【正文】 12 腳（ R1out）、 11 腳（ T1in）、 14 腳（ T1out）為第一數(shù)據(jù)通道。 吉林化工學院畢業(yè)設計說明書 21 第 4 章 系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境 軟件結構總體設計 軟件設計是系統(tǒng)設計中最關鍵的工 作。對于本次設計的液體灌裝系統(tǒng)的下位機程序我們采用 C 語言進行編寫，因為 C 語言代碼的可讀性、可維護性、和可移植性均要優(yōu)于匯編語言，而上位機程序可以在 Visual Basic 環(huán)境下采用 VB 語言編寫。系統(tǒng)軟件總體程序結構 如圖 41 所示。 通信接口電路 1 6 2 7 3 8 4 9 5J9C 1 81 .0 μ FC 1 91 .0 μ FR 1 I N13R 2 I N8T 1 I N11T 2 I N10GND15V+2V6VCC16R 1 O U T12R 2 O U T9T 1 O U T14T 2 O U T7C 1 +1C 1 3C 2 +4C 2 5U 1 0M A X 2 3 2 A C S ET X DR X DV C CC 1 61 .0 μ FV C CC 1 71 .0 μ F 圖 317 通信接口電路圖 基于 AT89C51灌裝機的設計 20 本系統(tǒng)的通信接口電路如圖 317所示。由 6 腳和 4 只電容構成。所以采用此芯片接口串行通信系吉林化工學院畢業(yè)設計說明書 19 統(tǒng)只需單一的 +5V 電源就可以了。即要求接收器能識別低至 +3V的信號作為邏輯“ 0”，高到 3V 的信號作為邏輯“ 1”。本設計采用半雙工方式來實現(xiàn)下位機 （ MCU） 和上位機 （ PC） 間的通信 [9]。在異步通信中，數(shù)據(jù)通常是以字符為單位組成字符幀傳送的。 AT89C51 的數(shù)據(jù)口 P0 直接與液晶顯示模塊的數(shù)據(jù)口相連， AT89C51 的 RD、 WR 作為液晶顯示模塊的讀、寫控制信號；液晶顯示模塊的 RESET 掛在 +5V的電源上。在 LCD 板中還有行列驅動器， 8KB 隨機存儲器，控制電路和時序電路等。電阻 R R10 用于限流。 KR E LA Y S P D T31 245 圖 310 HJR3FFSZ型繼電器引腳圖 液體泵驅動電路的原理圖如圖 311 所示。 TLC2543 對模擬輸入信號進行采樣，并在單片機控制下，由 DATAOUT 將轉換后的數(shù)字信號送入單片機。 3 腳接壓力傳感器的輸出端，用于輸入液體質量信號，該信號經放大后從 6 腳輸出。 在一般信號放大的應用中通常只要普通差動放大電路即可滿足要求，然而基本的差動放大電路精確度較差，而且差動放大電路需要改變放大增益時，必須調整兩個電阻，應用起來很不方便。 RLC04 S 式拉壓力傳感器外觀如圖 36 所示。 電路的設計 對于該單片機的最小系統(tǒng)設計主要是設計復位電路以及外部晶體振蕩電路，所以除了 AT89C51 單片機外還要選擇晶振、電容、電阻等元件。 單片機最小系統(tǒng)設計 單片機的選擇 單片機全稱為單片微型計算機 （ Single Chip Microputer） ，它是將計算機的基本部件如 CPU、 ROM、 RAM、并行 I/O 口、串行 I/O 口、定時器 /計數(shù)器、中斷控制、系統(tǒng)時鐘及系統(tǒng)總線微型化并集成到一塊芯片上的微型計算機。 圖 32 LM7812/LM7805封裝圖 電路的設計 根據(jù)系統(tǒng)的要求，該電源的電路圖如圖 33 所示。 功能要求及方案確定 本次設計的灌裝 機 需要用到 +5V 和 +12V 的直流電壓，因此要求該電源的輸入為220V/50Hz 單相交流電，輸出為 +5V 和 +12V 的直流電。 直流穩(wěn)壓電源的種類繁多，但幾乎都是將市電網交流電作為輸入電源，再經過轉換電路轉換成所需參數(shù)的直流電，其中這類 ACDC 穩(wěn)壓電源從原理的角度來看可分為線性穩(wěn)壓電源和開關穩(wěn)壓電源兩類。另外，傳感器輸出的電壓是模擬量，單片機不能正常識別，所以還要通過 A/D 轉換器將模擬量轉變成數(shù)字量，再送入單 片機的 I/O 口，由單片機進行識別。 2． 輸入信號： +5V 和 +12V 的直流電壓。 第 2 章 系統(tǒng)總體方案設計 最優(yōu) 方案的選擇 灌裝系統(tǒng)在灌裝過程中起著關鍵性作用，為了能簡單實現(xiàn)灌裝系統(tǒng)的設計，將設定的液體送入容器中并提示灌裝結束，設計方案如下： 方案 1： 通過傳感器感受到液體重量，降低自身的阻值，來增加電流，并且驅動聲光報警器報警。 ：一臺設備，可進行茶飲料、咖啡飲料、豆乳飲料和果汁飲料等多種飲料的 冷 熱灌裝；均可進行玻璃瓶與 塑料 瓶的灌裝 ； 、高產量：碳酸飲料灌裝機的灌裝速度最高達 20xx灌 /分，德國 Hamp。所以為了幫組相關行業(yè)，特別是其中的中小型企業(yè)實現(xiàn)多種液體混合的自動控制，從而達到液體混合的目的，液體混合自動配料勢必是擺在我們眼前的一大課題。 36 吉林化工學院畢業(yè)設計說明書 1 第 1 章 緒論 研究意義 在現(xiàn)代工業(yè)生產過程中，尤其是在 石油、化工、醫(yī)療、食品飲料等生產領域中都需要大量液體的存儲和轉移，因此液體灌裝系統(tǒng)在這些領域中的作用就不能被忽視。 31 液體泵驅動電路的測試 23 灌裝程序模塊的設計 21 軟件結構總體設計 7 單片機的選擇 5 主要元器件的選擇 1 國內外發(fā)展概況 weigh 基于 AT89C51灌裝機的設計 IV 目 錄 摘 要 該灌裝機采用稱重 式灌裝方式 對液體灌裝，其中液體質量的定量由壓力傳感器 量取 。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 吉林化工學院畢業(yè)設計說明書 基于 AT89C51 智能飲料機控制系統(tǒng)設計 Control System Design of Intelligent Beverage Machine Based on AT89C51 吉 林 化 工 學 院 Jilin Institute of Chemical Technology 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。進行灌裝時， 稱重傳感器受壓后，內部電阻值發(fā)生變化，輸出信號隨液體質量的增多而逐漸變化，由于該信號比較微弱，不便于傳輸，所以要先對其進行放大，再通過 A/D 轉換器將模擬量轉變成數(shù)字量送入單片機的 I/O 口，由單片機進行識別，當液體重量達到預設定重量時，單片機發(fā)出信號使繼電器開關斷開，液體泵停止工作，并等待下一次灌裝開始，同時報警電路會提示本次灌裝結束。 1 課題分析 2 課題內容及要求 9 微弱信號放大電路的設計 27 Visual Basic 的特點 33 軟件系統(tǒng)的調試 33 結 論 我國飲料酒（不含果露酒、發(fā)酵酒精）總產量已達 2878 萬 千升，同比增長 %。 如何 應用 AT89C51在飲料灌裝中實現(xiàn)控制功能，在相關的研究文獻報道中用 基于AT89C51的控制系統(tǒng) 對灌裝進行控制的研究尚不 成熟 ，以致人們難以根據(jù)它的具體情況，正確選用參數(shù)進行系統(tǒng)控制也就難以滿足提高質量和效率、降低成本的要求，本設計就是基于以上問題進行的一些探索。K公司、SEN公司、 KRONES公司，其灌裝機的灌裝閥分別達到 165頭、 144頭、 178頭。電路簡單、可靠但是靈活性和實用性差 。 3． 模擬量輸出功能：具有重量設置功能。當容器 B 中液體質量達到預設定質量時，單片機發(fā)出信號使繼電器開關斷開，液體泵停止工作，并等待下一次灌裝開始，同時報警電路會提示本次灌裝結束。對于單片機數(shù)字控制的電路系統(tǒng)，通常采用基于 PWM控制的開關電源。 υ 1 υ 2υ Rυ FV 0 ~ 2 2 0 V 5 0 H z電 源 變 壓 器整 流 電 路 濾 波 電 路穩(wěn) 壓 電 路 圖 31 線性直流穩(wěn)壓電源原理框圖 主要元器件的選擇 變壓器的選擇： 基于 AT89C51灌裝機的設計 6 選擇單相交流 220V輸入， +12V 輸出的大功率變壓器，交流電輸入 處的保險絲選用。 D 1D 3D 2D 4C 1A C 2 2 0132VI NVO U TC 3L M 7 8 L 1 2 C K+ 1 2 vL M 7 8 L 0 5 C K+ 5 vRC 2G N DG N D132VI NVO U TG N DC 4C 5C 6 圖 33 系統(tǒng)電源電路 吉林化工學院畢業(yè)設計說明書 7 變壓器輸入端為單相交流 220V，經降壓后，輸出為交流 +12V。單片機有著體積小、功耗低、功能強、性能價格比高、易于推廣應用等優(yōu)點，在自動化裝置、智能儀器儀表、過程控制、通信、家電等許多領域中得到日益廣泛的應用。 AT89C51 單片機最小系統(tǒng)電路圖如圖 35 所示。 RLC04 S 式拉壓力傳感器具有以下技術特點。儀表放大器則無以上缺點，因此本次設計中的放大器選用 AD 公司生產的儀表放大器 AD620。 5 腳接公共地，表示 6 腳的輸出即為與地之間的相對電壓。 20191817161514131211 1 2345 6789 10T L C 2 5 43 C NA I N 0A I N 1A I N 2A I N 3A I N 4A I N 5A I N 6A I N 7A I N 8A I N 9A I N 1 0R E F CSD A T A I N P U TI / O C L O C KV c cE O CD A T A O U TR E F +GNDU4O U T P U TI / O C L O C KV C CD A T A I N P U TD A T A O U TCS 圖 39 A/D轉換電路 液體泵驅動電路的設計 在該液體灌裝系統(tǒng)中，主要使用液體泵來完成液體的灌裝過程，其主要工作是將原容器中的液體，抽取到欲灌裝容器中。 M G 2M O T O R A C12J 1 1C O N 2R 1 32 0 0接 A C 2 2 0 VQ2N P N 9 0 1