【正文】 inearity %. 滯 后 Hysteresis 重復(fù)性 Repeatability 蠕變 Creep %./30min 蠕變恢復(fù) creep recovery 零點(diǎn)輸出 Zero balance %. 177。V。因此，必須采用轉(zhuǎn)換電路，把應(yīng)變計(jì)的 ΔR/R 變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流變化 ，但是這個(gè)電壓或電流信號很小，需要增加增益放大電路來把這個(gè)電壓或電流信號轉(zhuǎn)換成可以被 A/D 轉(zhuǎn)換芯片接收的信號。 并行比較 ADC 是現(xiàn)今速度最快的模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器，采樣速率在 1GSPS 以上，通常稱為 “ 閃爍式 ” ADC。 積分型 ADC 又稱為雙斜率或多斜率 ADC， 是應(yīng)用比較廣泛的一類轉(zhuǎn)換器。缺點(diǎn)是：河北聯(lián)合大學(xué) 輕工學(xué)院 10 轉(zhuǎn)換速率低，轉(zhuǎn)換速率在 12 位時(shí)為 100～ 300SPS。 ⑵ MAX187結(jié)構(gòu) ① MAX187引腳 MAX187 串行 A/ D 轉(zhuǎn)換器有 DIP/ SO 兩種封裝。 河北聯(lián)合大學(xué) 輕工學(xué)院 12 圖 MAX187 工作時(shí)序圖 MAX187 的工作過程實(shí)現(xiàn)如下： 1）保持 SCLK= 0 ,CS 的下降沿使采樣 / 保持器開始工作 ,轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換 。 5) 在兩個(gè)操作周期間應(yīng)保持一個(gè)最小時(shí)間間隔 Tcs = s ,以使 A/ D 轉(zhuǎn)換器完成初始化 ,這樣整個(gè)一個(gè)轉(zhuǎn)換輸出的周期大約為 s。由于 MAX187 內(nèi)部有 參考電源所以只需在 REF 引腳上接 F 電容 ,用參考電源提供工作電壓。片選信號無效 ,輸出結(jié)束 NOP MOV R7 , 12 。 （ 2）本次 設(shè) 計(jì) 是在 第三類可控硅移相調(diào)壓調(diào)速電路的基礎(chǔ)上選擇了它的升級版 可控硅過零調(diào)功調(diào)速電路裝置。（ 2）過零脈沖信號必須受單片機(jī)輸出控制信息控制。其電路原理圖及波形如圖 1 所示 [3] [4]。其工作 過程如下。 矩陣式鍵盤的特點(diǎn)是把檢測線分成兩組，一組為行線，一組列線，按鍵放在行線和列線的交叉點(diǎn)上。數(shù)據(jù)顯示部分可以有以下兩種方案 可供選擇 ：一是 LED 數(shù)碼管顯示 ,二是 LCD液晶顯示兩種選擇。 89C51 單片機(jī)的接法及引腳功能為 : VCC（ 40）： 接 ＋ 5V電源。 ALE/PROG（ 30）：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)，在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 X5045 EEPROM 存儲(chǔ)芯片介紹 X5045 把四種常用的功能：上電復(fù)位、看門狗定時(shí)器、電源電壓監(jiān)控和塊鎖（ BLOCK LOCKTM）保護(hù)的串行 EEPROM 存儲(chǔ)器組成在一個(gè)封裝之內(nèi)，降低了系統(tǒng)成本、減少空間增加了可靠性。當(dāng)系統(tǒng)故障程序飛車，只要看門狗定時(shí)器計(jì)時(shí)達(dá)到其編程的超時(shí)極限， RESET 引腳立即自身產(chǎn)生高電平復(fù)位信號。 表 32 X5045指令集 74LS374 芯片和 74LS145 芯片介紹 74LS374 鎖存驅(qū)動(dòng)芯片引腳說明 ： 【 12】 D0～ D7 數(shù)據(jù)輸入端 ； OE 三態(tài)允許控制端（低電平有效） ； CP 時(shí)鐘輸入端 ； O0～ O7 輸出端 。所以可以說是譯碼器，又是驅(qū)動(dòng)器。電路如下圖河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 23 。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)是對利用到的控制結(jié)構(gòu)類程序做適當(dāng)?shù)南拗疲貏e是限制轉(zhuǎn)向語句 (或指令 )的使用，從而控制了程序的復(fù)雜性，力求程序的上、下文順序與執(zhí)行流程保持一致性，使程序易讀易理解，減少邏輯錯(cuò)誤和易于修改、調(diào)試。 除了上述功能以外，該系統(tǒng)還具有看門狗功能以及工作狀態(tài)顯示功能等。每移出一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后，字節(jié)地址自動(dòng)增到下一個(gè)較高地址、達(dá)到最高地址時(shí)，地址計(jì)數(shù)器翻轉(zhuǎn)至 00H，無限循環(huán)下去直到把 CS 置為高電平，可以終止操作 ?？撮T狗 CALL WRZ SETB CS SJMP EPST WREN: CLR CS 。 同樣在下一瞬時(shí)，只顯示下一位 LED，如此循環(huán)每位 LED。保存現(xiàn)場 PUSH PSW MOV A, R0 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 29 MOVX R0, A MOV A, P2 。指定堆棧起始地址 ?? MOV 8, 20H 。讀子程序 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 28 SETB DI SETB DO CLR CK RDZ1: MOV C,DO SETB CK RLC A CLR CK DJNZ R2,RDZ1 RET 動(dòng)態(tài)顯示和按鍵掃描處理程序?qū)崿F(xiàn) 動(dòng)態(tài)顯示 和按鍵掃描處理 ,因?qū)r(shí)間有較高的要求，故定時(shí)中斷服務(wù)程序來處理。 寫數(shù)據(jù)到 E2PROM 操作為： (1) 拉低 CS并保持在低電平； (2) 發(fā)送寫指令 (WRITE)； (3) 寫數(shù)據(jù)可以連續(xù)寫多達(dá) 4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。 子程序設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)子程序主要包括電子狗設(shè)計(jì)、 A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)程序設(shè)計(jì)、鍵盤程序設(shè)計(jì)、顯示程序設(shè)計(jì)、以及中斷程序設(shè)計(jì)等。 A/D 轉(zhuǎn)換模塊： MAX187 的 A/D轉(zhuǎn)換 子程序。這是能否編制出高質(zhì)量程序的關(guān)鍵。同時(shí)，測控 動(dòng)作通常適于強(qiáng)電系統(tǒng)聯(lián)系在一起，如本系統(tǒng)中的測試大功率的電動(dòng)機(jī)、接觸器等，這些在開關(guān)過程中會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾信號，如不加以隔離，可能會(huì)使保護(hù)器的保護(hù)作用失效，或是造成誤動(dòng)作，從而影響正常的生產(chǎn)。當(dāng)時(shí)鐘端 CP 脈沖上升沿的作用下， 端口 O 隨數(shù)據(jù) 端口 D 而變。 它的內(nèi)河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 21 部按 5128 組織。在 X5045 內(nèi)部的一個(gè)控制寄存器中有 2 位可編程位，決定了定時(shí)器時(shí)間的長短。 EA/VPP（ 31）：當(dāng) EA 保持低電平時(shí)，外部程序存儲(chǔ)器地址為（ 0000H－ FFFFH）不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 P2 口（ 21－ 28）： P2 口為內(nèi)部上拉電阻器的 8位雙向 I/O口， P2 口緩沖器可接收和輸出 4個(gè) TTL 門電流。 片內(nèi)含 4k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。 在本系統(tǒng)中鍵盤采用矩陣式鍵盤并采用中斷工作方式。判斷閉合鍵所在的位置 在確認(rèn)有鍵按下后，即第 2 章 系統(tǒng)方案論證與選型 17 可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過程。這樣，一個(gè)端口（如 P1口）就可以構(gòu)成 4*4=16 個(gè)按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成 20 鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（ 9鍵）。②由單片機(jī)發(fā)出的控 制電平，去控制門控電路，以控制可控硅的過零觸發(fā)脈沖數(shù) 。過零調(diào)功方式就是通過在給定的時(shí)間內(nèi)改變加進(jìn)負(fù)載的交流正弦波個(gè)數(shù)來調(diào)節(jié)負(fù)載功率的一種控制方法。 第二類： 變頻器調(diào)速，隨著晶閘管研制成功，交流電機(jī)調(diào)速技術(shù)迅速發(fā)展，出現(xiàn)了變頻器，通過改變供電電源的頻率來調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，這種調(diào)速方式可以獲得很大的調(diào)速范圍，很好的調(diào)速平滑性和足夠的機(jī)械特性硬度，但成本高，控制系統(tǒng)復(fù) 雜。SCLK初始化為低 NOP NOP CLR CS 。污水水質(zhì)參數(shù)主要包括 PH值、 COD、重金屬、色度、瞬時(shí)流量和累積流量等。 3) 在轉(zhuǎn)換結(jié)束后 ,可在任何時(shí)刻通過 SCLK時(shí)鐘將數(shù)據(jù)移出移位寄存器。 第 2 章 系統(tǒng)方案論證與選型 11 ② MAX187內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 MAX187內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 MAX187內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 。 A/D MAX187轉(zhuǎn)換器 是美國 MAXIM公司生產(chǎn)的一種串行 A/D 轉(zhuǎn)換器 ,具有低功耗、高精度、高速度、體積小、接口簡單等特點(diǎn)。 此外，由于輸入端采用了積分器，所以對交流噪聲的干擾有很強(qiáng)的抑制能力。 ⑵ 逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器：如： ADS780 ADS7804 等。 方案二：主要由高精度低漂移運(yùn)算放大器構(gòu)成差動(dòng)放大器，而構(gòu)成的前級處理電路；差動(dòng)放大器具有高輸入阻抗，增益高的特點(diǎn)，可以利用普通運(yùn)放 (TL062)做成一個(gè)差動(dòng)放大器。殘余的一點(diǎn)漂移依靠軟件的自動(dòng)零點(diǎn)跟蹤來徹底解決。 2Ω 絕緣電阻 Insulation resistance MΩ ≥ 5000 放大電路選擇 稱重傳感器輸出電壓振幅范圍 0～ 20mV。四角誤差校準(zhǔn)，偏聽偏信心載荷保持精度。 系統(tǒng)檢測 控制 部分的硬件選擇 由于 定量給料 皮帶 秤的 數(shù)據(jù)采集部分主要包括稱重傳感器、處理電路和 A/D轉(zhuǎn)換電路， 而對電機(jī)的控制是可控硅電路，因此此部分的論證主要分以下四 方面。 同時(shí)控制器還可以接受來自鍵盤輸入的數(shù) 字速度數(shù)值命令，經(jīng)過控制器相應(yīng)的軟件處理，指令信號通過 I\O 口 送入 可控硅調(diào)功調(diào)速 電路， 可控硅調(diào)功調(diào)速 電路 依據(jù)指令 調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，而受電機(jī)轉(zhuǎn)速控制的皮帶的 傳輸速度也發(fā)生相應(yīng)的改變。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中 ,除了能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基本功能外 ,還增加了打印和通訊功能 ,可以實(shí)現(xiàn)和其他機(jī)器或設(shè)備（包括上位 PC 機(jī)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備）交換數(shù)據(jù) .除此之外 ,系統(tǒng)的微控制器部分選擇了兼容性比較好的 AT89 系列單片機(jī) ,在 系統(tǒng)更新?lián)Q代的時(shí)候 ,只需要增加很少的硬件電路 ,甚至僅僅刪改系統(tǒng)控制程序就能夠?qū)崿F(xiàn)。這部分習(xí)慣上稱載荷測量裝置或二次儀表。 控制器主要包括單片機(jī)以及單片機(jī)為實(shí)現(xiàn)某些功能所需要的輔助電路，如 A/D 轉(zhuǎn)換電路，擴(kuò)展電路 ,看門狗電路等。 60 年代初期出現(xiàn)機(jī)電結(jié)合式電子衡器以來，經(jīng)過 40多年的不斷改進(jìn)與完善，我國電子衡器從最初的機(jī)電結(jié)合型發(fā)展到現(xiàn)在的全電子 型和數(shù)字智能型。利用 MCS51 單片機(jī)特點(diǎn)，在電子皮帶秤原有機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加入了由單片機(jī)稱重 控制 的自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電子皮帶秤調(diào)節(jié)的自動(dòng)化 。 關(guān)鍵詞： 89C51單片機(jī) 。為了改變傳統(tǒng)稱重工具在使用上存在的問題，在本設(shè)計(jì)中將智能化、自動(dòng)化、人性化用在了電子秤重控制系統(tǒng)中。此信號由放大電路進(jìn)行放大、經(jīng)濾波后再由模 /數(shù)（ A/D）器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號再送到微處器的 CPU 處理， CPU 不斷掃描鍵盤和各種功能開關(guān)， 根據(jù)鍵盤輸入內(nèi)容和各種功能開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行必要的判斷、分析、由相應(yīng) 的軟件來控制各種運(yùn)算。 ponderation –sensor。稱重裝置的應(yīng)用已遍及到國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 定量給料皮帶秤的組成 定量給料皮帶秤的結(jié)構(gòu) 定量給料 皮帶秤主要由機(jī)械秤體 、 電機(jī)、 可控硅調(diào)功調(diào)速電路 、 檢測電路及裝置、控制器（包含相應(yīng)的控制器輔助電路）、液晶顯示器 組成。 按照稱重傳感器的結(jié)構(gòu)型式不同，可以分直接位移傳感器（電容式、電感式、電位計(jì)式、振弦式、空腔諧振器式等）和應(yīng)變傳感器（電阻應(yīng)變式、聲表面諧振式）或是利用磁彈性、壓電和壓阻等物理效應(yīng)的傳感器。運(yùn)算結(jié)果送到內(nèi)存貯器，需要顯示時(shí)， CPU 發(fā)出指令，從內(nèi)存貯 器中讀出送到顯示器顯示，或送打印機(jī)打印， 同時(shí) 它可以 根據(jù)操作人員在數(shù)字鍵盤上 所輸入的給定值通過改變控制電機(jī)的速度 達(dá)到 相應(yīng)的改變皮帶傳輸速度，從而能快速簡便的實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制中人們所需要的皮帶速度 。 第 2 章 系統(tǒng)方案論證與選型 5 第 2 章 系 統(tǒng)方案論證與選型 本系統(tǒng)由 5 個(gè)部分組成 :控制 部分、測量部分、數(shù)據(jù)顯示部分、鍵盤部分、和電路電源部分 ,系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體 方案框圖 如圖 21 所示。 intel公司的 8051 和 8751 都可使用，在這里選用 ATMENL 生產(chǎn)的 AT89CXX 系列單片機(jī)。傳感器量程的計(jì)算公式是在充分考慮到影響秤體的各個(gè)因素后，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)而確定的。 1 零點(diǎn)溫度系數(shù) Zero temperature coefficient %./10℃ 177。由于其具有極低的失調(diào)電壓的溫漂和時(shí)漂（177。在前級處理電路部分，我們考慮可以采用以下兩種方案： 方案一：利用普通低溫漂運(yùn)算放大器構(gòu)成前級處理電路；普通低溫漂運(yùn)算放大器構(gòu)成多級放大器會(huì)引入大量噪聲。它由電阻分壓器、比較器、緩沖器及編碼器四種分組成。它的基本原理是通過兩次積分將輸入的模擬電壓轉(zhuǎn)換成與其平均值成正比的時(shí)間間隔。 ⑷ 壓頻變換型 ADC： 其優(yōu)點(diǎn)是：精度高、價(jià)格較低、功耗較低。如圖 24所示 (DIP封裝 ) 。 在轉(zhuǎn)換期間應(yīng)始終保持 SCLK= 0 。 ⑷ MAX187 在工業(yè)污水水質(zhì)及排放總量在線實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 ① MAX187 與 AT89C51 單片機(jī)的接口 MAX187 和 AT89C51 的接口電路如圖 。為減少來自電源的干擾 ,在 VDD 端接 10μ F 和 F 的濾波電容。延時(shí)子程序 CLR SCLK RLC A PUSH ACC MOV A ,B RLC A MOV B ,A POP ACC NOP DJNZ