【正文】 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。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。 常用的 E2PROM 芯片有 2816/1816A， 2817/2817A， 2864A。 A1A0與 RD 、 WR 、 CS 信號一起，可確定 8255A 的操作狀態(tài)，如圖所示： 8255A 功能操作 8255A 與 AT89C51 接口電路。 ：數(shù)據(jù)總線緩沖器是三態(tài)雙向的 8 位緩沖器，是 8255A 與單片機數(shù)據(jù)總線的接口， 8255A 的 D0～ D7可以和 AT89C51 單片機的 ～ 直接相連。若在簧片抖動時進(jìn)行掃描就可能得出不正確的結(jié)果。 （ 2）通過“行掃描”確定已按鍵的行、列位置。 本設(shè)計采用 8255A 為 I/O 擴展。 .LE：接電源。LED 顯示器工作于靜態(tài)顯 示方式時，各位的共陰極（或共陽極）連接在一起并接地（或+5V）；每位的段選線（ a~dp）分別與一個 8 位的鎖存器輸出相連。 讀片內(nèi)簽名字節(jié)及編程接口 AT89C51 單片機內(nèi)有 3個簽名字節(jié)，地址為 030H、 031H 和 032H。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。 終止空閑工作模式的方法有兩種，其一是任何一條被允許中斷的事件被激活， IDL（ ）被硬件清除，即刻終止空閑工作模式。 如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 .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。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。由于矩陣鍵盤中行列線為多鍵公用，各按鍵均影響該鍵所在行列的電平。 LED 動態(tài)顯示方式 在多位 LED 顯示時，為了簡化硬件電路，通常將所有位的段選線相應(yīng)的并聯(lián)在一起，有一個 8 位 I/O 口控制，形成段選線的多路復(fù)用。 字節(jié)寫入：字節(jié)寫入的過程與頁寫入的過程類似，不同之處在于僅寫入一個字節(jié)，限時定時器就溢出。 4．同步周期小于 10ms ]4[ 。信息傳輸時， SCL 為高電平期間， SDA 上的信息必須保持穩(wěn)定不變，只有 SCL為低電平期間， SDA 上的信息才允許變化。在這個閉環(huán)中，既有機械能也有電能，叉體是其中的一個環(huán)節(jié)，倘若受到物料阻尼難以振動，正反饋的幅值和相位都將明顯的改變，破壞了振蕩條件，就會停振。在容器壁的某一高度處裝小功率電動機，其軸伸入容器內(nèi)，末端帶有槳狀葉片。所以這種電極只用于液位，粉粒體容易滯留在極間。 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、粉粒壯固體、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。 系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)： （ 1） 用一臺電機控制兩條生產(chǎn)線 （ 2） 要能檢測到滿料狀態(tài)，并顯示出輸送、排 料、滿料時間 （ 3） 時間誤差： 秒 （ 4） 具有抗干擾能力 第二章 方案論證 單片機的選擇 20 世紀(jì) 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。根據(jù)加料工藝要求，其工作原理是：先將真空管關(guān)閉，啟動電機，用低真空氣流將塑料樹脂粒子送入真空管，電機停轉(zhuǎn)，再將粒子排入料斗，如此循環(huán)。但其價格相對 8031較貴 。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。待重錘升至頂部觸及行程開關(guān)，步進(jìn)電機停止轉(zhuǎn)動，同時計數(shù)器也停止計數(shù)并顯示料位（料位值即容器全高減去重錘行程之差） 。 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)。每個集成電路模塊都有唯 — 偽地址，既可以是主控機 (能控制總線，并能完成一次傳輸過程的初始化和產(chǎn)生時鐘信號及傳輸終止信號的器件 )或被控機 (被主控器尋址的器件 )，可以是發(fā)送器 (在總線 1：發(fā)送信息的器件 )或接收器 (從總線上接收治息的器件 ) I178。與應(yīng)答信號相應(yīng)的時鐘信號由主控器產(chǎn)生，發(fā)送器在這個時鐘信號釋放 SDA，使它處于高電平狀態(tài)，以便接收由接收器在這位發(fā)出的應(yīng)答信號。對 2864A的寫操作可分為兩步來實現(xiàn)：第一步，在軟件控制下把數(shù)據(jù)寫入頁緩沖器，這部稱為頁裝載，與一般的靜態(tài) RAM 寫操作是一樣的。 LED 靜態(tài)顯示方式 LED 顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時，各位的共陰極（或共陽極）連接在一起并接地（或 +5V）；每位的段選線（ a~dp）分別與一個 8 位的鎖存器輸出相連。一個 3 3 的行列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個有 9 個按鍵的鍵盤。 第三章 自動加料機主電路 主電路采用 AT89C51，由于 AT89C51 內(nèi)含 4KB 容量，因此在設(shè)計中不需要外擴ROM。 Flash 編程和程序校驗期間， P1接收低 8位地址。但要注意的是：每 當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE脈沖。 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(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。 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(jìn)行編程。 變?yōu)楦唠娖奖硎緶?zhǔn)備就緒狀態(tài)。 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(yīng) 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。 .Q0～ Q7： 8個信號輸出端。當(dāng)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。 （ 3）確定是否有多鍵同時按下。 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）。 RD 有效時，允許 CPU 通過 8255A D0～ D7 讀取數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。這種芯片存儲結(jié)構(gòu)簡單，集成度高，但由于掩膜工藝由于成本較高，因此只適合于大批量生產(chǎn)。在連續(xù)向頁緩沖器寫入數(shù)據(jù)的過程中，不用擔(dān)心限時定時器會益處，因為每當(dāng) WE 下降沿時，限時定時器自動被復(fù)位并重新啟動計時。 74LS373 的功能表見表 OE G D Q 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 不變 1 高阻態(tài) 連接電路圖： 看門狗 MAX813L 電路 幾乎所有的單片機都需要復(fù)位電路， 對復(fù)位電路的基本要求是：在單片機上電時能可靠復(fù)位，在下電時能防止程序亂飛導(dǎo)致 EPROM 中的數(shù)據(jù)被修改；另外，單片機系統(tǒng)在工作時，由于干擾等各種因素的影響，有可能出現(xiàn)死機現(xiàn)象導(dǎo)致單片機系統(tǒng)無法正常工作，為了克服這一現(xiàn)象，除了充分利用單片機本身的看門狗定時器 (有些單片機無看門狗定時器 )外，還需外加看門狗電路；除此以外，有些單片機系統(tǒng)還要求在掉電瞬間單片機能將重要數(shù)據(jù)保存下來，因掉電的發(fā)生往往是根隨機的，因而此類單片機系統(tǒng)需要電源監(jiān)控電路，在掉電剛發(fā)生時能告知單片機。 電源故障輸入 PFI通過一個電阻分壓器監(jiān)測未穩(wěn)壓的直流電源。 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。 主要技術(shù)指標(biāo) [YC 部分 ] 供電電壓：直流 24V 或 1055V (防爆型用 DC 24V) 交流 25250V 50Hz 工作溫度：叉體 4080℃ 儀表 2045℃ 輸出方式： 直流 24V 供電時為繼電器輸出 (AC 220V 1A) 直流 1055V 供電時為集電極開路輸出（ 350mA 防爆型產(chǎn)品≤ 50mA） 交流 25250V 供電時為兩線制輸出 (220V ) 功 耗：直 流供電時 (DC 24V) 交流供電時 (AC 220V) 安裝方式： G1 管螺紋 防爆標(biāo)志：本安 iaⅡ BT4 隔爆型 dⅡ BT4 [YG 部分 ] 供電電壓：直流 24V 或 1855V 交流 50250V 50Hz 工作溫度：叉體 40150℃ 儀表 2070℃ 輸出方式： 直流 24V 供電時為繼電器輸出 (AC 220V 1A) 直流 1855V 供電時為集電極開路輸出 (350mA) 交流 50。在這個閉環(huán)中，既有機械能也有電能，叉體是其中的 一個環(huán)節(jié)，倘若受到物料阻尼難以振動，正反饋的幅值和相位都將明顯的改變，破壞了振蕩條件，就會停振。于是 MAX813L 的第⑧腳輸出低電平，該低電平加到第①腳，使 MAX813L 產(chǎn)生復(fù)位輸出，使單片機有效復(fù)位，擺脫死循環(huán)的困境。當(dāng)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。寫方式時， CE 為低電平，在 WE 下降沿，地址碼 A0～ A12被片內(nèi)鎖存器鎖存，在上升時數(shù)據(jù)被鎖存。根據(jù)編程的方式不同， ROM 分為以下幾種： （ 1）掩膜 ROM 是在制造過程中編程。 .CS ：片選信號，輸入，低電平有效。 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。對應(yīng)于其他的行信號，列信號都是 11111。 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。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(dāng)繼電 器被激勵，從一個起始位置達(dá)到預(yù)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。 在設(shè)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。 AT89C51 的極限參數(shù)： 極限參數(shù)：工作溫度 ?????? 55℃ to+125℃ 儲藏溫度 ?????? 65℃ to+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(yīng)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。 Ready/Busy：字節(jié)編程的進(jìn)度可通過 RDY/BSY 輸出信號監(jiān)測，編程期間， ALE 變成高電平“ H”后 端電平被拉低，表示正在編程狀態(tài)。 空閑和掉電模式外部引腳狀態(tài) 程序存儲器的加密 AT89C51 可使用對芯片 上的 3 個加密位 LB LB LB3 進(jìn)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 模式 程序存儲器 ALE /PSEN P0 P1 P2 P3 空閑模式 內(nèi)部 1 1 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 空閑模式 外部 1 1 浮空 數(shù)據(jù) 地址 數(shù)據(jù) 掉電模式 內(nèi)部 0 0 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 掉電模式 外部 0 0 浮空 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 程序加密位 保護類型 當(dāng)加密位 LB1 被編程時，在復(fù)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(fù)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(fù)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(dāng)前的邏輯電平一致。 用戶也可以采用外部時鐘，采用時鐘的電路如圖。即使不訪問外部存儲器。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉倒高電平，此時可作輸入口。只有這 8 個鍵，比較簡單。 所以，由于本系統(tǒng)只涉 及到 2 位顯示輸出，就采用了 和 2 片 8 位移位寄存器串級使用的 LED 靜態(tài)顯示方式。 N 個 LED 顯示塊有 N跟位選線，根據(jù)顯示方式的不同，位選線和段選線的連接方法也各不相同，段選線控制顯示字符的字型，而位選線為各個 LED 顯示塊的公共端，它 控制該 LED 顯示位的亮、暗。 頁寫入：為了提高寫入速度， 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)。 SCL 保持高電平期間， SDA 由低電平向高電平變化，這種狀態(tài)定義為終止信號