【文章內(nèi)容簡介】 部的物料均勻帶到下部，由下一個(gè)裝置把物料送走。所以，星型卸灰閥只能直立安裝，而不允許水平安裝，給料機(jī)的上部要保持一定的料柱。星型卸灰閥的三種分類，一般采用普通型，可以用在80度以下及常溫的通常物料上，它可以連續(xù)均勻向輸料管內(nèi)供料，而在系統(tǒng)和分離收塵部，它又可以作為卸料器功能。 稱重模塊元件設(shè)計(jì)稱重傳感器選用德國HBM數(shù)字式稱重傳感器。選用原因：數(shù)字式稱重傳感器是當(dāng)前最為先進(jìn)的傳感器，它的誕生省略了模擬式稱重傳感器的AD轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，是電路更加簡單，更加容易理解，本畢業(yè)設(shè)計(jì)選擇德國HBM數(shù)字式稱重傳感器。德國HBM數(shù)字式稱重傳感器采用RS485數(shù)字通信技術(shù)。因此選用此稱重傳感器不但方便，而且節(jié)省了很多單片機(jī)接口。1. 德國HBM數(shù)字式稱重傳感器的規(guī)格參數(shù)特點(diǎn)：（1） 額定負(fù)載：30t。（2） 精度等級：D1，C3。（3） 數(shù)字輸出信號(RS485/4線) ，信號傳輸距離不小于1000米。 自動復(fù)位和調(diào)心、有良好的抗側(cè)向力。（4） 簡單安裝。（5） 內(nèi)置過壓保護(hù)。（6） 防護(hù)等級達(dá)到IP68（1米水柱中測試100小時(shí)）和IP69K（高壓水柱沖洗）水平。（7） 抗疲勞強(qiáng)度不低于100萬次。（8） 具有自診斷功能、可進(jìn)行故障報(bào)警。（9） 防雷擊、抗干擾能力強(qiáng)。2. 數(shù)字化技術(shù)：（1） 稱重傳感器采用高集成化、高智能化的處理單元全數(shù)字量輸出；（2） 對稱重傳感器的非線形、滯后、蠕變溫度性能等參數(shù)進(jìn)行自動補(bǔ)償；（3） 可以防止用簡單電路改變稱量信號大小的方式進(jìn)行作弊；（4） 數(shù)字傳感器大部分電子元器件都安裝在傳感器屏蔽體內(nèi)，能夠經(jīng)受電子干擾、射頻干擾等，可在高干擾區(qū)域工作； 具有故障自診斷功能，出現(xiàn)故障時(shí)會發(fā)出錯(cuò)誤代碼，根據(jù)代碼可判斷故障原因，使應(yīng)用更加方便；記憶能力免除了更換傳感器后的校準(zhǔn)標(biāo)定工作。3. 數(shù)字化通訊技術(shù)：（1） 采用RS485總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信號的遠(yuǎn)距離傳輸，傳輸不小于1000米。（2） 輸出數(shù)字信號幅度強(qiáng)，使抗干擾能力加強(qiáng)，同時(shí)提高了系統(tǒng)防雷擊能力；（3） 總線結(jié)構(gòu)便于多個(gè)稱重傳感器的應(yīng)用，在同一個(gè)系統(tǒng)中最多可接32只稱重偉感器。 光電檢測模塊元件設(shè)計(jì)光電檢測模塊選用對射型光電傳感器（光電門）。選用原因：檢測包裝袋的到位信號需要用到光電門。當(dāng)包裝袋到達(dá)指定位置時(shí)，光電門管路被遮擋，稱重傳感器發(fā)出一個(gè)脈沖信號給單片機(jī)。單片機(jī)每接收到一個(gè)脈沖信號就計(jì)數(shù)一次，并將技術(shù)結(jié)果傳送給數(shù)碼顯示模塊顯示出來。1. 對射型光電傳感器的工作原理：對射型光電傳感器，為了使投光器發(fā)出的光能進(jìn)入受光器，對向設(shè)置投光器與受光器。若把發(fā)光器和收光器分離開，就可使檢測距離加大。由一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器組成的光電開關(guān)就稱為以射分離式光電開光，簡稱對射式光電開關(guān)。它的檢測距離可達(dá)幾米乃至幾十米。使用時(shí)把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側(cè)，檢測物通過時(shí)阻擋光路，收光器就動作輸出一個(gè)開關(guān)控制信號。2. 光電傳感器的特長：（1） 檢測距離長，如果在對射型中保留10m以上的檢測距離等，便能實(shí)現(xiàn)其他檢測手段（磁性、超聲波等） 無法離檢測；（2） 對檢測物體的限制少，由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理，所以不象接近傳感器等將檢測物體限定 在金屬，；（3） 響應(yīng)時(shí)間短，光本身為高速，并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成，所以不包含機(jī)械性工作時(shí)間，響應(yīng)時(shí)間非常短；（4） 分辨率高，能通過高級設(shè)計(jì)技術(shù)使投光光束集中在小光點(diǎn)，或通過構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)高分辨率。也可進(jìn)行微小物體的檢測和高精度的位置檢測；（5） 可實(shí)現(xiàn)非接觸的檢測，可以無須機(jī)械性地接觸檢測物體實(shí)現(xiàn)檢測，因此不會對檢測物體和傳感器造成損傷。因此，傳感器能長期使用；（6） 可實(shí)現(xiàn)顏色判別　　通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合 而有所差異。利用這種性質(zhì)，可對檢測物體的顏色進(jìn)行檢測；（7）便于調(diào)整，在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對檢測物體的位置進(jìn)行調(diào)整； 放大電路元件設(shè)計(jì)利用ULN2803做放大器件。選用原因：單片機(jī)輸出的信號不超過5V，無法直接驅(qū)動24V的中間繼電器，因此采用達(dá)林頓管將單片機(jī)的輸出信號放大，以驅(qū)動繼電器。再由直流的中間繼電器驅(qū)動接觸器，有接觸器控制電路的通斷。ULN2830起到信號放大的作用。1. 概述與特點(diǎn)：如圖33為LN2803是由8個(gè)NPN達(dá)林頓晶體管，連接在陣列非常適合邏輯接口電平數(shù)字電路（例如TTL，CMOS或PMOS上/NMOS）和較高的電流/電壓，如電燈，電磁閥，繼電器，打印錘或其他類似的負(fù)載。圖33 ULN2803原理圖2. 主要特性：（1） ,在5V的工作電壓下它能與TTL和CMOS電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)；（2） ULN2803工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行；（3） ULN2803采用DIP—18或SOP—18塑料封裝。3. 極限值：如表31位ULN2803的極限值對照表。表31 ULN2803極限值對照表參數(shù)符號數(shù)值單位輸出電壓VO50V輸入電壓VI30V集電極電流連續(xù)IC500積極電流連續(xù)TB25操作環(huán)境溫度范圍TA0—+70儲存溫度范圍Tstg55—+150結(jié)溫TJ125 顯示模塊元件設(shè)計(jì)1. CD4511功能：如圖34，CD4511是一個(gè)用于驅(qū)動共陰極LED（數(shù)碼管）顯示器的BCD碼—七段碼譯碼器，特點(diǎn)如下：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動功能的CMOS電路能提供較大的拉電流?？芍苯域?qū)動LED顯示器。圖34 CD4511引腳圖2. CD4511Z真值表：如表32為CD4511的真值表：表32 CD4511真值表輸入輸出LEBILIDCBAabcdefg顯示XX0XXXX11111118X01XXXX0000000消隱011000111111100011000001100001011001111011012011001011110013011010101100114011010011110115011011100111116011011010100007011100111111118011100011100119 主處理器的選用本課論文選用89C52單片機(jī)作為“大腦”，來控制全自動粉料包裝機(jī)的每一步動作準(zhǔn)確無誤的執(zhí)行。下面是89C52單片機(jī)的簡介：如圖35所示為89C52單片機(jī)。89C52是INTEL公司MCS51系列單片機(jī)中基本的產(chǎn)品，它采用ATMEL公司可靠的CMOS工藝技術(shù)制造的高性能8位單片機(jī)，屬于標(biāo)準(zhǔn)的MCS51的HCMOS產(chǎn)品。它結(jié)合了CMOS的高速和高密度技術(shù)及CMOS的低功耗特征，它基于標(biāo)準(zhǔn)的MCS51單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，屬于89C51增強(qiáng)型單片機(jī)版本，集成了時(shí)鐘輸出和向上或向下計(jì)數(shù)器等更多的功能，適合于類似馬達(dá)控制等應(yīng)用場合。89C52內(nèi)置8位中央處理單元、512字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM、8k片內(nèi)程序存儲器（ROM）32個(gè)雙向輸入/輸出(I/O)口、3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和5個(gè)兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩電路。此外，89C52還可工作于低功耗模式，可通過兩種軟件選擇空閑和掉電模式。在空閑模式下凍結(jié)CPU而RAM定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。掉電模式下，保存RAM數(shù)據(jù)，時(shí)鐘振蕩停止，同時(shí)停止芯片內(nèi)其它功能。外接石英晶體或者陶瓷諧振器以及電容CC2接在放大器的反饋回路（AT89C52內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大電路，XTALXTAL2分別是該放大器的輸入和輸出端）中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。為了使裝置能夠被外部時(shí)鐘信號激活，XATL1應(yīng)該有效，而XTAL2應(yīng)該被懸空。由于輸入到內(nèi)部的時(shí)鐘信號電路通過了一個(gè)二分頻的信號，外部信號的工作周期比沒有別的要求，但是最大值和最小值的大小可以在數(shù)據(jù)表上觀察出來。當(dāng)正常工作時(shí)，外部振蕩器可以計(jì)算出XTAL1上的電容，最大可達(dá)到100pF。這是由于振蕩器電容和反饋電容之間的相互作用。當(dāng)外部信號是標(biāo)準(zhǔn)高電平或者低電平時(shí)，電容不會超過20pF. 圖35 89C52單片機(jī)引腳圖如圖（附錄2）為包裝機(jī)的電路原理圖。利用proteldxp繪制。本論文中，全自動包裝機(jī)由制袋模塊、裝料模塊、傳送帶模塊和數(shù)碼顯示模塊組成：：將筒狀的編織袋薄膜截取相應(yīng)的長度，一端封口，形成筒狀的編織袋，并通過后機(jī)械手?jǐn)[放整齊，供裝料系統(tǒng)使用。（1）當(dāng)按下啟動按鈕時(shí)，塑料薄膜開始下方，當(dāng)包裝袋薄膜遮住光電門時(shí)，光電門發(fā)出開關(guān)信號。（2）單片機(jī)接收到開關(guān)信號后。（3）封口完畢后。2裝料模塊：用機(jī)械臂抓取制作好的包裝袋，填充粉料，填充完畢后完成封口操作并放在傳送帶上。（1）當(dāng)按下啟動按鈕時(shí)，單片機(jī)延時(shí)十秒后，機(jī)械手抓取包裝袋。（2）稱重傳感器經(jīng)RS485芯片將稱量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反映給單片機(jī)，當(dāng)稱量質(zhì)量達(dá)到24kg時(shí)，大料閥關(guān)閉，當(dāng)質(zhì)量達(dá)到25kg時(shí)，小料閥關(guān)閉。（3）單片機(jī)檢測機(jī)械臂是否將包裝袋，當(dāng)包裝袋到位后，當(dāng)質(zhì)量變?yōu)?時(shí)，閥門關(guān)閉。（4）。封口完畢后。當(dāng)取袋子完畢后，單片機(jī)計(jì)數(shù)一次并傳送給顯示模塊顯示出來。3傳送帶裝置：由傳送帶組成，負(fù)責(zé)將包裝好的產(chǎn)品運(yùn)離包裝區(qū)。（1）當(dāng)按下啟動按鈕后，傳送帶啟動，并一直工作。直到按下停止按鈕。當(dāng)包裝好的產(chǎn)品放上傳送帶后，由傳送送離包裝區(qū)，供下一步裝車或者囤積。：對包裝產(chǎn)品的數(shù)目進(jìn)行技術(shù)并通過數(shù)碼管顯示出來，供操作者參考。 （1）前機(jī)械臂將信號反饋給單片機(jī)時(shí)，單片機(jī)將計(jì)數(shù)完成的信號傳送給CD4511芯片。（2）由于單片機(jī)接口不夠，所以采用CD4511芯片來減少單片機(jī)接口。 本章小結(jié)第三章是對系統(tǒng)硬件的詳細(xì)介紹，要設(shè)計(jì)一款科技含量較高的包裝機(jī)，需要用到很多的電機(jī)、傳感器、繼電器以及其他的硬件。本章第一小節(jié)對上述元件進(jìn)行了非常詳細(xì)的介紹，包括元件參數(shù)和使用方法。第二章附有全自動包裝