【正文】 的字符發(fā)生器 CGROM； 10．顯示緩沖區(qū)可分為 文本顯示區(qū)，圖形顯示區(qū)和 CGROM 區(qū)； 11．光標(biāo)可在字符方式下啟用，此時(shí)光標(biāo)與所在位的字符通過(guò)“或”顯示； 12．文本特征方式只能在文本模式中（此時(shí)文本區(qū)和圖像區(qū)都必須打開(kāi)）； 13．本模塊的控制指令有的需要參數(shù)，參數(shù)的輸入在指令代碼之前 [8]。當(dāng)與電路連接的單片機(jī) 口發(fā)出高電平 時(shí)， NPN 型三極管 9013 的集電極與發(fā)射極被導(dǎo)通，從而繼電器線圈被導(dǎo)通，開(kāi)關(guān)觸點(diǎn) 3 與觸點(diǎn) 4 閉合，液體泵與 220V交流電接通開(kāi)始抽取液體。 TLC2543 的主要特性如下： 1． 11 個(gè)模擬輸入通道； 2． 66ksps 的采樣速率 ； 基于 AT89C51灌裝機(jī)的設(shè)計(jì) 12 3． 最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 10μs； 4． SPI 串行接口； 5． 線性度誤差最大為 177。工作電壓為 +12V，信號(hào)輸出端與信號(hào)放大電路相連。器件采用 Atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，單片機(jī)內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元。 三端集成穩(wěn)壓器的介紹： LM78XX 系列集成穩(wěn)壓器是最普通也是使用最多的固定輸出集成穩(wěn)壓器件，幾乎覆蓋低壓直流的所有輸出值，包括 780 780 780 780 781 781 7824 等。 本系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)稱重、計(jì)算、補(bǔ)償、標(biāo)定、鍵盤輸入、顯示、匯總等功能，除了連接硬件接口電路外，還要通過(guò)上位機(jī)和下位機(jī)編程。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 3 方案 3 ： 通過(guò) 51 系列單片機(jī)作為主控單元，并且能夠通過(guò)傳感器把模擬信號(hào)通過(guò)A/D 信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并且讀取和顯示出來(lái)。 3．在包裝機(jī)械生產(chǎn)中，大量引入高新技術(shù)，使包裝機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)先進(jìn)、使用可靠，使其性能指標(biāo)、工藝水平、 “三化 ”（多功能化、高速化、自動(dòng)化）水平高，向機(jī)電結(jié)合、主輔機(jī)結(jié)合、成套聯(lián)線方向發(fā)展。 26 上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)具有成本低、體積小、集成度高、可靠性高等特點(diǎn)，易于廣泛推廣和普及，在現(xiàn)代化的各種灌裝領(lǐng)域中一定能發(fā)揮它的最大效能。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。目前灌裝機(jī)設(shè)備走向自動(dòng)化，灌裝機(jī)設(shè)備在自動(dòng)化操作下正在改變著灌裝過(guò)程的動(dòng)作方式和灌裝容器及材料的加工方法。 3 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 5 功能要求及方案確定 10 AD620 芯片介紹 15 通信電路的設(shè)計(jì) 17 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 V 數(shù)據(jù)通信方式選擇 21 下位機(jī)程序的設(shè)計(jì) 在飲料、牛奶、煉油、化工、制藥等行業(yè)中，液體灌裝是必不可少的工序，而且也是其生產(chǎn)過(guò)程中十分重要的組成部分。 課題分析 單片機(jī)控制系統(tǒng)有微機(jī)和工業(yè)生產(chǎn)對(duì)象兩大部分組成，其中包括硬件電路和軟件程序，整個(gè)控制系統(tǒng)是通過(guò)接口將計(jì)算機(jī)和生產(chǎn)過(guò)程聯(lián)系起來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)處理和控制。 6． 系統(tǒng)的最小分辨率為 。另外，線性穩(wěn)壓電源同開(kāi)關(guān)型電源相比，穩(wěn)定度及負(fù)載調(diào)整率較高，輸出波紋電壓小，瞬態(tài)響應(yīng)速度快，線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維修，更重要的是工作可靠，故障率低，具有明顯優(yōu)點(diǎn)，并且經(jīng)濟(jì)成本也較低。 由于該液體灌裝系統(tǒng)中還要用到 +5V 直流電，而選用的變壓器只有 +12V的輸出，已經(jīng)用于產(chǎn)生 +12V 的直流電壓，所以可以采用“二級(jí)電源”，即將 +12V 的直流輸出端再經(jīng)過(guò)降壓，穩(wěn)壓等過(guò)程產(chǎn)生 +5V 直流電。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 9 1234P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 35678P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 791 01 11 2R E S E TR X DT X DI N T 01 31 41 51 6I N T 1T 0T 1W R1 71 81 92 0R DX T A L 2X T A L 1VS S4 03 93 83 7VC CP 0 . 0P 0 . 1P 0 . 23 63 53 43 3P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 63 23 13 02 9P 0 . 7E A / VP PA L E / P R O GP E S N2 82 72 62 5P 2 . 7P 2 . 6P 2 . 5P 2 . 42 42 32 22 1P 2 . 3P 2 . 2P 2 . 1P 2 . 0A T 8 9 C 5 13 0 p FC 1C 2Y 1C 31 0 μFR 11 kΩV C CV C C 圖 35 AT89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖 稱重傳感器的選擇 在實(shí)際應(yīng)用中稱重傳感器的種類多種多樣，考慮到本次設(shè)計(jì)的商用灌裝機(jī)為稱重式灌裝，而且精度要求很高，因此選擇 RLC04 S 式拉壓力傳感器。 Rg 4 70+ 12 V 1 2348657Ro I NRo V s R E FO U T P U T+ V s+ I NA D 6 20U312J5C O N 2接壓力傳感器輸出O U T P U T 圖 38 系統(tǒng)信號(hào)放大電路 計(jì)算 RG 選用阻值為 470Ω 的精密電阻，經(jīng)計(jì)算，放大倍數(shù)約為 106。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 13 HJR3FFSZ 型電磁繼電器廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備中，也同樣適用于本電路中。 R42 00R62 00R52 00A J 1A J 2A J 3S6S5S4V C C 圖 313 鍵盤與單片機(jī)接口電路圖 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 15 液晶顯示 電路的設(shè)計(jì) 液晶顯示器 （ LCD） 具有顯示信息豐富、功耗低、體積小、重量輕、超薄等許多其他顯示器無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn) ,近幾年來(lái)被廣泛用于單片機(jī)控制的智能儀器、儀表和低功耗電子產(chǎn)品中 ， LCD 可分為段位式 LCD、字符式 LCD 和點(diǎn)陣式 LCD， 其中 ， 段位式 LCD和字符式 LCD 只能用于字符和數(shù)字的簡(jiǎn)單顯示 ,不能滿足圖形曲線和漢字顯示的要求 ；而點(diǎn)陣式 LCD不僅可以顯示字符、數(shù)字 ， 還可以顯示各種圖形、曲線及漢字 ， 并且可以實(shí)現(xiàn)屏幕上下左右滾動(dòng)、動(dòng)畫、分區(qū)開(kāi)窗口、反轉(zhuǎn)、閃爍等功能 ， 用途十分廣泛 。 數(shù)據(jù)通信方式選擇 數(shù)據(jù)通信方式有兩種，即并行數(shù)據(jù)通信和串行數(shù)據(jù)通信。 RS232C 是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì) （ EIA） 于 1962 年正式頒布的，在異步串行通信中應(yīng)用最廣的總線標(biāo)準(zhǔn)。與之對(duì)應(yīng)的 RS232C 電平的 T1out、 T2out 應(yīng)接 PC 機(jī)的接收端 RD； R1in、 R2in 應(yīng)接 PC機(jī)的發(fā)送端 TD。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)不僅要進(jìn)行硬件接口電路的設(shè)計(jì)，還要進(jìn)行軟件的設(shè)計(jì)，二者相輔相成，缺一不可。 根據(jù)系統(tǒng)總體要實(shí)現(xiàn)的功能及性能要求，以及為了便于分析和調(diào)試，該液體灌裝系統(tǒng)的應(yīng)用程序采用結(jié)構(gòu)化程序模塊設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)的軟件程序可分為二 個(gè)主要部分：下位機(jī)程序部分和上位機(jī)程序部分。 1G N D1 61 21 11 01 41 5V C C87695432V +C 1 +R 1 inT 2 inT 1 inT 1 o u tR 1 o u t1 3R 2 inT 2 o u tV C 2 C 2 +C 1 R 2 o u t 圖 316 MAX232芯片引腳圖 第一部分是電荷泵電路。 基于 AT89C51灌裝機(jī)的設(shè)計(jì) 18 162738495 PC DB9 圖 315 RS232C總線標(biāo)準(zhǔn)接口的 9引腳排列圖 從電器特性來(lái)看， RS232C 總線的邏輯電平與 TTL 電平完全不兼容，總線中的任何一條信號(hào)線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系，邏輯“ 0”規(guī)定為 +5V~+15V 之間，邏輯“ 1”規(guī)定為 5V～ 15V之間，噪聲容限為 2V。 按照串行數(shù)據(jù)的同步方式，串行通信可以分為同步通信和異步通信兩類。 TM240128A 是內(nèi)藏 T6963C 控制器的 240 128 點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊，帶 EL 黃綠色背光。其中有腳 2 為繼電器的線圈輸出線，另外 3 條可作為開(kāi)關(guān)使用，在線圈不通電情況下，觸點(diǎn) 3 通與觸點(diǎn) 5 呈閉合狀態(tài)，觸點(diǎn) 3 與觸點(diǎn)4 斷開(kāi)，當(dāng)給 2 腳接通工作電壓時(shí)，觸點(diǎn) 3 與觸點(diǎn) 5 斷開(kāi)，與觸點(diǎn) 4 閉合。 由于本次設(shè)計(jì)的商用灌裝計(jì)只需對(duì)正電壓放大，因此 4 腳接地， 7 腳接 +12V直流電壓 。該稱重傳感器采用高度可靠性及密封設(shè)計(jì)，即使在惡劣環(huán)境下，仍能長(zhǎng)時(shí)間工作。但由 +12V 降到 +5V 差值比較大，不能將 +12V 輸出端直接與穩(wěn)壓器相連，所以要在二者之間串聯(lián)一個(gè)大功率電 阻?？紤]到本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性能，最終決定使用線性穩(wěn)壓電源作為灌裝計(jì)的供電電源 [2]。 鍵 盤A / D 轉(zhuǎn) 換 電 路容 器 B稱 重 傳 感器信 號(hào) 放 大電 路P C 機(jī)容 器 A聲光報(bào)警單 片 機(jī) 系 統(tǒng) 液 晶 顯 示 器液 體 泵 繼 電 器 圖 21 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖 在液體灌裝過(guò)程中，液體泵將液體從容器 A 中抽取出來(lái)后注入到容器 B 中，同時(shí)稱基于 AT89C51灌裝機(jī)的設(shè)計(jì) 4 重傳感器受到容器 B 中液體質(zhì)量的壓力后，其內(nèi)部電阻值立刻變小、電壓也隨著增加、輸出信號(hào)也隨容器 B中液體質(zhì)量的增多而逐漸變大，由于該信號(hào)比較微弱，不便于傳輸，所以還要對(duì)其進(jìn)行放大。軟件程序主要是在 Visual Basic 環(huán)境下開(kāi)發(fā)完成的。另外，生產(chǎn)要求該系統(tǒng)具有 灌裝 精確、控制可靠等特點(diǎn)，這也是人工操作和半自動(dòng)化控制所難以實(shí)現(xiàn)的。 22 讀取預(yù)設(shè)定值（鍵盤 掃描）模塊的設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)以 89C51單片機(jī)為控制核心，由電源電路、單片機(jī)控制電路、稱重傳感器電路、信號(hào)放大電路、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、鍵盤控制電路、液晶顯示電路、液體泵驅(qū)動(dòng)電路、下位機(jī)與上位機(jī)通信電路以及聲光報(bào)警電路等硬件接口電路組成。盡我所知，除文中特別 加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。在灌裝過(guò)程中，灌裝液體的