【正文】 子程序，計算結(jié)果送入顯示程序。設計總結(jié)本次設計的單片機皮帶配料秤系統(tǒng)目前運用非常廣泛，技術(shù)也很成熟，這種控制系統(tǒng)避免了集中控制的危險。這點也正是此系統(tǒng)不能夠占領大型企業(yè)配料工藝的原因。因此在許多領域，用單片機作為控制中心器越來越方便。 報警處理當超限三次后，就要報警。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的難點和重點在于調(diào)試中各個系數(shù)的轉(zhuǎn)換，由于當初敲入P、I、D、a、b、c、d 轉(zhuǎn)換系數(shù)時是以兩個字節(jié)的壓縮BCD碼存放的，規(guī)定第一字節(jié)存整數(shù)，第二字節(jié)存小數(shù)，但實際的系數(shù)是4位十進制數(shù)，所以要轉(zhuǎn)換為三字節(jié)浮點數(shù)。所謂T法測速，是利用脈沖發(fā)生器兩個輸出脈沖之間的間隔時間來計算轉(zhuǎn)速的一種測速方法。運行管理程序包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)制轉(zhuǎn)換，還包括計算、顯示、報警等功能以及系統(tǒng)的重要控制和處理，該程序是軟件設計的核心。當鍵值為13時，執(zhí)行停機鍵STOP。圖43：S鍵處理流程圖 MON鍵、Z鍵、STOP鍵、RUN鍵處理當鍵值為12時，執(zhí)行退出鍵MON。在輸入設定值時，應先保證S鍵(設定鍵)已按下，此時輸入的兩位數(shù)為設定值的兩個單字節(jié)BCD碼，再將設定值壓縮為一個字節(jié)的壓縮BCD碼，存入內(nèi)存緩沖區(qū)設定值單元以備計算的時候使用。圖41：鍵盤掃描流程圖顯示子程序是按照動態(tài)顯示的原理完成的，將需要顯示的數(shù)據(jù)以十進制的形式顯示在六位數(shù)碼管上。，分別掃描各行，當為0時表明第一列有鍵按下，此時就開始計算鍵值。表41初始化狀態(tài)表工作單元存 放 數(shù) 據(jù)初始化狀態(tài)38H,39H,3AH(上次實測值與設定值之差)00H,00H,00H29H,2AH,2BH(兩次誤差值之差)00H,00H,00H65H,66H,67H(上次輸出控制變量)00H,00H,00H3BH超限次數(shù)00H位地址放數(shù)據(jù)初始化狀態(tài)3EH判S鍵是否按下標志0(未按)3DH判斷是否首次按鍵標志0(首次)3FH判斷電機是否在中速運行標志1(中速)35H系數(shù)P輸入標志位0(未送過)36H系數(shù)a輸入標志位0(未送過)37H系數(shù)c輸入標志位0(未送過)報警標志位1(禁止報警)設定值輸入標志位1(無輸入)鍵盤掃描時，先整體掃描是否有鍵按下，如果有，再逐列掃描，確定是哪個鍵按下。所以，整個系統(tǒng)的軟件設計編程部分是本次設計實現(xiàn)自動控制的一個重要環(huán)節(jié)。由調(diào)試過程中現(xiàn)場測定，可通過鍵盤輸入。目前市場上通用的集成穩(wěn)壓電圖310：12V直流穩(wěn)壓電源路已非常普遍。交流電經(jīng)過整流后得到的是脈動直流，這樣的直流電源由于所含交流紋波很大，不能直接用作電子電路的電源。變壓器副邊電壓有效值決定后面電路的需要。磁極隨電樞旋轉(zhuǎn)的原理與普通異步電動機轉(zhuǎn)子跟著定子繞組的旋轉(zhuǎn)磁場運動的原理沒有本質(zhì)區(qū)別，所不同的是：異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場由定子繞組中的三相交流電產(chǎn)生，而電磁滑差離合器的磁場則由勵磁線圈中的直流電流產(chǎn)生，并由于電樞旋轉(zhuǎn)才起到旋轉(zhuǎn)磁場的作用。由于它具有調(diào)速范圍廣、速度調(diào)節(jié)開滑、起動轉(zhuǎn)矩大、控制功率小、有速度負反饋、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)時機械特性硬度高等一系列優(yōu)點。 D/A轉(zhuǎn)換原理圖見圖38。由ILE、CS、WR1的邏輯組合產(chǎn)生LE1，當LE1為高電平時，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換，LE1的負跳變時將輸入數(shù)據(jù)鎖存；（5）XFER：數(shù)據(jù)傳輸控制信號輸入線，低電平有效，負脈沖（脈寬應大于500ns）有效；（6）WR2：DAC寄存器選通輸入線，負脈沖（脈寬應大于500ns）有效。這就是在硬件上加一個反向器的原因。如果報警條件滿足。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于2VCC/3，同時TR端的電壓大VCC /3，則C1的輸出為0，C2的輸出為1，可將RS觸發(fā)器置0，使輸出為低電平。555定時器成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。LED顯示時，74LS164用于提供段碼，控制待顯示的數(shù)據(jù)由8051的串行口提供。圖36：鍵盤顯示器接口電路74LS1674LST164是高速硅門CMOS器件，與低功耗肖特基型TTL(LSTTL)器件的引腳兼容。動態(tài)掃描顯示按數(shù)據(jù)輸出方式又可分為并行和串行兩種。在調(diào)試過程中需要輸入設定值及各種參數(shù)（P、I、D、a、b、c、d轉(zhuǎn)換系數(shù)）。在該系統(tǒng)中由移位寄存器74LS164來提供需要顯示的段碼。根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。為了保證CPU對按鍵的一次閉合只進行一次處理，所以對抖動信號必須進行消抖處理。操作者需要通過鍵盤向系統(tǒng)發(fā)出各種指令或者置入必要的數(shù)據(jù)信息。這種現(xiàn)象僅僅出現(xiàn)在當比較器改變狀態(tài)時，輸出電壓過渡的間隙，電源加旁路濾波并不能解決這個問題，標準PC板的設計對減小輸入—輸出寄生電容耦合是有助的。輸出負載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內(nèi)的任何電源電壓上，不受 (當不用負載電阻沒被運用)，(16mA)時，輸出晶體管將退出而且輸出電壓將很快上升。如果在CP高電平期間輸入端出現(xiàn)干擾信號，那么就有可能使觸發(fā)器的狀態(tài)出錯。數(shù)字測速具有測速精確度高、分辨能力強、受器件影響小等特點。該系統(tǒng)采用的是8路逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809,。直到A/D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。下面說明各引腳功能：（1）IN0～IN7：8路模擬量輸入端；（2）21～28：8位數(shù)字量輸出端；（3）ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路。當忽略電源的內(nèi)阻時，由分壓原理有： （31）當滿足條件時，即 （32），即電橋平衡，式（32）為平衡條件。電感式傳感器的特點有結(jié)構(gòu)簡單、傳感器無活動電觸點、靈敏度和分辨力高、傳感器的輸出信號強、線性度和重復性都比較好。因此電阻應變式稱重傳感器在衡器中得到了廣泛地運用。通常，我們把非電信號通過傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，并加以放大。當復位電平持續(xù)兩個機器周期以上時復位有效。圖32:單片機8051的最小系統(tǒng) 對于一個完整的電子設計來講，首要問題就是為整個系統(tǒng)提供電源供電模塊，電源模塊的穩(wěn)定可靠是系統(tǒng)平穩(wěn)運行的前提和基礎。（4）/Vpp為內(nèi)部程序存儲器和外部程序存儲器的選擇端。當采用外部振蕩器時，此引腳接振蕩源。8051單芯片是同步式的順序邏輯系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的工作完全是依賴系統(tǒng)內(nèi)部的時脈信號，用以來產(chǎn)生各種動作周期及同步信號。根據(jù)現(xiàn)場控制和操作的實際需要，對皮帶配料稱控制器有以下要求：。皮帶配料稱控制器BWF接受SR的速度信號和W的重量信號，計算皮帶上物料的瞬間流量并且顯示出來，將流量實際值和流量設定值進行比較，通過PID調(diào)節(jié)，輸出電流控制信號，經(jīng)前置放大器和功率放大器Q放大，控制可控硅VT的導通角，從而調(diào)節(jié)滑差電機M的轉(zhuǎn)速，使物料流量穩(wěn)定在預期的設定值附近。綜上所述，我們可以看到配料自動控制系統(tǒng)的研究設計對我國經(jīng)濟發(fā)展有著很重要的意義，精確的配料技術(shù)不僅可以擴大生產(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，使我們的產(chǎn)品在世界經(jīng)濟市場上更具有競爭力。因此使用皮帶配料秤單片機控制系統(tǒng)能顯著地提高工作效率，增加經(jīng)濟效益，提升管理的現(xiàn)代化水平，同時研制技術(shù)先進、設備成熟、經(jīng)濟實用的單片機配料控制系統(tǒng)也是至關重要的?，F(xiàn)在許多建筑工程和工廠大規(guī)模的建設等都要求建設生產(chǎn)時必須使用皮帶配料秤單片機控制器來控制物料的自動配比，利用皮帶配料秤單片機控制器來完成配料的輸送和配比，只需一人或幾人就可以在現(xiàn)場或遠離物料配料場控制配料的完成，不僅節(jié)省了人力物力，也減少了環(huán)境污染，很大程度的提高了生產(chǎn)效率，并為企業(yè)降低了生產(chǎn)成本。計算機配料控制系統(tǒng)有很多功能是單片機配料系統(tǒng)不能完成的，但是它的整體構(gòu)造比較龐大，因此不適合中小規(guī)模的企業(yè)應用。而第三、四階段的配料系統(tǒng)結(jié)合了微機技術(shù)、現(xiàn)代計量技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、通訊技術(shù)、工業(yè)控制等技術(shù)，不但增強了計量的準確性，而且對在計量過程中出現(xiàn)的問題能夠進行實時監(jiān)測和控制，同時，儀表的顯示、調(diào)零、報警等功能也越來越完善。隨著傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，配料系統(tǒng)的發(fā)展也是十分迅速。在煤炭行業(yè)，配料系統(tǒng)用于定量供煤，能否準確配料直接決定配煤質(zhì)量。蘭州理工大學畢業(yè)設計皮帶配料稱控制系統(tǒng)設計畢業(yè)論文目錄第1章 緒論 1 1 2第2章 皮帶配料秤控制系統(tǒng)總體設計方案 4 4第3章 硬件結(jié)構(gòu)及原理電路 6 MCS51單片機 6 8051單片機 6 8 9 9 11 14 14 15 17 17 18 19 21 22 DAC0832在控制電機中的應用 22 24 26 27 27 28 28第4章 皮帶配料秤控制系統(tǒng)軟件設計 30 30 30 31 31 32 33 WR鍵處理 33 S鍵處理 33 MON鍵、Z鍵、STOP鍵、RUN鍵處理 34 35 36 37 37 顯示程序 37 報警處理 38設計總結(jié) 39參考文獻 40外文原文和譯文 41致謝 63附錄1：程序清單 65附錄2：元件清單 74I 第1章 緒論根據(jù)最新的定義，皮帶配料秤是一種連續(xù)累計自動衡器。在化工行業(yè)，配料系統(tǒng)用于多種原材料的定量配比，它可以起到減員增效，節(jié)約成本，減少誤差，從而創(chuàng)造更大的利潤。配料系統(tǒng)的發(fā)展大致有四個階段：第一階段是五、六十年代的純機械式配料系統(tǒng)，通常采用機械式、光電式掃描或增量式編碼器等，這種配料系統(tǒng)只具有識別計數(shù)和啟動功能。而通訊技術(shù)的發(fā)展更是增強了儀表的遠程維護診斷與數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。并且它的操作要求比較高不適合一線工人的具體操作要求，往往需要配料的量不是一成不變的，需要一線工人時刻的調(diào)整和控制，因此，單片機控制的皮帶配料秤具有更廣泛的應用。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，物料必須實現(xiàn)科學的配比，在食品、冶金、化工、飼料加工等行業(yè)也越來越注重物料配比的準確度和配料的控制速度，也就需要高精度高速度的皮帶配料秤控制系統(tǒng)來進行自動控制。隨著我國工業(yè)自動化程度的提高，配料系統(tǒng)將在現(xiàn)在和未來的市場需求中占據(jù)相當大的比例。 第2章 皮帶配料秤控制系統(tǒng)總體設計方案皮帶配料秤是一種動態(tài)控制型平衡器，它利用皮帶的運轉(zhuǎn)將皮帶上運載的物料進行稱重，并且能夠根據(jù)設定流量的要求通過改變電機的轉(zhuǎn)速調(diào)整皮帶的運行速度，從而是物料流量達到設定流量保持在附近，并且能夠通過數(shù)碼管顯示瞬時流量。物料流量的設定值由操作員在鍵盤上設定，系統(tǒng)運行后，單片機對皮帶的荷重信號和走速信號進行采集，并且計算瞬時流量和控制電流（420mA）,實現(xiàn)對流量的控制。在8051單片機中已內(nèi)建時鐘產(chǎn)生器，在使用時只需接上石英晶體諧振器（或其它振蕩子）及電容，就可以讓系統(tǒng)產(chǎn)生正確的時鐘信號。 ，ALE/,和/Vpp（1）RST/VPD當振蕩器運行時，在此引腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平（由低到高跳變），將使單片機復位在Vcc掉電期間，此引腳可接上備用電源，可以由VPD向內(nèi)部提供備用電源，以保持內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)。當/Vpp是高電平時，則訪問內(nèi)部程序存儲器，當/Vpp 是低電平時，則訪問外部程序存儲器。51單片機雖然使用時間最早、應用范圍最廣，但是在實際使用過程中，一個和典型的問題就是相比其他系列的單片機，51單片機更容易受到干擾而出現(xiàn)程序跑飛的現(xiàn)象，克服這種現(xiàn)象出現(xiàn)的一個重要手段就是為單片機系統(tǒng)配置一個穩(wěn)定可靠的電源供電模塊。復位電平的持續(xù)時間必須大于單片機的兩個機器周期。然后將放大后的電壓經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后送到單片機中進行數(shù)據(jù)分析處理，通過編程達到自動控制的目的。傳感器中的電阻應變片具有金屬的應變效應，即在外力作用下產(chǎn)生機械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應的變化。皮帶配料秤控制系統(tǒng)需要具有很快的測量速度，而且輸出還要具有良好的線性特點，所以電容式傳感器和電感式傳感器都不能很好的應用于本次設計，因此設計所需的傳感器選用電阻應變式傳感器。 應變片測量電橋在測量前使電橋平衡，從而使測量時電橋輸出電壓只與應變片感受的應變所引起的電阻變化有關。（4）ALE：地址鎖存允許信號，輸入端，產(chǎn)生一個正脈沖以鎖存地址；（5）START： A/D轉(zhuǎn)換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖（至少100ns寬）使其啟動（脈沖上升沿使0809復位，下降沿啟動A/D轉(zhuǎn)換）；（6）EOC：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出端，當A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）；（7）OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入端，高電平有效。當OE輸入高電平時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。8051的和分別通過兩個或非門來啟動A/D轉(zhuǎn)換進程，同時從ADC0809中讀出轉(zhuǎn)換后的結(jié)果。本設計采用光柵數(shù)N=1024線的光電編碼器作為轉(zhuǎn)速傳感器，它產(chǎn)生的測速脈沖頻率與電機轉(zhuǎn)速有固定的比例關系。而邊沿觸發(fā)器允許在CP該電路的特點如下：（1）工作溫度范圍:0176。減小輸入電阻至小于10K將減小反饋信號，而且增加甚至很小的正反饋量(~10mV)能導致快速轉(zhuǎn)換,使得不可能產(chǎn)生由于寄生電容引起的振蕩，除非利用滯后，否則直接插入IC(集成電路板integrated circuit，縮寫：IC) 并在引腳上加上電阻將引起輸入—輸出在很短的轉(zhuǎn)換周期內(nèi)振蕩，如果輸入信號是脈沖波形，并且上升和下降時間相當快，則滯回將不需要。對于單片機系統(tǒng)來說鍵盤接口信號是輸入信號，因此鍵盤模塊設計的成功與否直接關系到系統(tǒng)整體的可靠性和穩(wěn)定性。本系統(tǒng)采用軟件消抖，調(diào)用子程序來延時10ms，待鍵閉合穩(wěn)定后再一次接受鍵入的信號，此時抖動已經(jīng)停止，鍵盤狀態(tài)是有效的，達到消抖的目的。此時，要求段驅(qū)動電路能吸收額定的