【正文】 ，分別掃描各行，當(dāng)為0時(shí)表明第一列有鍵按下，此時(shí)就開始計(jì)算鍵值。在輸入設(shè)定值時(shí)，應(yīng)先保證S鍵(設(shè)定鍵)已按下，此時(shí)輸入的兩位數(shù)為設(shè)定值的兩個(gè)單字節(jié)BCD碼，再將設(shè)定值壓縮為一個(gè)字節(jié)的壓縮BCD碼，存入內(nèi)存緩沖區(qū)設(shè)定值單元以備計(jì)算的時(shí)候使用。當(dāng)鍵值為13時(shí)，執(zhí)行停機(jī)鍵STOP。所謂T法測速，是利用脈沖發(fā)生器兩個(gè)輸出脈沖之間的間隔時(shí)間來計(jì)算轉(zhuǎn)速的一種測速方法。 報(bào)警處理當(dāng)超限三次后，就要報(bào)警。這點(diǎn)也正是此系統(tǒng)不能夠占領(lǐng)大型企業(yè)配料工藝的原因。（1）用公式計(jì)算瞬時(shí)流量，可調(diào)用浮點(diǎn)數(shù)加法、乘法子程序，計(jì)算結(jié)果送入顯示程序。（2）讓定時(shí)器1選用門控方式計(jì)數(shù)。當(dāng)鍵值為15時(shí)，執(zhí)行Z鍵。DISP2程序的作用是將每個(gè)緩沖區(qū)順序向高位移一次，并把敲入的鍵送入最低位。，調(diào)用子程序?qū)崿F(xiàn)延時(shí)10ms，消除鍵抖動(dòng)。增量式PID控制算法只需計(jì)算增量，當(dāng)存在計(jì)算誤差或精度不足時(shí)，對控制量計(jì)算的影響較小；增量式積分項(xiàng)運(yùn)算僅與本次偏差有關(guān)，不易產(chǎn)生積分飽和，可取得較好的調(diào)節(jié)效果；在實(shí)際系統(tǒng)中，易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)的無擾動(dòng)切換，故在控制策略的選用中得到了廣泛的推廣。在C1還沒有完全放電時(shí)再次開始進(jìn)行充電。具體步驟為交流電網(wǎng)220V的電壓通過電源變壓器將變?yōu)樾枰碾妷褐?，然后通過整流電路將交流電壓變成脈動(dòng)的直流電壓。在本次設(shè)計(jì)中采用IGBT作為開關(guān)器件的單相橋式PWM逆變電路來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。這個(gè)DA芯片以其價(jià)格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。該端與放電管集電極相連，用做定時(shí)器時(shí)電容的放電；8腳：外接電源VCC， ~ 16V，CMOS型時(shí)基電路VCC的范圍為3 ~ 18V。鍵掃描處理采取了軟件消抖等一系列抗干擾措施。原理圖中74LS164是串行輸入并行輸出移位寄存器，它與8051的串行口按方式0連接。這樣巡回掃描速度較快，每秒可以重復(fù)多次。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)。當(dāng)負(fù)載電流很小時(shí),輸出晶體管的低失調(diào)電壓()允許輸出箝位在零電平。邊沿D觸發(fā)器也稱為維持阻塞邊沿D觸發(fā)器。重量信號采集電路原理圖如圖34。ADC0809的工作過程：首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。這種方法彈性元件變形極小，可以測量高頻率變化的壓力，應(yīng)變元件其實(shí)是一個(gè)測力應(yīng)變筒，組成應(yīng)變電橋即可得到輸出電壓值，從而測出壓力值的大小，電路圖如圖33所示。稱重傳感器是一種能夠?qū)⒅亓D(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕牧﹄娹D(zhuǎn)換裝置，是電子衡器的一個(gè)關(guān)鍵部件。晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。值得注意的是每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將越過一個(gè)ALE脈沖，ALE端可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）八個(gè)LSTTL電路。%。水泥廠粉磨車間的熟料配料系統(tǒng)就是依靠調(diào)節(jié)皮帶輸送機(jī)的速度來控制水泥磨的進(jìn)料量，完成對各種熟料的配比?，F(xiàn)在利用單片機(jī)和微機(jī)組成的皮帶配料秤已廣泛地應(yīng)用在冶金、化工、建材、飼料加工等多種行業(yè)，皮帶配料秤控制系統(tǒng)不僅具有自動(dòng)化程度高，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度低，而且配料精度較高，產(chǎn)品質(zhì)量可以得到保障，還能實(shí)現(xiàn)物料的配比，自動(dòng)和手動(dòng)相互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)跟蹤誤差調(diào)整、混合、顯示、稱重。所以迄今為止，單片機(jī)配料系統(tǒng)在一定程度上占據(jù)了中小型企業(yè)配料生產(chǎn)的主控地位。由此可見，配料系統(tǒng)的應(yīng)用非常廣泛。皮帶配料秤就是在皮帶輸送物料時(shí)對物料進(jìn)行連續(xù)累計(jì)稱量的一種自動(dòng)衡器。電子配料系統(tǒng)首次引入計(jì)算機(jī)，提高了集成度。如果配料的質(zhì)量達(dá)不到要求，輕則造成原料和能源的浪費(fèi)，重則影響產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，并且有些特殊生產(chǎn)崗位的配料錯(cuò)誤會給整個(gè)生產(chǎn)釀成嚴(yán)重事故?？梢钥吹?，中國廣大的市場為配料系統(tǒng)的發(fā)展提供了廣闊的前景。系統(tǒng)投入正常運(yùn)行后，單片機(jī)采樣皮帶荷重信號(通過ADC0809轉(zhuǎn)換)和皮帶走速信號，將皮帶走速信號與皮帶單位長度上的瞬時(shí)重量相乘即可計(jì)算出皮帶上物料的瞬間流量F(t)。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接地。能驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)四個(gè)LSTTL負(fù)載。傳感器的特點(diǎn)包括：微型化、數(shù)字化、智能化，它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是高阻抗、小功率、溫度穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好。其主要特性有下列幾點(diǎn)：（1）8路輸入通道，8位A/D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位；（2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?；（3）轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs(時(shí)鐘為640KHz時(shí))，130μs（時(shí)鐘為500KHz時(shí)）；（4）單個(gè)+5V電源供電；（5）模擬輸入電壓范圍0～+5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)；（6）工作溫度范圍為40～+85攝氏度；（7）低功耗，約15mW。多路開關(guān)可以選通8個(gè)模擬通道，允許8 路模擬量分時(shí)進(jìn)行輸入，共用A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在TTL電路中，比較典型的d觸發(fā)器電路有74LS74。18V；（4）消耗電流小，ICC=；（5）輸入失調(diào)電壓小，VIO=177。因本系統(tǒng)鍵盤只有兩行，所以行值加列值就可以得到鍵值。此時(shí)，要求段驅(qū)動(dòng)電路能提供額定的段導(dǎo)通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來確定相應(yīng)的限流電阻。在微機(jī)控制系統(tǒng)中，若控制系統(tǒng)時(shí)間允許，常采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。主復(fù)位(MR)輸入端上的一個(gè)低電平將使其它所有輸入端都無效，非同步地清除寄存器，強(qiáng)制所有的輸出為低電平。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。報(bào)警電路原理圖如圖37。Vcc和ILE接＋5V,8051的與DAC0832的相連，Vss與、DGND相連后接地。主動(dòng)部分和從動(dòng)部分在機(jī)械上無任何聯(lián)系。典型的如橋式整流電路。系統(tǒng)閉環(huán)控制回路原理圖如圖312所示。程序設(shè)計(jì)要完成的內(nèi)容如下：（1）當(dāng)單片機(jī)控制電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，首先系統(tǒng)需要進(jìn)入初始化過程，使系統(tǒng)恢復(fù)初始狀態(tài)；（2）系統(tǒng)初始化后，按下鍵盤上的開始鍵，則系統(tǒng)開始工作；（3）系統(tǒng)正常工作后，單片機(jī)開始進(jìn)行信號的采集和處理，將檢測到的重量、轉(zhuǎn)速、電流信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并輸入到單片機(jī)，然后將采集到的信號計(jì)算得出瞬時(shí)流量并在數(shù)碼管上顯示出來；（4）本系統(tǒng)主要的目的是根據(jù)皮帶傳輸系統(tǒng)上的物料重量來自動(dòng)控制調(diào)節(jié)物料的輸送速度，從而使得皮帶傳輸系統(tǒng)上的物料重量可以保持在一定的范圍之內(nèi)。其中，第一行的行值是00H（=0），第二行的行值為08H（=0）。S鍵是用戶設(shè)定流量的專用鍵。當(dāng)鍵值為14時(shí)，執(zhí)行運(yùn)行鍵RUN，即配料系統(tǒng)在按下RUN鍵后進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。（3）在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，定時(shí)器1以方式1(16位計(jì)數(shù)器模式)工作，則定時(shí)器方式選擇寄存器TMOD中的M1M0＝01B，T法測速時(shí)采用門控方式，GATE＝1。此系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)完整，系統(tǒng)的可靠性能高、構(gòu)成簡單、功能集中、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、性價(jià)比高，并且充分采用了當(dāng)前先進(jìn)的控制技術(shù)，檢測技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)以及相關(guān)的理論。在當(dāng)今電子技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代，單片機(jī)技術(shù)日趨成熟完善，而單片機(jī)的功能多，價(jià)格也越來越適合于普遍使用。由于計(jì)算過程中出現(xiàn)了三次方，加上PID調(diào)節(jié)精度要求較高，因而編程軟件計(jì)算過程中均采用三字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)。如果設(shè)定值已經(jīng)輸入，則轉(zhuǎn)去執(zhí)行本系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)運(yùn)行管理程序。S鍵處理流程圖見圖43。若按鍵值小于10，則為數(shù)字鍵，調(diào)用顯示子程序顯示。下面以簡表的形式，把需要初始化的單元羅列出來，并對存放的數(shù)據(jù)及初始化狀態(tài)逐一做出介紹，見表41。 本系統(tǒng)中P(t)為荷重傳感器電壓輸出信號的函數(shù)，因?yàn)榇嬖谥蔷€性，故可近似由三次多項(xiàng)式表示為： （35）式中：P(t)為單位長度上物料的瞬時(shí)重量； x(t)為荷重傳感器在時(shí)刻t輸出的電壓信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量； a、b、c、d為線性轉(zhuǎn)換系數(shù)。由于四個(gè)整流二極管連接成電橋形式，所以稱這種整流電路為橋式整流電路。此時(shí)若電樞被鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)拖著旋轉(zhuǎn)，那么它便切割磁場相互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，于是從動(dòng)部分的磁極便跟著主動(dòng)部分電樞一起旋轉(zhuǎn)，前者的轉(zhuǎn)速低于后者，因?yàn)橹挥挟?dāng)電樞與磁場存在著相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，電樞才能切割磁力線。8位DA寄存器接成直通方式，即把及都接地。所以應(yīng)先將P1口置為高電平，再經(jīng)過反向器封閉震蕩器。若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于VCC /3，則比較器C2的輸出為0，可使RS觸發(fā)器置1，使輸出端OUT=1。具體的形式是：在鍵掃描時(shí)，74LS164提供列值；整體掃描時(shí)，74LS164輸出00H；逐列掃描時(shí)，74LS164輸出為FEH，F(xiàn)DH，F(xiàn)BH，F(xiàn)7H，EFH，DFH，BFH，7FH。鍵盤顯示器接口電路見圖36。十進(jìn)制數(shù)對應(yīng)的段碼見表31：LED的一種顯示字符就對應(yīng)一個(gè)段碼，CPU送出這個(gè)段碼，LED則顯示這個(gè)段碼所對應(yīng)的字符。機(jī)械按鍵在閉合時(shí)不會立刻穩(wěn)定的接通，在斷開時(shí)也不可能立馬斷開，而是伴隨著一連串的抖動(dòng)。LM393是高增益,寬頻帶器件，像大多數(shù)比較器一樣，如果輸出端到輸入端有寄生電容而產(chǎn)生耦合，則很容易產(chǎn)生振蕩。邊沿D觸發(fā)器:負(fù)跳沿觸發(fā)的主從觸發(fā)器工作時(shí)，必須在正跳沿前加入輸入信號。單位長度皮帶上物料的瞬時(shí)重量信號（皮帶上的物料荷重信號）采集方法如下：（1）由荷重傳感器檢測出瞬時(shí)變化的應(yīng)變情況，并轉(zhuǎn)化為模擬信號以0～10mv輸出；（2）經(jīng)過放大器變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電壓0～5V，送入A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809輸入電路IN0（A/D轉(zhuǎn)換器的0通道）；（3）經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器把模擬信號轉(zhuǎn)換為8位的數(shù)字信號送入8051的P0口；（4）在8051中對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以得到單位長度皮帶上物料的瞬時(shí)重量。ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝。電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)把被測的物理量如位移，壓力，流量，振動(dòng)等轉(zhuǎn)換成線圈的自感系數(shù)和互感系數(shù)的變化，再由電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出，實(shí)現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)換。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。 單片機(jī)8051的最小系統(tǒng)單片機(jī)8051的最小系統(tǒng)如圖32所示。是外接晶體的另一端。單片機(jī)系統(tǒng)再將流量實(shí)際值和它的設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)增量PID調(diào)節(jié)運(yùn)算后計(jì)算出控制量Vi，通過DAC0832 轉(zhuǎn)換為電流輸出信號(4～20mA)，而后經(jīng)放大去控制可控硅的導(dǎo)通角，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑差電機(jī)電磁離合器勵(lì)磁電流的功能，從而調(diào)節(jié)滑差電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使得物料的流量盡可能穩(wěn)定在設(shè)定值附近。在物質(zhì)方面，我們需要又快又好的生產(chǎn)出我們所需要的物質(zhì)產(chǎn)品，所以我們要進(jìn)行生產(chǎn)自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的快速性與精確性。目前，隨著自動(dòng)化控制程度的提高，物料秤自動(dòng)控制不僅關(guān)系到生產(chǎn)質(zhì)量而且還關(guān)系著人身安全，在早期的混凝土配置中完全是依靠大量的人力來完成的，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大并且水泥粉塵的污染損害工人的身體健康。第一、二階段的配料系統(tǒng)只能進(jìn)行簡單的累計(jì)計(jì)算和測量，而且準(zhǔn)確度較低，對系統(tǒng)運(yùn)行過程中的變化不能進(jìn)行有效控制，因此其計(jì)量過程準(zhǔn)確度較低，缺乏穩(wěn)定性，動(dòng)態(tài)性能差。配料系統(tǒng)的使用可以提高各個(gè)部門的自動(dòng)化水平和各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，從而擴(kuò)大公司的效益。在食品加工行業(yè)，配料系統(tǒng)的使用代替了大量的手工勞動(dòng)，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率，使得食品加工更方便、快捷。單片機(jī)配料系統(tǒng)是在大規(guī)模集成芯片技術(shù)成熟的基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生的。我設(shè)計(jì)的皮帶配料秤控制系統(tǒng)正是為了此目的。下面就介紹以8051單片機(jī)為核心的皮帶配料秤的工作原理和整體結(jié)構(gòu)?！?0mA的滑差電機(jī)速度調(diào)節(jié)信號。（2）ALE/正常操作時(shí)為ALE功能（允許地址鎖存）提供把地址的低字節(jié)鎖存到外部鎖存器，ALE 引腳以不變的頻率（振蕩器頻率的六分之一）周期性的發(fā)出正脈沖信號。所以，電源是必不可少的，單片機(jī)使用的是5V電源，其中正極接40管腳，負(fù)極（地）接20管腳。本次設(shè)計(jì)是將重量信號通過傳感器轉(zhuǎn)化為電信號，然后通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對物體重量的自動(dòng)檢測，并顯示出來。本次設(shè)計(jì)的荷重電路采用橋式測量電路，用的是電阻應(yīng)變式傳感器半橋式測量電圖33：荷重傳感器輸出全橋電路路。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量；（8）CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。ADC0809的ADDA、ADDB、ADDC均接地，表示選中0通道IN0。觸發(fā)沿來到前一瞬間加入輸入信號。比較器的所有沒有用的引腳必須接地，其偏置網(wǎng)絡(luò)確立了其靜態(tài)電流與電源電壓范圍 ~30V無關(guān)，通常電源也不需要加旁路電容。數(shù)碼管由8個(gè)發(fā)光二極管（以下簡稱字段）構(gòu)成，通過不同的組合可用來顯示數(shù)字0~字符A～，用于控制各個(gè)顯示器的接地端。在對顯示器要求不是太高的場合，也常采用串行數(shù)據(jù)輸出方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描，這種方式利用8051內(nèi)部的串行口和某個(gè)并行口（如P1口）組成了控制電路?！?jīng)過反向驅(qū)動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)此端接低電平，則時(shí)基電路不工作，此時(shí)不論TR、TH處于何電平，時(shí)基電路輸出為“0”，該端不用時(shí)應(yīng)接高電平；5腳：VC為控制電壓端。 DAC0832在控制電機(jī)中的應(yīng)用在本系統(tǒng)中,執(zhí)行機(jī)構(gòu)滑差電機(jī)的轉(zhuǎn)速可由經(jīng)DAC0832輸出的控制電流來調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)對皮帶上物料的流量控制。 電機(jī)調(diào)速控制電路在晶體管功率放大和電源電路中，脈沖寬度調(diào)制器以其功耗低、效率高得到了廣泛的應(yīng)用。在電子電路及設(shè)備中，一般都需要穩(wěn)定的直流電源供電。之所以使用電容濾波電路是利用電容的充放電原理來達(dá)到濾波的作用。在流量測試的基礎(chǔ)上，把流量設(shè)定值和實(shí)際測試得到的瞬時(shí)流量進(jìn)行比較，計(jì)算出誤差。鍵盤掃描流程圖如圖41。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)鍵按下時(shí)，讓程序執(zhí)行一段除最右邊LED顯示外其余均熄滅的程序，即給其他緩沖區(qū)送入一個(gè)數(shù)，使它查表后得到的段碼為00H，則其他數(shù)碼管不亮，該程序?yàn)镈ISP1。然后返回鍵掃描程序，這樣就可以退出命令狀態(tài)，執(zhí)行清標(biāo)志位功能，等待新命令的輸入。因?yàn)樵撓到y(tǒng)任務(wù)單一，CPU只需順序進(jìn)行采樣、計(jì)算、控制輸出、顯示等任務(wù)，各任務(wù)之間無時(shí)序上的沖突，故不用采用中斷處理。 本設(shè)計(jì)的計(jì)算主要有兩部分：一是計(jì)算瞬時(shí)流量，二是通過PID調(diào)節(jié)程序計(jì)算輸出控制變量。當(dāng)然此系統(tǒng)還有很多不足和待開發(fā)的地方。由硬件電路可知，從而使揚(yáng)聲器發(fā)聲。在計(jì)算時(shí)，用公式計(jì)算轉(zhuǎn)速。在本設(shè)計(jì)中，DAC0832的地址為C000H。同理，也應(yīng)將