LED顯示器，當(dāng)顯示位數(shù)超過8位時(shí)，均需要設(shè)定為16位字符顯示。圖312 8155H與單片機(jī)的接口電路 配料系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的鍵盤電路設(shè)計(jì)鍵盤輸入是人機(jī)交互界面中重要的組成部分，它是系統(tǒng)接受用戶指令的直接途徑。為實(shí)現(xiàn)以上擴(kuò)展功能，本系統(tǒng)需要進(jìn)行I/O擴(kuò)展，以實(shí)現(xiàn)鍵盤與顯示電路的連接，組成一個(gè)方便操作的人機(jī)界面。當(dāng)HIN 為高電平時(shí)，HO輸出正電壓信號(hào)，通過自舉電容C7將電壓加到Q2的柵極和發(fā)射極之間，C7通過芯片內(nèi)部的MOS管形成回路放電，這時(shí)C7就相當(dāng)于一個(gè)電壓源，從而使Q2導(dǎo)通。圖310 PWM信號(hào)產(chǎn)生電路 PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路由于單靠光耦不能驅(qū)動(dòng)IGBT工作，所以要選取專門的驅(qū)動(dòng)芯片。該P(yáng)WM調(diào)制器工作頻率可達(dá)100KHZ,可零輸出和滿載輸出。這樣從測(cè)速啟動(dòng)點(diǎn)到停止點(diǎn)時(shí)間間隔內(nèi)，GATE0為高電平，則輸入8253的CLK0端口的測(cè)速脈沖計(jì)數(shù)值即為。然后接到D觸發(fā)器4013的CLK端。 M/T法測(cè)速原理M/T法測(cè)速原理是在對(duì)光電編碼器輸出的測(cè)速脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的同時(shí)，對(duì)時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)也進(jìn)行計(jì)數(shù)。圖37 電流信號(hào)采集轉(zhuǎn)換電路 數(shù)字測(cè)速電路要實(shí)現(xiàn)雙閉環(huán)控制的外環(huán)控制即速度環(huán)控制必須檢測(cè)出電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將轉(zhuǎn)速輸入單片機(jī)進(jìn)行處理。同時(shí)，在本次設(shè)計(jì)中，要求電機(jī)快速啟動(dòng)、制動(dòng)，通過電流采樣，單片機(jī)控制控制電流在允許的范圍內(nèi)達(dá)到最大值，保證電機(jī)快速、平穩(wěn)運(yùn)行。為了使功率器件關(guān)斷時(shí)過電壓得到有效的抑制并減小關(guān)斷損耗，本設(shè)計(jì)采用分立式關(guān)斷RC緩沖電路。由于電路中瞬時(shí)電流會(huì)很大，為了安全起見，開關(guān)采取繼電器吸合。（INT0）用來接受ADC0809的中斷請(qǐng)求信號(hào)，使A/D轉(zhuǎn)換器能與單片機(jī)正常通信。 系統(tǒng)采用ATM公司的AT89C52作為控制中心，負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)和外接設(shè)備的信號(hào)，再處理數(shù)據(jù)，發(fā)出控制信號(hào)，以達(dá)到所需的要求。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE 端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)[12]。AD620 為三運(yùn)放集成的儀表放大器結(jié)構(gòu), 為保護(hù)增益控制的高精度, 其輸入端的三極管提供簡單的差分雙極輸入, 并采用β工藝獲得更低的輸入偏置電流, 通過輸入級(jí)內(nèi)部運(yùn)放的反饋, 保持輸入三極管的集電極電流恒定, 并使輸入電壓加到外部增益控制電阻Rg上。能附加一些適應(yīng)特定要求的電路。另一方面，檢測(cè)電路對(duì)運(yùn)算放大器要求很高。圖31 重量信號(hào)采集電路當(dāng)電橋輸出端接無窮大負(fù)載電阻時(shí)，可視輸出端為開路，此時(shí)直流電橋稱為電壓橋，即只有電壓輸出。其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠壽命長；靈敏度和分辨力高。常用的傳感器有：電阻應(yīng)變式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器。圖23 雙閉環(huán)等效結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì)步驟如下：（1）電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)2=（2）轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)，（3）轉(zhuǎn)速換小時(shí)間常數(shù)，按小時(shí)間常數(shù)近似處理=按跟隨和抗擾性能都好的原則，取h=5,則轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)為=轉(zhuǎn)速開環(huán)增益 =（213） 于是ASR的比例系數(shù) = （214） 轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻率為：20/S(1)轉(zhuǎn)速環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件：，現(xiàn)在=20，幾乎等于，滿足簡化條件。按二階最佳系統(tǒng)效正，在一般情況下，希望超調(diào)量5%時(shí)，查表得阻尼比ζ=， =， 因此，于是電流調(diào)節(jié)器ACR的比例系數(shù)為電流環(huán)截止頻率（1） 晶閘管裝置傳遞函數(shù)近似條件：，現(xiàn)在, 滿足近似條件。 直流電機(jī)相關(guān)參數(shù)的計(jì)算電樞電阻 一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，其中認(rèn)為在額定負(fù)載下，電樞銅損占電動(dòng)機(jī)總損耗的～，由于是Z232型號(hào)的直流電動(dòng)機(jī)銅損占總損耗的比例較高，故取，電樞電阻計(jì)算公式為 （23）代入數(shù)據(jù)=220V，=，==。傳輸速度由測(cè)量秤所測(cè)得的重量值所確定，以實(shí)現(xiàn)讓測(cè)量秤上的物料重量保持在一定范圍內(nèi)。系統(tǒng)采用高分辨率數(shù)字觸發(fā)器和高精度數(shù)字測(cè)速裝置。（1）對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)起及時(shí)抗擾作用。圖21為轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的原理圖[7]。脈寬調(diào)制器和PWM變換器的傳遞函數(shù)可近似看成 （22）式中 為脈寬調(diào)制器和PWM變換器的放大系數(shù)；為PWM變換器的輸出電壓；為脈寬調(diào)制器的控制電壓；Ts為PWM裝置的延遲時(shí)間 配料系統(tǒng)直流調(diào)速系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)方案在本次設(shè)計(jì)中，電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)采取閉環(huán)控制系統(tǒng)，有兩種方案可供選擇：單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)和雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。利用旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)得電機(jī)速度，同時(shí)利用霍爾式電流傳感器取得到電流信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為合適的電壓信號(hào)，把電壓信號(hào)輸入給A/D轉(zhuǎn)換芯片再送給給單片機(jī)，在內(nèi)部通過軟件編程進(jìn)行運(yùn)算，輸出控制量完成閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的自動(dòng)調(diào)速控制。直到進(jìn)入上世紀(jì)80年代，隨著全控型電力電子器件的出現(xiàn)和迅速發(fā)展，PWM控制技術(shù)才真正得到應(yīng)用。把該電路應(yīng)用于本設(shè)計(jì)，能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)、平滑地轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、電動(dòng)機(jī)不可逆運(yùn)行等技術(shù)要求。旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組是至少要包含兩臺(tái)與調(diào)速電機(jī)容量相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)電機(jī)，還需要一臺(tái)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，設(shè)備多，體積龐大，費(fèi)用高，不便于維護(hù)，運(yùn)行噪聲大。在生產(chǎn)任務(wù)繁重的時(shí)候，要求系統(tǒng)能夠加快生產(chǎn)速度，集中控制電機(jī)的啟動(dòng)、瀏覽生產(chǎn)工業(yè)流程圖、作出事故報(bào)警響應(yīng)、調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)行速度等功能，實(shí)現(xiàn)所需功能的集中控制，這就要求系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能，并且實(shí)時(shí)對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。而第三、四階段的配料系統(tǒng)控制器集合了微機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)量技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)控制等技術(shù)，不僅增強(qiáng)了計(jì)量的準(zhǔn)確性，而且對(duì)其在計(jì)量過程中出現(xiàn)的問題能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和控制，同時(shí)，儀表的顯示、報(bào)警、調(diào)零等功能的自動(dòng)控制也越來越完善。第二次世界大戰(zhàn)之后，隨著傳感器技術(shù)、電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，配料系統(tǒng)的發(fā)展也是突飛猛進(jìn)。綜上所述，我們可以看到配料自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著很重要的意義，精確的配料技術(shù)不僅可以擴(kuò)大生產(chǎn)量，還可以是生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有很高的質(zhì)量和性能，經(jīng)得起市場的考驗(yàn)，使我們的產(chǎn)品在世界經(jīng)濟(jì)市場上更具有競爭力。因此，配料精度的高低和配料速度的快慢制約著整個(gè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，因此應(yīng)對(duì)配料過程的質(zhì)量和產(chǎn)量控制給予足夠重視。在建材行業(yè)，沙子、粘土、水泥、石灰、石子等物料的混合需要用配料系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行定量配比。能否準(zhǔn)確配料已經(jīng)成為影響人們生產(chǎn)生活的一個(gè)重要因素，但是我國現(xiàn)有的這方面的產(chǎn)品少且設(shè)備功能不齊全、精度不高、工作不穩(wěn)定。s livelihood. The cumulative control of some mixed materials batching is realized by batching scale. This accurate cumulative control can cut down the cost of manufacture, improve the quality of the product and enhance the efficiency of labor.The paper first has an introduction to the status of development for batching scale controller at home and abroad, and then ponents and operating principle of the batching scale. According to the design requirements for flow control of a batching scale, this paper designs a batching scale controller with AT89C52 single chip microputer as the master control chip. This paper analyzes the working principles of the system and some key technical issues of the application based on the IGBT apparatus, which include drive circuit, snubbed circuit, protection and controlling the quantity of heat, and so on. In the aspect of microputer control, it has discussed the principle of number touch off、number velocity testing、current/velocity controller、number PWM modulator and presents the hardware or software scheme to achieve it.Photoelectric encoder is used in this system to measure the speed of . motor. The result of the measurement is sent to A/D converter after passing the filtering circuit, and finally the feedback single is stored in the singlechip puter and participates in a PI calculation. By real time testing dandy adjusting the motor’s velocity/current, this timing system can get quick and exact timing result.Keywords reversible DC timing system PulseWidth Modulation number controller.目 錄摘 要 IABSTRACT II目 錄 IVCONTENTS VII第1章 緒 論 1 引言 1 研究皮帶配料系統(tǒng)的意義 1 配料系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 3 配料系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 4第2章 配料自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 配料自動(dòng)控制系統(tǒng)可控直流源的選擇 6 配料自動(dòng)控制系統(tǒng)可控直流源的方案比較 6 配料自動(dòng)控制系統(tǒng)可控直流源的方案確定 8 直流調(diào)速系統(tǒng)PWM電路方案設(shè)計(jì) 8 PWM變換器控制方案選擇 9 PWM變換器的數(shù)學(xué)模型 10 配料系統(tǒng)直流調(diào)速系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)方案 10 配料系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的整體方案設(shè)計(jì) 12 配料系統(tǒng)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 配料系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能及技術(shù)要求 13 直流電機(jī)相關(guān)參數(shù)的計(jì)算 14 雙閉環(huán)穩(wěn)態(tài)工作時(shí)靜特性 16 電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) 17第3章 配料系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 22 22 傳感器選擇 22 23 24 A/D轉(zhuǎn)換電路 26 配料系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng) 27 皮帶配料系統(tǒng)電機(jī)回路保護(hù)電路設(shè)計(jì) 29 29 IGBT的選擇及其吸收回路設(shè)計(jì) 30 直流電機(jī)電流檢測(cè)電路 31 數(shù)字測(cè)速電路 32 M/T法測(cè)速原理 33 數(shù)字測(cè)速硬件電路 34 PWM驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 36 PWM信號(hào)產(chǎn)生電路 36 PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路 37 配料系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的鍵盤與顯示電路 38 I/O口擴(kuò)展電路 39 配料系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的鍵盤電路設(shè)計(jì) 39 41 42第4章 配料系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 44 44 PI控制子程序設(shè)計(jì) 46 中斷服務(wù)程序 47第5章 配料系統(tǒng)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真 49 直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型的構(gòu)建 49 直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的仿真結(jié)果分析 50總 結(jié) 52致 謝 53參考文獻(xiàn) 54附錄1 軟件編程 56附錄2 系統(tǒng)硬件原理圖 62CONTENTSABSTRACT（CHINESE） IABSTRACT IICONTENTS（CHINESE） IVCONTENTS VIICHAPTER 1 INTRODUCTION 1 Foreword 1 The significance of the belt batching system 1 The development of the belt batching system in the world 3 The development trend of the batching system 4CHAPTER 2 The design of the automatic batching system 6 The choice of controlled DC source for the system 6 Program parison of the controlled DC source 6 The decision of the program 8 DC speed conrol system39。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文基于單片機(jī)控制自動(dòng)配料系統(tǒng)摘 要皮帶配料系統(tǒng)是一種連續(xù)累計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)，廣泛用在煤炭、化工、冶金、建材、食品等關(guān)系國計(jì)民生的各個(gè)行業(yè)，配料系統(tǒng)可對(duì)物料的配比實(shí)現(xiàn)累計(jì)量控制，而準(zhǔn)確的累計(jì)量控制可提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高勞動(dòng)效率。關(guān)鍵詞 直流不可逆調(diào)速 PWM信號(hào) 數(shù)字控制器ABSTRACTBelt batching system is a continuous totalizing au