【正文】 至關(guān)重要。根據(jù)電機的結(jié)構(gòu)可將容式物位傳感器分為三種：（1）適用于導電容器中的絕緣性物料，且容器為立式圓筒形，器壁為一極，沿軸線插入金屬棒為另一極，其間構(gòu)成的電容C與物位成比例。所以不予采用。不進行探索時，重錘保持在容器頂部，以免物料將重錘淹埋。所用電動機應能在長時間堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下，或離合器打滑狀態(tài)下，不致過熱而損壞。用另外一組壓電元件的正壓電效應檢測振動，它把振動力變?yōu)槲⑷醯慕蛔冸娦盘枴２⑶也骟w的制造和裝配良好時，音叉也可用于液體測量和控制。只允許其中一個主控器繼續(xù)占用總線，其它退出封藏器狀態(tài)。C總線接口的輸出端必須是漏極開路或集電極開路結(jié)構(gòu)。24C01是一種128字節(jié)串行CMOS EEPROM,它具有如下特點：存儲容量為128字節(jié)。（2）讀方式：當 和均為低電平而不為高電平時，內(nèi)部的數(shù)據(jù)緩沖器被打開，數(shù)據(jù)送上總線，此時，可進行讀操作。限時定時器要求寫入一個字節(jié)數(shù)據(jù)的操作時間須滿足；3μS20μS，這樣是正確完成對2864A頁面寫入操作的關(guān)鍵。并且編程起來比較簡單，所以此設計采用此方案[3]。這種顯示方式接口編程容易。在確定LED不同位顯示的時間間隔，不能太短，因為發(fā)光二極管從導通到發(fā)光有一定的延時，導通時間太短，發(fā)光太弱人眼無法看清。平時無按鍵按下時，行線處于高電平狀態(tài)，而當有按鍵按下時，行線電平狀態(tài)將由于此行線相連的列線電平?jīng)Q定。但每個按鍵需要占用一個輸入口線，在按鍵數(shù)量較多時，需要較多的輸入口線且電路結(jié)構(gòu)復雜，故此種鍵盤適用于按鍵較少或操作速度較高的場合。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖主電路采用AT89C51，由于AT89C51內(nèi)含4KB容量。 AT89C51 引腳功能說明 AT89C51的引腳圖.VCC：電源電壓.GND：接地.P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O，也即地址/數(shù)據(jù)總線復用口。.P2口：P2口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。作輸入端時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。對Flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（）。.XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。由于外部時鐘信號是通過一個2分鐘觸發(fā)器后作為內(nèi)部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時間和最大的低電平持續(xù)時間應符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。程序會首先響應中斷，進入中斷服務程序，執(zhí)行完中斷服務程序并緊隨RETI（中斷返回）指令后，下一條要執(zhí)行的指令就是使單片機進入空閑模式那條指令后面的一條指令。 Flash閃速存儲器的編程 AT89C51單片機內(nèi)部有4K字節(jié)的Flash PEROM，這個Flash存儲陣列出廠時已處于擦除狀態(tài)（即所有存儲單元的內(nèi)容均為FFH），用戶隨時可對其進行編程。編程時，可采用4—20MHz的時鐘振蕩器，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。編程完成后。用于聲明該器件的廠商、型號和編程電壓。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)光二極管分別對應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。所以稱為靜態(tài)顯示。.Q0～Q7：8個信號輸出端。 LED接口電路LED顯示電路采用74LS377驅(qū)動器和MC14511B譯碼器控制LED數(shù)碼管。當輸入量變化到高于它的吸合值或低于它的釋放值時，繼電器動作，對于有觸頭式繼電器其觸頭閉合或斷開，對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。 鍵盤接口非編碼鍵盤與單片機的接口單片機系統(tǒng)所用的鍵盤有編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。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。所謂行掃描就是依次給每條行線輸入0信號，而其余各行都輸入1，并檢測每次掃描時所對應的列信號。（3）確定是否有多鍵同時按下。因此，在程序中要考慮防抖動的問題。B口：含有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個8位輸入鎖存器（不鎖存）。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)總線緩沖器進行。有效時，允許CPU通過8255A D0～D7讀取數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。 8255A與AT89C51接口電路 外部存儲器擴展電路自動加料機存在兩條生產(chǎn)線的輸送、排料、滿料、空料，共8個設置的重要數(shù)據(jù)需要讀/寫，并且能夠提供掉電保護，所以就需要外擴程序存儲器。（2）可編程ROM（PROM）PROM芯片出廠是并沒有任何程序信息，是由用戶用獨立的編程器寫入的，但PROM只能寫入一次，寫入內(nèi)容后，就不能在進行修改。2864A有四種工作方式：（1） 維持方式當為高電平時，2864A進入低耗維持方式。字節(jié)寫入：字節(jié)寫入的過程與頁寫入的過程類似，不同之處是僅寫入一個字節(jié)，限時定時器就溢出。為了將它們分離出來，以便同單片機片外的擴展芯片正確的連接，需要在單片機外部增加地址鎖存器。74LS373的功能見下表。 (3)手動復位輸入，低電平有效，即第1腳輸入一個低電平，則第7腳產(chǎn)生復位輸出。另外，MAX813L也產(chǎn)生復位輸出，使單片機處于復位狀態(tài)，不執(zhí)行任何指令，直至電源電壓恢復正常，可有效防止因電源電壓較低時單片機產(chǎn)生錯誤的動作。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)。只要在放大電路的輸出端接以適當?shù)钠骷?，不難得到開關(guān)信號。原理傳感器安裝于倉的頂部或倉的側(cè)壁上。所以系統(tǒng)的框架主要如下圖，采用8255A擴展并行接口來外接幾個獨立的控制按鍵以及用來顯示對應按鍵狀態(tài)的發(fā)光二極管，因為外設與主單片機AT89C51運行速度不一，故在兩者之間接個74LS373鎖存器。高溫、易結(jié)垢固體、塊狀物料。系統(tǒng)采用LDYC/YG 型 音叉式物位限位開關(guān)LDYC/YG型音叉式物位限位開關(guān)作為一種新型的物位傳感器，具有安裝簡單，不用標定，攪動、氣泡對測量無影響等優(yōu)點。經(jīng)過移相，施加到驅(qū)動元件上去，構(gòu)成閉環(huán)振蕩器。粉末顆粒狀物料比液態(tài)物質(zhì)流動性差，對運動物體有明顯的阻力，利用這一特點可構(gòu)成各種料位傳感器。在軟件設計中，如果因某種原因單片機進入死循環(huán)。(2)看門狗電路輸出。當該信號為低電平的時候，三態(tài)門打開，鎖存器中數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)輸出線。這8K字節(jié)存儲器可作為數(shù)據(jù)存儲器使用，但掉電后數(shù)據(jù)不丟失。片內(nèi)還有一個字節(jié)裝載限時定時器，只要時間未到，數(shù)據(jù)可以隨機地寫入頁緩沖器。常用的E2PROM芯片有2816/1816A，2817/2817A，2864A。因編程是以掩膜工藝實現(xiàn)的，因此稱為掩膜ROM。當8255A工作于方式0時，PC0～PC7分為兩組（每組4位）并行I/O數(shù)據(jù)線；當8255A工作于方式1或方式2時，PC0～PC7為A口、B口提供聯(lián)絡信號。.：片選信號，輸入，低電平有效。兩組的控制電路中分別有控制寄存器，根據(jù)寫入的控制字決定兩組的工作方式，也可對C口每一位置“1” 或清“0”。3個I/O口都可以通過編程選擇為輸入口或輸出口，但在結(jié)構(gòu)和功能上有所不同。一般按鍵在按下的時候有抖動的問題，即鍵的簧片在按下時會有輕微的彈跳，需經(jīng)過一個短暫的時間才會可靠地接觸。對應于其他的行信號，列信號都是11111。若有任一個按鍵按下，則有某一條列線為0，也就是當PB4～PB0不為11111時，就表示有鍵按下。使用非編碼鍵需要用軟件來解決按鍵的識別，防止抖動以及鍵碼的產(chǎn)生等工作。電路圖如下： 繼電器控制電路圖 鍵盤及顯示電路鍵盤在單片機應用系統(tǒng)中能實現(xiàn)向單片機輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干擾單片機的主要手段。被轉(zhuǎn)化或施加于繼電器的電量或非電量稱為繼電器的激勵量，當繼電器被激勵，從一個起始位置達到預定的工作位置，并完成電路的切換動作，稱為繼電器的工作特性，包括吸合。.LT、BI：接地。在設計中，LED顯示電路采用74LS377驅(qū)動器和MC14511B譯碼器控制LED數(shù)碼管。在自動加料機控制系統(tǒng)中運行是要顯示輸送、排料、滿料、空料時間，有時間切換鍵和標志哪條生產(chǎn)線的發(fā)光二極管表示，顯示的位數(shù)少，所以就采用靜態(tài)顯示的方式。 AT89C51的極限參數(shù)：極限參數(shù)：工作溫度………………55℃ ～ +125℃ 儲藏溫度………………65℃ ～ +150℃ 任一引腳對地電壓……… ～ + 最高工作電壓……………………… 直流輸出電流…………………… 顯示電路在單片機應用系統(tǒng)中，如果需要顯示的內(nèi)容只有數(shù)碼和某些字母，使用LED數(shù)碼管是一種較好的選擇。利用控制信號的正確組合并保持ALE/引腳10ms的低電平脈沖寬度即可將PEROM陣列（4k字節(jié)）和三個加密位整片擦除，代碼陣列在片擦除操作中將任何非空單元寫入“1”，這步驟需再編程之前進行。每個字節(jié)寫入周期是自身定時的， 數(shù)據(jù)查詢AT89C51單片機用數(shù)據(jù)查詢方式來檢測一個寫周期是否結(jié)束，在一個寫周期中，如需讀取最后寫入的那個字節(jié)，則讀出的數(shù)據(jù)的最高位（）是原來寫入字節(jié)最高的反碼，寫周期完成后，有效的數(shù)據(jù)就會出現(xiàn)在所有輸出端上，此時，可進入下一個字節(jié)的寫周期，寫周期開始后，可在任意時刻進行數(shù)據(jù)查詢。 單片機AT89C51型號、簽名字節(jié)Vpp=12VVpp=5V芯片頂面標識AT89C51xxxxyywwAT89C51xxxx—5yyww簽名字節(jié)（030H）=1EH（031H）=51H（032H）=FFH（030H）=1EH（031H）=51H（032H）=05HAT89C51的程序存儲器列陣采用字節(jié)寫入方式編程的，每次寫入一個字節(jié)，要對整個芯片內(nèi)的PEROM程序存儲器寫入一個非空字節(jié)，必須使用擦除的方式將整個存儲器的內(nèi)容清楚。 空閑和掉電模式外部引腳狀態(tài)模式程序存儲器ALEP0P1P2P3空閑模式內(nèi)部11數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)空閑模式外部11浮空數(shù)據(jù)地址數(shù)據(jù)掉電模式內(nèi)部00數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)掉電模式外部00浮空數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 程序存儲器的加密AT89C51可使用對芯片上的3個加密位LBLBLB3進行編程（P）或不編程（U）來得到下表所示的功能： 加密位保護功能表程序加密位保護類型LB1LB2 LB31UUU沒有程序保護功能2PUU禁止從外部程序存儲器中執(zhí)行MOVC指令讀取內(nèi)部程序存儲器的內(nèi)容3PPU除上表功能外，還禁止程序校驗4PPP除以上功能外，同時禁止外部執(zhí)行當加密位LB1被編程時，在復位期間，EA端的邏輯電平被采樣并鎖存，如果單片機上電后一直沒有復位，則鎖存起的初始值是一個隨機數(shù)，且這個隨機數(shù)會一直保存到真正復位為止，為使單片機能正常工作，被鎖存的EA電平必須與該引腳當前的邏輯電平一致?？臻e模式可由任何允許的中斷請求或硬件復位終止。用戶也可以采用外部時鐘，采用時鐘的電路如圖。若EA端為高電平（接VCC端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部會鎖存端狀態(tài)。ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。.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口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。第3章 自動送料機主電路設計 主電路采用AT89C51，由于AT89C51內(nèi)含4KB容量，因此在設計中不需要外擴ROM。因此，通過檢測輸入線的電平狀態(tài)可以很容易判斷哪個按鍵按下了。按鍵設置在行列線交點上，行列線分別接到按鍵開關(guān)兩端。由于各位的段選線并聯(lián)，段碼的輸出對各位來說都是相同的，因此，同一時刻，如果各位位選線都處于選通狀態(tài)的話，4位LED將顯示相同的字符。各個LED的顯示字符一經(jīng)確定，相應鎖存器的輸出將維持不變，直到顯示另一個字符為止。據(jù)此，CPU可判斷芯片的編程是否結(jié)束。寫方式時，為低電平，在下降沿，地址碼A0A12被片內(nèi)鎖存器鎖存，在上升沿時數(shù)據(jù)被鎖存片內(nèi)還有一個字節(jié)裝載限時定時器，只要時間未到，數(shù)據(jù)可以隨機地寫入頁緩沖器。圖 2864擴展電路2864A的四種工作方式：（1）維持方式：當為高電平時，2864A進入低功耗維持狀態(tài)。整個傳輸過程中，傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)目是沒有限制的。這因為線“與”邏輯，使SCL在低電平時鉗住總線。當多個主控器同時企圖控制總線而不丟失信息，這叫多主競爭。如果在容器的上下方都裝叉體，可以實現(xiàn)自動進料或自動出料的邏輯控制，或者把料位越限信號遠傳到控制室。當粉粒體物料觸及叉體之后，能量消耗在物料顆粒間的摩擦上，迫使振幅急劇衰減，音叉停振。如電機軸經(jīng)過曲柄連桿機構(gòu)變?yōu)橥鶑瓦\動，則可帶動活塞或平板在容器中做推拉動作，即成推板法。顯示值一直保持到下次探索后刷新為另一值。（3）用于導電性物料，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，物位升降相當于電極面積改變。例如顆粒形狀、尺寸的一致程度、是否受外力壓實、是否經(jīng)受過振動、有無黏結(jié)性等，所以粉粒體物料的體積儲量和質(zhì)量儲量之間不易精確換算，這是需要注意的 [1]。根據(jù)具體用途分為液位、料位、界位傳感器或變送器。用戶可以將程序固化在EPROM中，可以反復修改程序。目前世界上較為著名的8位單片機的生產(chǎn)廠家和主