【導讀】師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學可以將本學位。印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。費時費力，加上粉塵較嚴重，直接影響環(huán)境和工人的身體健康。為了改善工人條件，提高生。因此，本設(shè)計研究的是水泥包裝機智能稱重及其控制系統(tǒng)設(shè)計，主要進行了包裝稱重。敏度，利用液壓阻尼器來減小下料引起的動力沖擊從而提高其控制和顯示的靈敏度。機來控制傳感器的轉(zhuǎn)換和LED顯示等，同時對控制系統(tǒng)軟、硬件進行了較為詳細的設(shè)計。

　　

【正文】 0 取標準值 n=4 總?cè)?shù) n1 圈 n1=n+2=4+2=6 彈簧剛度 p? N/mm 5 1 .2 1 2 .84dpp n ?? ? ? ? 工作極限載荷下的變形量jF mm jF =n jf =4179。 = 節(jié)距 t mm jFtdn? ? ? 3 ?? 成都大學學士學位論文（設(shè)計） 22 自由高度 H0 mm 0 nt d? ? ?4 179。 + 179。3= 取標準值 0H =40 彈簧外徑 D2 mm 2D D d? ? ? 25+3=28 彈簧內(nèi)徑 D1 mm 1D D d? ? ? 253=22 螺旋角α ??0 a rc ta n a rc ta ntD???α 25?= 展開長度 L mm cos? ?1DnL= α 3 .1 4 2 5 6 4 7 3 .8 5c o s 6 .2?? ? 最小載荷時的高度 H1 mm 110PHH P? ? ??40— = 最大載荷時的高度 nH mm n0n PHH P? ? ?? － = 極限載荷時的高度 jH mm jj0= PHH P???40— 1p 0＜ p = 實際工作行程 h mm 1 nh H H? ? ? － =≈ 10177。 1 工作區(qū)范圍 1 1 8 .9 7 0 .0 6 72 8 3 .0 8jPP ? ≈ 1 6 2 .3 12 8 3 .0 8njPP ? ≈ 高徑比 b 0Hb D?? 4025 =＜ 不必進行穩(wěn)定性驗算 成都大學學士學位論文（設(shè)計） 23 工作圖 技 術(shù) 要 求 1 總?cè)?shù) n1=6 L= 4 硬度 HRC45~50 圓柱螺旋拉伸彈簧的計算和預壓緊 圓柱螺旋拉伸彈簧預壓緊結(jié)構(gòu) 圖 為圓柱螺旋拉伸彈簧的拉力調(diào)整結(jié)構(gòu)中的復試調(diào)整結(jié)構(gòu)?？梢愿鶕?jù)工作的需要控制圖中 8 來調(diào)整拉伸彈簧工作的有效圈數(shù)，是一種較好的調(diào)整結(jié)構(gòu)，但比較復雜。 調(diào)節(jié)拉伸彈簧的預拉力的方法是：通過調(diào)整螺釘 1 來控制 2 左右移動實現(xiàn)彈簧的預拉緊。 圖 圓柱螺旋拉伸彈簧預壓緊結(jié)構(gòu) 圓柱螺旋拉伸彈簧的計算 成都大學學士學位論文（設(shè)計） 24 材料名稱： C 級碳素彈簧鋼絲 GB 4357 牌號： 60 選鋼絲直徑為 3mm 查《機械設(shè)計手冊》（彈簧178。起重運輸件178。五金件） 表 723 得 C 級碳素彈簧鋼絲的抗拉極限強度 bσ為 1570MPa 因為它為Ⅰ類 受循環(huán)載荷作用次數(shù)在 610 次以上的彈簧 查《機械設(shè)計手冊》（彈簧 178。 起 重運 輸 件 178。五 金 件） 表 726 得 拉 伸 彈 簧許 用 切應(yīng) 力 pτ 為~ bσ =471~ 圓柱 螺旋拉伸 彈簧計算如下表所示 項目 單位 公示及數(shù)據(jù) 原 始條 件 最小工作載荷 1P 最大工作載荷 np 工作行程 h 彈簧外徑D2 彈簧類別 端部結(jié)構(gòu) 彈簧材料 N N mm mm 1P = np = 10 1h?? 452?D 610N? 次以上 圓鉤環(huán)壓中心 LⅢ 碳素彈簧鋼絲 C 級 初算彈簧剛度 p? N/mm 1 1 6 2 . 3 1 1 8 . 9 7 1 4 . 3 3 410nppp h? ?? ? ? ? 工作極限載荷 jp N 因是Ⅰ類載荷： ? , 故 jp =179。 = 但 考慮到拉伸彈簧，應(yīng)將表 7219 中的 jp 乘以 ；為了直接查表，改為 jp 除以 即 jp = jp 179。 =179。 = 彈簧材料直徑 d 及彈簧中經(jīng) 根據(jù)與 D 條 件從表 7219 得： 成都大學學士學位論文（設(shè)計） 25 D 與有關(guān)參數(shù) d D jp jf 0P dp? 3 20 100 有效圈數(shù)n 圈 100 6 .9 81 4 .3 3dpn p ?? ? ?? 按照表 7210 取標準值 n=7 彈簧剛度p? N/mm 100 1 4 .2 97dpp n ?? ? ? ? 最小載荷下的變形量 1F mm 因 1p 0＜ p ,故 1F =0 最大載荷下的變形量 nF mm 0 1 6 2 .3 1 4 7 .7 8 .0 21 4 .2 9nn PPF P? ?? ? ?? 最大載荷下的變形量 jF mm 0 . 8 3 . 3 8 9 7 0 . 8 1 8 . 9 8jjF f n? ? ? ? ? ? ? 彈簧外徑D2 mm 2D D d? ? ? 20+3=23 彈簧內(nèi)徑D1 mm 1D D d? ? ? 20— 3=17 自由長度0H mm 0 ( 1. 5 ) 2 62 .5H n d D? ? ? ? 最小載荷時的長度 1H mm 1 0 1 0 H F? ? ? ? ? 最 大載荷時的長度 nH mm 0 H F? ? ? ? ? 工作極限載荷下的長度 jH mm j0= 6 2 .5 1 8 .9 8 8 1 .4 8jH H F? ? ? ? 展開長度L mm 2 9 3 . 1 4 2 0 5 6 5 . 2L D n D??? ? ? ? ? ? 成都大學學士學位論文（設(shè)計） 26 實際極限變形量 mm 0 47 .7 2 11 .7214 .29nP FP ? ? ? ?? j＜ F 最大工作載荷 np N 0 4 7 . 7 1 4 . 2 9 8 . 0 2 1 6 2 . 3 0 5 8nnP P P F?? ? ? ? ? ?≈ 實際極限載荷 N 0 . 8 3 3 9 . 7 6 0 . 8 2 7 1 . 8 0 8jnPP? ? ? ? ? 工作圖 成都大學學士學位論文（設(shè)計） 27 第四章 控制部分設(shè)計 系統(tǒng)主要元件選擇及功能簡介 A/D 轉(zhuǎn)換芯片 從傳感器輸出的信號為模擬信號，而單片機只能接受處理數(shù)字信號。故需要 A/D 轉(zhuǎn)換器來模擬信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。而 AD574A是一種單片高速 12 位逐次比較型 A/D 轉(zhuǎn)換器，它內(nèi)部含有雙極性電路構(gòu)成的混合集成轉(zhuǎn)換顯片，具有外 接元件少，功耗低，精度高等特點，并且具有自動調(diào)零和自動極性轉(zhuǎn)換功能，只需外接少量的電阻件即可構(gòu)成一個完整的 A/D轉(zhuǎn)換器，故選 AD574AA/D 轉(zhuǎn)換器芯片。其主要功能特性如下： 分辨率： 12 位 非線性誤差：小于177。 1/2LBS 或177。 1LBS 轉(zhuǎn)換速率： 25us 模擬電壓輸入范圍： 0— 10V 和 0— 20V， 0— 177。 5V 和 0— 177。 10V 兩檔四種 電源電壓：177。 15V 和 5V 數(shù)據(jù)輸出格式： 12 位 /8 位 芯片工作模式：全速工作模式和單一工作模式。 AD574A 管腳功能 圖 及 參數(shù)說明 圖 AD574A 管腳功能圖 CS ：片選控制端。，低電平有效。 CE：芯片允許信號，高電平有效。只有 CS 和 CE 同時有效， AD574A 才能工作。 成都大學學士學位論文（設(shè)計） 28 /RC讀轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)控制端。 讀出或轉(zhuǎn)換控制信號，用于控制 ADC574A 是轉(zhuǎn)換還是讀出。當為低電平時，啟動 A／ D 轉(zhuǎn)換；當為高電平時，將轉(zhuǎn)換結(jié)果讀出。 12/8 ： 數(shù)據(jù) \模式選擇端，通過此引腳可選擇數(shù)據(jù)縱線是 12 位或 8 位輸出。 數(shù)據(jù)輸出方式控制信號。當為高電平時，輸出數(shù)據(jù)為 12 位；當為 低電平時，數(shù)據(jù)是作為兩個 8 位字輸出。 A0 轉(zhuǎn)換位數(shù)控制信號。當為高電平是，進行 8 位轉(zhuǎn)換，為低電平進行 12 位轉(zhuǎn)換，字節(jié)地址短周期控制端。與端用來控制啟動轉(zhuǎn)換的方式和數(shù)據(jù)輸出格式。須注意的是，端 TTL電平不能直接 +5V 或 0V 連接。 VL—— +5V 電源輸入端。 CE—— 使能端。 現(xiàn)在我們來討論 AD574A 的 CE 和 A0 對其工作狀態(tài)的控制過程。在 CE= CS =0 同時滿足時， AD574A 才會正常工作，在 AD574 處于工作狀態(tài)時，當 /RC=0 時 A/D 轉(zhuǎn)換，當 /RC=1 是進行數(shù)據(jù)讀出。 和 A0 端用來控制啟動轉(zhuǎn)換的方式和數(shù)據(jù)輸出格式。 A0=0 時，啟動的是按完整 12 位數(shù)據(jù)方式進行的。當 A0=1 時，按 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換方式進行。當 /RC=1，也即當 AD574A 處于數(shù)據(jù)狀態(tài)時， A0 和 12/8 控制數(shù)據(jù)輸出狀態(tài)的格式。當 12/8 =1 時，數(shù)據(jù)以 12 位并行輸出，當 12/8 =0 時，數(shù)據(jù)以 8 位分兩次輸出。而當 A0=0 時，輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的高 8 位， A0=1 時輸出 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的低 4 位，這四位占一個字節(jié)的高半字節(jié)，低半字節(jié)補零。其控制邏輯真值表如下。 AD574A 操作表功能表 CE CS /RC 12/8 A0 完成操作 1 0 0 179。 0 啟動 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換 1 0 0 179。 1 啟動 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換 1 0 1 1 179。 12 位數(shù)字量輸出 1 0 1 0 0 高 8 位數(shù)字量輸出 1 0 1 0 1 低 4 位數(shù)字量輸出 0 179。 179。 179。 179。 無操作 179。 1 179。 179。 179。 無操作 VCC—— 正電源輸入端，輸入 +15V 電源。 REF OUT—— 10V 基準電源電壓輸出端。 AGND—— 模擬地端。 REF IN—— 基準電源電壓輸入端。 VEE—— 負電源輸入端，輸入 15V 電源。 成都大學學士學位論文（設(shè)計） 29 10V IN—— 10V 量程模擬電壓輸入端。 20V IN—— 20V 量程模擬電壓輸入端。 DGND—— 數(shù)字地端。 DB0— DB11—— 12 條數(shù)據(jù)總線。通過這 12 條數(shù)據(jù)總線向外輸出 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。 STS—— 工作狀態(tài)指示信號端， STS=1 時，表示轉(zhuǎn)換器正處于轉(zhuǎn)換狀態(tài)，當 STS=0 時，聲明 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束，通過此信號可以判別 A/D 轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)，作為單片機的中斷或查詢信號之用。 AD574A 的輸入模擬電壓既可以單極性也可以是雙極性：單極性輸入時為 0~+10V 或0~+20V；雙極性輸入時為177。 5V 之間或177。 10V 之間。 單極性和雙極性電壓輸入時的 BIP OFF 接線各不相同，接線圖如 所示。 圖 單極性電壓和雙極性電壓輸入時的 BIP OFF 接線 8751 主芯片 成都大學學士學位論文（設(shè)計） 30 8751 芯片的接線和引腳功能與 8031 和 8051 基本相似，不同點在于： ① .8751 為 EPROM 型芯片，它可以根據(jù)用戶需要自己寫入程序，而且寫入的程序是可以刪除和修改的。 ② .8751 含 128B 的片內(nèi) RAM 和 4KB 的片內(nèi) ROM。因為 A/D轉(zhuǎn)換器為 AD574A， 12 位的高精度轉(zhuǎn)換器。每轉(zhuǎn)換一次 8751 需要 2KB 的 RAM 來臨時空間來存儲數(shù)據(jù)，又因為稱重是連續(xù)進行的，故 A/D 轉(zhuǎn)換也是連續(xù)的，但是每轉(zhuǎn)換一次的數(shù)據(jù)存儲在 RAM 中是會被下一次轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)所替換。故 8751 芯片 內(nèi) 128KB 的 RAM 遠遠足夠了，不需要外部擴展 RAM。而4KB 的片內(nèi) ROM 也足夠了，不需外擴了，故選擇 8751 芯片控制更為簡單、合理。 8751 的 40 條引腳功能圖如 所示，其主要功能簡介如下： 主電源引腳 VCC和 VSS VCC—— （ 40 腳）接 +5V 電壓； VSS—— （ 20 腳）接地。 2