【導(dǎo)讀】鉛膏視密度參數(shù)直。接關(guān)系到其使用壽命與可靠性。鉛膏視密度的檢測(cè)主要是靠人工取樣進(jìn)行稱重測(cè)。量，大大降低了生產(chǎn)效率，存在一定的滯后性。主要控制芯片為STC89C52單片機(jī)，用壓力傳感器收集數(shù)據(jù)，結(jié)合A/D. 轉(zhuǎn)換器、液晶顯示128*64制作出了一種高精度的鉛膏視密度檢測(cè)儀器。矩陣鍵盤模塊進(jìn)行控制，非常方便，用液晶顯示器顯示結(jié)果。本設(shè)計(jì)檢測(cè)精度高、測(cè)量速度快，解決了人工測(cè)量引起的誤差，提高了生產(chǎn)效率。

　　

【正文】 集合了使能端與數(shù)據(jù)端的作用。當(dāng)數(shù) HX711 無(wú)法進(jìn)行輸出數(shù)據(jù)時(shí)，管腳 DOUT 輸出高電平，此時(shí)時(shí)鐘輸入信號(hào) PD_SCK 需保持低電平以避免造成通訊混亂。當(dāng)DOUT 從高電平變低電平表示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成， STC89C52 可以從中讀取數(shù)據(jù)了。單片機(jī)檢測(cè)到 DOUT 低電平保持一段時(shí)間后就可以開(kāi)始讀數(shù)，此時(shí) PD_SCK 輸入 24 個(gè)時(shí)鐘脈沖， DOUT 從高 到低逐次輸出各位數(shù)據(jù)。在第每個(gè)時(shí)鐘脈沖的高電平期間 HX711 輸出 24 位數(shù)據(jù)的一位，直至第 24 位逐次輸出完成。一個(gè)輸出周期過(guò)后 DOUT 會(huì)保持為高電平一直到下個(gè)輸出周期。數(shù)據(jù)輸出完成后是對(duì)下一次增益的選擇，通過(guò)接著脈沖輸入的個(gè)數(shù)來(lái)控制，一共選擇 3 種 (一個(gè)脈沖數(shù)A 通道 128 增益，二個(gè)脈沖個(gè)數(shù) B 通道 64 增益，三個(gè)脈沖數(shù) A 通道 32 增益 )，選擇完成后 PD_SCK 應(yīng)保持低電平直至下個(gè)輸出周期。 完成一次通訊，為了確保采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要進(jìn)行多次采集數(shù)據(jù)，在實(shí)際編寫時(shí)需要多次調(diào)用該函數(shù)來(lái)獲取多組數(shù)據(jù)。其中從 A 通道采集的數(shù) 據(jù)是測(cè)量信號(hào)，而從 B 通道采集的數(shù)據(jù)是電源參數(shù)檢測(cè)信號(hào)。 (4)數(shù)據(jù)處理 為了得到真實(shí)的結(jié)果，對(duì)數(shù)據(jù)的處理時(shí)，主程序設(shè)計(jì)上采用了取多次數(shù)據(jù)求平均值的方法，在數(shù)據(jù)處理期間需要對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行篩，剔除明顯錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)， 23 此外而且使用了依據(jù) B通道的數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)際電壓與電壓設(shè)定值的差值進(jìn)行一定糾而補(bǔ)償由電壓變化帶來(lái)的誤差。 (5)結(jié)果顯示 使用 LCD1286 為主要顯示途徑，二極管為輔助輸出的方式輸出數(shù)據(jù)。由于有正負(fù)極兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)所以在，其中二極管主要是標(biāo)示結(jié)果是偏高還是偏低，而LCD1286 是顯示具體測(cè)量結(jié)果。 通過(guò) PSB 的高低 電平選擇 12864 并行通訊。先是 RS 置高電平，等待一會(huì)兒后 R/W 由高變低準(zhǔn)備開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸，如可以傳輸則使能端 e 由低變高開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)寫完后各電平恢復(fù)，將想要顯示在的行的首地址輸入 LCD12864。延遲一段時(shí)間后，當(dāng)需要輸出字符對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后 RS 置低電平， R/W 由高變低準(zhǔn)備開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸，如可以傳輸則使能端 e 由低變高開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)寫完后各電平恢復(fù)。將要輸出的字符對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)輸入 LCD12864。 擴(kuò)展程序設(shè)計(jì) 在中斷中擴(kuò)展了設(shè)計(jì)的基本功能，提供了基本的稱重功能，查詢當(dāng)天測(cè)量的有限次數(shù)的結(jié)果，以及不 合格產(chǎn)品調(diào)整的反饋。中斷中主要包含了以下的塊。 (1)鍵盤掃描 (2)稱重功能 (3)提供修改方案 由于在實(shí)際生產(chǎn)中往往不會(huì)一次就可以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，需要對(duì)他進(jìn)行不調(diào)整。當(dāng)鉛膏視密度不合格時(shí)，可以由工人輸入在接下來(lái)的加工中所需要添加的各部分材料的配比（該表可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)）與該次樣本的總生產(chǎn)量來(lái)求出需要添加材料的具體量。當(dāng)需要使用該功能時(shí)再打開(kāi)功能擴(kuò)展鍵后打開(kāi)該功能鍵，先輸入總生產(chǎn)量，再依次輸入材料與配比，輸入完成后關(guān)閉功能鍵。單片機(jī)得出結(jié)果后，衣格式輸出結(jié)果。 （ 4）查詢功能 在實(shí)際情況中可能會(huì)對(duì)以往 測(cè)量結(jié)果進(jìn)行查詢，設(shè)計(jì)提供了可查有限次數(shù)的結(jié)果查詢。 24 HX711 輸出參數(shù)的確定 本節(jié)主要為軟件部分，主要完成了顯示模塊的初始化和清零過(guò)程，闡述了系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的采集與處理。在設(shè)計(jì)時(shí)為了計(jì)算視密度需要確定壓力和參考電壓與A/D 輸出量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)系統(tǒng)系進(jìn)行了以下測(cè)試： （ 1） 對(duì)壓力的定標(biāo) 在硬件接線上先使用 5v 穩(wěn)壓電源，并斷開(kāi) B 通道，檢查電路接線無(wú)誤后。將調(diào)試程序 1 燒寫至 C52，后就可進(jìn)行對(duì)壓力的定標(biāo)調(diào)試。準(zhǔn)備完成后，在應(yīng)變片上衣次按 20g 遞加從 0 到 5Kg 添加砝碼，逐次對(duì)應(yīng)記錄在顯示屏上的數(shù)據(jù)，得到數(shù)據(jù)后由最小 二乘法計(jì)算出對(duì)應(yīng)的線性關(guān)系。 （ 2） 對(duì)參考電壓的定標(biāo) 在硬件上斷開(kāi) A通道并使用 10v穩(wěn)壓電源串聯(lián)兩個(gè)變阻箱分壓后作為電源使用進(jìn)行電壓參數(shù)的定標(biāo)，將調(diào)試程序 2 燒寫至 C52，后就可進(jìn)行對(duì)電壓參數(shù)的定標(biāo)調(diào)試。調(diào)試時(shí)，調(diào)節(jié)變阻箱，使接入的電源電壓從 4V 到 6V按每次 的電壓遞加，并逐次對(duì)應(yīng)記錄顯示屏上的數(shù)據(jù)，由最小二乘法計(jì)算出對(duì)應(yīng)線性關(guān)系。 由于線性對(duì)應(yīng)的關(guān)系，通過(guò)測(cè)試后就可得到 HX711 的兩個(gè)輸出通道輸出數(shù)據(jù)與實(shí)際情況的對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而可以 準(zhǔn)確計(jì)算出視密度。 小結(jié) 軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基本功能和簡(jiǎn)單的擴(kuò)展功能。在基本 的視密度檢測(cè)功能中，對(duì)數(shù)據(jù)的處理完全按照實(shí)際測(cè)量的要求進(jìn)行的編寫，而且設(shè)置了多種程序?qū)赡艹霈F(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行識(shí)別并剔除。在擴(kuò)展功能中，修正建議可以減去不必要的計(jì)算，查詢可以對(duì)合膏中各階段視密度進(jìn)行有效地記錄。 25 5 總結(jié) 當(dāng)前鉛膏視密度的測(cè)量方法一般是用振動(dòng)臺(tái)取樣，再用托盤天平測(cè)量質(zhì)量，最后計(jì)算視密度。使用天平，使得測(cè)量數(shù)據(jù)較多，測(cè)量步驟較多，導(dǎo)致了出錯(cuò)的可能性較大，而且計(jì)算量大。 為了解決，目前在鉛膏生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)視密度檢測(cè)過(guò)于復(fù)雜的問(wèn)題，而做了本設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)有以下特點(diǎn)：在硬件方面，主要解決了系統(tǒng)的電源，信號(hào)的 測(cè)量、放大、 A/D、 MUC 等的選型與接線構(gòu)成系統(tǒng)的硬件構(gòu)為后續(xù)的軟件設(shè)計(jì)提供了硬件支持與基礎(chǔ)。硬件設(shè)計(jì)方面具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。由于使用的都是市場(chǎng)上常用的電子器件，價(jià)格便宜，易于購(gòu)買和使用。在測(cè)量的時(shí)候使用天平操作繁瑣，出現(xiàn)人為誤差的可能性較大；但使用該設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)量可以很好的簡(jiǎn)化操作的步驟，并可以盡可能減少人為錯(cuò)誤。 在軟件設(shè)計(jì)方面，該設(shè)計(jì)在擁有基本測(cè)量功能后，進(jìn)行了一些功能的擴(kuò)展，擁有了查詢，反饋建議等功能。使得對(duì)測(cè)量結(jié)果的處理更為方便，可以進(jìn)一步減少工作量。 本設(shè)計(jì)采用了以 STC89C52 單片機(jī)為控制芯片，用壓力傳感器收集數(shù)據(jù)，結(jié)合 A/D 轉(zhuǎn)換器、液晶顯示 128*64 制作出了一種高精度的視密度測(cè)量?jī)x器。解決了在鉛膏視密度測(cè)量中對(duì)樣品視密度測(cè)量是使用普通測(cè)量?jī)x器操作繁瑣，減少了測(cè)量時(shí)候的技術(shù)量，從而可以很好的避免了人共計(jì)算時(shí)可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。 總體上來(lái)說(shuō)，本設(shè)計(jì)檢測(cè)精度高、測(cè)量速度快，解決了人工測(cè)量引起的誤差，提高了生產(chǎn)效率。 26 參考文獻(xiàn) [1] 趙玉剛 ,邱東 .傳感器基礎(chǔ) [M].北京 :中國(guó)林業(yè)出版社 ,20xx. 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