【正文】 例如：主程序，中斷處理，編程掃描。 主程序先啟動系統(tǒng)，系統(tǒng)啟動后，初始化系統(tǒng)，方向閥處于送料狀態(tài)。具體的系統(tǒng)硬件圖可見下圖 系統(tǒng)硬件連接框圖 小結(jié)本章主要是介紹了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)原理及硬件接法，還重點對顯示、繼電器控制、外存儲器擴展、看門狗MAX813L等電路上硬件和電路原理接法進行論述。原理傳感器安裝于倉的頂部或倉的側(cè)壁上。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)。 (3)手動復(fù)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(fù)位輸出。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。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。 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(shè)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。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。因此，在程序中要考慮防抖動的問題。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(yīng)的列信號。 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。 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。所以稱為靜態(tài)顯示。用于聲明該器件的廠商、型號和編程電壓。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。程序會首先響應(yīng)中斷，進入中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完中斷服務(wù)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。.XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。作輸入端時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。 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(fù)用口。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(fù)雜，故此種鍵盤適用于按鍵較少或操作速度較高的場合。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。并且編程起來比較簡單，所以此設(shè)計采用此方案[3]。（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。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)。并且叉體的制造和裝配良好時，音叉也可用于液體測量和控制。所用電動機應(yīng)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。所以不予采用。特別是在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)規(guī)模大，速度高，且常有高溫、高壓、強腐蝕性或易燃易爆物料，對于物位的監(jiān)視和自動控制更是至關(guān)重要。CS—51系列單片機包括三個基本型8038058751。系統(tǒng)首先檢查回零行程開關(guān)狀態(tài)，若送的物料不在零位，則啟動電機帶動送料器回零位。單片機具有集成度高，體積小，成本低，控制能力強等諸多優(yōu)點， 綜上所述，在本著節(jié)約資金、降低成本，提高生產(chǎn)效率，保障人身安全的科學人性化管理的方針下對送料機構(gòu)進行自動化設(shè)計。 近年來，由于單片機控制技術(shù)、檢測技術(shù)及電力電子技術(shù)的發(fā)展，作為輔助裝置的送料機構(gòu)自動化水平也需越來越高。 方案二分析將料裝在小車里，利用行程開關(guān)與繼電器狀態(tài)的變化來實現(xiàn)對送料的狀態(tài)的控制。第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計 單片機的選擇 20世紀80年代以來，單片機的發(fā)展非常迅速，就通用單片機而言，世界上一些著名的計算機廠家已投放市場的產(chǎn)品就有50多個系列，數(shù)百個品種。 物位傳感器的選擇物位是指貯存容器或工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備里的液體、粉粒狀固體、氣體之間的分界面位置，也可以是互不相溶的兩種液體間由于密度不等而形成的界面位置。所以這種電極只用于液位，粉粒體容易滯留在極間。根據(jù)電流的大小使繼電器的接點動作，發(fā)出料位報警或位式控制信號。為了保護壓電元件免受物料損壞和粉塵污染，將驅(qū)動和檢振元件裝在叉體內(nèi)部，經(jīng)過金屬膜片傳遞振動。SCL沒有時鐘信號，SDA信息將停止傳輸處于等待狀態(tài)。 2864A芯片擴展：2864A是一種并行EEPROM，它的特點同上，但每頁有16字節(jié)，2864A與8051單片機的接口電路如下圖所示,，P2．7=0才能選中2864A，這種線選法決定了2864A對應(yīng)多組地址空間，即0000H~1FFFH,2000H~3FFFH,4000H~5FFFH,6000H~7FFFH,這8K字節(jié)存儲器可作為數(shù)據(jù)存儲器使用,且掉電后數(shù)據(jù)不丟失 。在頁存儲期間，如對2864A執(zhí)行讀操作，那么讀出的是最后寫入的字節(jié)，若芯片的轉(zhuǎn)儲工作未完成，則讀出數(shù)據(jù)的最高位是原來寫入字節(jié)最高位的反碼。其中段選線占用一個8位I/O口，而位選線占用一個4位I/O口。 獨立式按鍵接口：獨立式按鍵就是各按鍵相互獨立，每個按鍵各接入一根輸入線，一根輸入線上的按鍵工作狀態(tài)不會影響其他輸入線上的工作狀態(tài)。同時，AT89C51可將至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。Flash編程或校驗時，P2亦接收高位地址和其他控制信號。需要注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存端狀態(tài)。此時，片內(nèi)RAM和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。如下表。加密位不可直接校驗，加密位的校驗可通過對存儲器的校驗和寫入狀態(tài)來驗證。共陰型是將各段發(fā)光二極管的負極連在一起，作為公共端COM接地，某筆段通過限流電阻接高電平時發(fā)光。.a～g：七個信號輸出端。89C51的P1初始值為0FFH，所以加一個74LS04反相器使得繼電器初始不產(chǎn)生閉合，使用MC1413為無源驅(qū)動器，IN4007組成繼電器的續(xù)流二極管。若沒有鍵按下，則為11111。（4）消除鍵抖動。A組包括A口8位和C口高4位：B組包括B口8位和C口低4位。.PC0～PC7：C口數(shù)據(jù)/信號線，雙向。E2PROM是電擦除可編程只讀存儲器，其突出優(yōu)點是能夠在線擦除和改寫，無須像ERPOM那樣必須用紫外線照射才能擦除，較新的E2PROM產(chǎn)品在寫入時能自動完成擦除，且不再需要專用的編程電源，可以直接使用單片機系統(tǒng)的+5V電源。2864A與單片機接口時，=0才能選中2864A，這種線選法決定了2864A對應(yīng)多組地址空間，即：0000H～1FFFFH，2000H～3FFFH，4000H～5FFFH，6000H～7FFFH。系統(tǒng)上電、掉電以及供電電壓降低時，第7腳產(chǎn)生復(fù)位輸出，復(fù)位脈沖寬度的典型值為200ms，高電平有效。 料位開關(guān)在料體進入料斗式干燥機后，要能檢測到什么時候到達滿料狀態(tài)，所以就選用簡單的阻力式傳感器，阻力式料位傳感器是指物料對機械運動所呈現(xiàn)的阻擋力。在測量時不需要大幅度的機械運動，驅(qū)動功率小，機械結(jié)構(gòu)簡單、靈敏而可靠。為了在機子滿料時第一時間對系統(tǒng)進行調(diào)整，采用中斷方式。所以非程序區(qū)要每隔一段設(shè)置一個軟件陷阱。相反地，進行按鍵確定，并進行按下鍵處理。設(shè)定數(shù)據(jù)通過串行口存入2864A中，一臺電機來控制兩條生產(chǎn)線，利用外ROM技術(shù)連接8個控制按鍵，以相應(yīng)的按鍵來實現(xiàn)對系統(tǒng)狀態(tài)的設(shè)置，進而由單片機來產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，最終控制電機與方向閥的狀態(tài)，由此來實現(xiàn)主要要求功能；為顯示輸送，排料，時間設(shè)置一個LED顯示電路。緊接著若沒按下另一生產(chǎn)線的啟動按鍵，而方向閥換向，系統(tǒng)就進行排料。交流接觸器是繼電器控制的，在緊靠交流接觸器的輸入端口并上一個電阻和電容串聯(lián)的電路濾去高次諧波。適用范圍中等粘度、腐蝕性液體。為了給音叉提供交變的驅(qū)動力，利用放大電路對壓電元件施加交變電場，靠逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生機械力作用在叉體上。 MAX813L的典型應(yīng)用電路MAX813L的典型應(yīng)用電路如上所示。 鎖存器74LS373的引腳圖D7～D0：8位數(shù)據(jù)輸入線Q7～Q0：8位數(shù)據(jù)輸出線G：數(shù)據(jù)輸入鎖存選通信號，高電平有效。（3） 寫方式2864A提供了兩種數(shù)據(jù)方式：頁寫入和字節(jié)寫入頁寫入：2864A片內(nèi)設(shè)置了16字節(jié)的“頁緩沖器”，并將整個存儲器陣列劃分成512頁，每頁16個字節(jié)。ROM中的信息一旦寫入之后，就不能隨意更改，特別是不能在程序運行的過程中寫入新的內(nèi)容，故稱之為只讀存儲器。.D0～D7：雙向三態(tài)數(shù)據(jù)總線。 8255A芯片介紹 自動加料系統(tǒng)有8個按鍵：啟動兩條生產(chǎn)線的“啟動1”鍵和“啟動2”鍵、分秒選擇鍵，時間設(shè)置加，時間設(shè)置減，生產(chǎn)線狀態(tài)的切換鍵，時間設(shè)置鍵，時間切換鍵。若是輸入為0的這一行上沒有按鍵按下，則收到的列信號仍然全是1。非編碼鍵盤是由一些按鍵排列成的一個行列矩陣。電路圖如下： LED接口電路圖 繼電器控制電路在電氣控制領(lǐng)域或產(chǎn)品中，凡是需要邏輯控制的場合，幾乎都需要使用繼電器，從家用電器到工農(nóng)業(yè)應(yīng)用，甚至國民經(jīng)濟各個部門，可謂無所不見。這種顯示方式接口編程容易。（032H）=FFH 聲明為12V編程電壓。4. 在高電壓編程方式時，將/VPP端加上+12V編程電壓。為了避免可能對端口產(chǎn)生意外寫入，激活空閑模式的那條指令后一條指令不應(yīng)是一條對端口或外部存儲器的寫入指令。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路如圖： 內(nèi)部振蕩電路 外部振蕩電路外接石英晶體（或陶瓷振蕩器）及電容CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。當振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將單片機復(fù)位。 在Flash編程時，P0接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。所以就采用獨立式按鍵接口電路。 鍵盤輸入電路 矩陣式鍵盤接口：矩陣式鍵盤（也稱行列式鍵盤）適用于按鍵數(shù)目較多的場合，它由行線和列線組成，按鍵位于行列的交點上。LED顯示器有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種顯示方式。頁的區(qū)分可由地址的高9位（A4~A12）來確定，地址線的低四位(A0~A3)用以選擇頁緩沖器中的16個地址單元之一。SDA傳輸?shù)拿總€字節(jié)必須8位(最高有效位首先傳送)，每個傳送字節(jié)必須跟隨一位應(yīng)答位。 存儲器擴展電路的選擇 24C01擴展：串行總線上的各單片機或集成電路模塊，通過一條數(shù)據(jù)線(SDA)和一條時鐘線(SCL)，按照通信規(guī)則進行尋址和信息傳輸。（3）音叉法：根據(jù)物料對振動中的音叉有無阻力探知料位是否到達或超過某高度，并發(fā)出通斷信號，這種原理不需要大幅度的機械運動，驅(qū)動功率小，機械結(jié)構(gòu)簡單、靈敏而可靠。重錘下降到與料面接觸后，鋼索受到的合力突然減小，促使力傳感器發(fā)出脈沖。密度是指不含空隙的物料每單位體積的質(zhì)量，即通常的質(zhì)量密度 ，如果乘以重力加速度g，就成為重力密度r，簡稱為重度。ROM內(nèi)的程序是公司制作芯片時，代為用戶燒制的，出廠的8051都是含有特殊用途的單片機。接著檢測裝在送料器里的壓力繼電器狀態(tài),若是在空載狀態(tài)下，則停止卸料，送料機向反向移動，直至回到零位，如此循環(huán)。根據(jù)加料工藝要求，其工作原理是：單片機控制的自動加料系統(tǒng)是與料斗式干燥機配套的加料系統(tǒng)。在今天現(xiàn)代科學技術(shù)的許多領(lǐng)域中，什么是送料機呢？顧名思義，送料機就是專門用于粒料,粉料,片狀料，帶狀等材料的自動化，數(shù)控化，精確化的輸送機器，是無論是輕工行業(yè)還是重工業(yè)都不可缺少的設(shè)備。具體硬件接圖如下： 方案一系統(tǒng)硬件接圖這種設(shè)計方案的優(yōu)點在于：兩條生產(chǎn)線既可單獨運行，也可同時運行。實現(xiàn)具體的做法是以AT89C51為基礎(chǔ)，用2864A做外擴存儲器來存儲系統(tǒng)的初始數(shù)據(jù)，這主要是為了給系統(tǒng)設(shè)置一個合適的初態(tài)，當出現(xiàn)系統(tǒng)程序錯亂，能回到的初態(tài)；利用擴展并行接口來外接控制按鍵，以此來接收操作命令，同時為了讓工作者能了解到各按鍵的狀態(tài)，再給系統(tǒng)接入發(fā)光二極管來顯示相應(yīng)按鍵的狀態(tài)；采用LED靜態(tài)顯示來顯示工作時間量變化情況，為了使LED位信息與AT89C51輸出的信息相對應(yīng)，在兩者之間接了譯碼器MC14511B；為了能及時確定生產(chǎn)線的滿料狀態(tài)，給系統(tǒng)設(shè)計了一個滿料中斷電路，同時為抗干擾，將滿料信號進行光耦隔離；為了讓系統(tǒng)能穩(wěn)定工作，防止程序亂飛，給系統(tǒng)設(shè)計了一個看門狗電路；為解決各外設(shè)與單片機AT89C51速度不等的情況，給兩者之間接了鎖存器；最后給系統(tǒng)接了一個內(nèi)部時鐘振蕩器。也不予采用；AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含4K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和128bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元。（2）適用于非金屬容器，或雖為金屬容器但非立式圓筒形，物料為絕緣性的。但這種方法運用了邏輯電路和數(shù)字技術(shù)，可連續(xù)測量料位值并輸出數(shù)字量，是數(shù)字傳感器，但其采樣是周期性的，對時間而言不連續(xù)，此設(shè)計不予采用；（2）旋槳或推板法：這是一種位式傳感器，或稱料位開關(guān)。經(jīng)過移相，施加到驅(qū)動元件上去，構(gòu)成閉環(huán)振蕩器。多主競爭時必須對所有參與競爭的主控器的時鐘信號進行同步處理。具有頁寫模式：每頁4字節(jié)。首先把選中頁的內(nèi)容擦除，然后寫入的數(shù)據(jù)由頁緩沖器傳遞到EEPROM陣列中。如果顯示器位數(shù)增多，則靜態(tài)顯示方式更是無法適應(yīng)，因此在顯示位數(shù)較多的情況下，一般都采用動態(tài)顯示方式。這是識別矩陣鍵盤按鍵是否按下的關(guān)鍵所在。電路原理框圖如下： 自動加料機控制系統(tǒng)硬件框圖 主機電路核心器件介紹 AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含4K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）