【正文】 主要技術(shù)指標(biāo) [YC 部分 ] 供電電壓：直流 24V 或 1055V (防爆型用 DC 24V) 交流 25250V 50Hz 工作溫度：叉體 4080℃ 儀表 2045℃ 輸出方式： 直流 24V 供電時(shí)為繼電器輸出 (AC 220V 1A) 直流 1055V 供電時(shí)為集電極開路輸出（ 350mA 防爆型產(chǎn)品≤ 50mA） 交流 25250V 供電時(shí)為兩線制輸出 (220V ) 功 耗：直 流供電時(shí) (DC 24V) 交流供電時(shí) (AC 220V) 安裝方式： G1 管螺紋 防爆標(biāo)志：本安 iaⅡ BT4 隔爆型 dⅡ BT4 [YG 部分 ] 供電電壓：直流 24V 或 1855V 交流 50250V 50Hz 工作溫度：叉體 40150℃ 儀表 2070℃ 輸出方式： 直流 24V 供電時(shí)為繼電器輸出 (AC 220V 1A) 直流 1855V 供電時(shí)為集電極開路輸出 (350mA) 交流 50。 禁用范圍 高溫、高粘度液體。 適用范圍 中等粘度、腐蝕 性液體。音叉由壓電晶體驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng)，當(dāng)叉體被液體浸沒(méi)或被物料埋沒(méi)時(shí)振動(dòng)頻率發(fā)生變化。在未來(lái)工業(yè)過(guò)程中將全面取代如浮球液位開關(guān)等落后的檢測(cè)方式廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。在測(cè)量時(shí)不需要大幅度的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)功率 小，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏而可靠。在控制室里的控制電路判斷料位是否越限，并按要求使被控的進(jìn)出料設(shè)備啟停。 為了保護(hù)壓電元件免受物料損壞和粉塵污染，將驅(qū)動(dòng)和檢振元件裝在叉體內(nèi)部，經(jīng)過(guò)金屬膜片傳遞振動(dòng)。在這個(gè)閉環(huán)中，既有機(jī)械能也有電能，叉體是其中的 一個(gè)環(huán)節(jié)，倘若受到物料阻尼難以振動(dòng)，正反饋的幅值和相位都將明顯的改變，破壞了振蕩條件，就會(huì)停振。再由電子放大器和移相電路，把檢振元件的信號(hào)放大。 為了給音叉提供交變的驅(qū)動(dòng)力，利用放大電路對(duì)壓電元件施加交變電場(chǎng)，靠逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)械力作用在叉體上。由于周圍空氣對(duì)振動(dòng)的阻尼微弱，金屬內(nèi)部的能量損耗又很少，所以只需微小的驅(qū)動(dòng)功率就能維持較強(qiáng)的振動(dòng)。 采用音叉法，音叉法：根據(jù)物料對(duì)振動(dòng)中的音叉有無(wú)阻力探知料位是否到達(dá)或超過(guò)某高度，并發(fā)出通斷信號(hào)，這種原理不需要大幅度的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)功率小，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏而可靠。 料位開關(guān) 在料體進(jìn)入料斗式干燥機(jī)后，要能檢測(cè)到什么時(shí)候到達(dá)滿料狀態(tài)，所以就選用簡(jiǎn)單的阻力式傳感器， 阻力式料位傳感器是指物料對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)所呈現(xiàn)的阻擋力。把分壓器接到未穩(wěn)壓的直流電源是為了更早地對(duì)電源故障告警。 電源故障輸入 PFI通過(guò)一個(gè)電阻分壓器監(jiān)測(cè)未穩(wěn)壓的直流電源。于是 MAX813L 的第⑧腳輸出低電平，該低電平加到第①腳，使 MAX813L 產(chǎn)生復(fù)位輸出，使單片機(jī)有效復(fù)位，擺脫死循環(huán)的困境。第⑦腳接單片機(jī)的復(fù)位腳 (AT89C51 的第⑨腳 )；第⑥腳與單片機(jī)的 相連。 MAX813L 的典型應(yīng)用電路： MAX813L 的典型應(yīng)用電路如圖所示。 (4) 門限值檢測(cè)器，第④腳為輸入，第⑤腳為輸出。如果在 內(nèi)沒(méi)有觸發(fā)該電路 (即第⑥腳無(wú)脈沖輸入 )，則第⑧腳輸出一個(gè)低電平信號(hào)。系統(tǒng)上電、掉電以及供電電壓降低 時(shí)，第⑦腳產(chǎn)生復(fù)位輸出，復(fù)位脈沖寬度的典型值為 200ms，高電平有效，復(fù)位門限的典型值為 。 MAX813L 有雙列直插和貼片兩種封裝形式，其雙列直插如圖所示，引腳功能如下： 第①腳為手動(dòng)復(fù)位輸入，低電平有效；第②、②腳分別為電源和地；第④腳為電源故障輸入；第⑤腳為電源故障輸出；第⑥腳為看門狗輸入，第⑦腳為復(fù)位輸出，第⑧腳為看門狗輸出。 74LS373 的功能表見表 OE G D Q 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 不變 1 高阻態(tài) 連接電路圖： 看門狗 MAX813L 電路 幾乎所有的單片機(jī)都需要復(fù)位電路， 對(duì)復(fù)位電路的基本要求是：在單片機(jī)上電時(shí)能可靠復(fù)位，在下電時(shí)能防止程序亂飛導(dǎo)致 EPROM 中的數(shù)據(jù)被修改；另外，單片機(jī)系統(tǒng)在工作時(shí)，由于干擾等各種因素的影響，有可能出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象導(dǎo)致單片機(jī)系統(tǒng)無(wú)法正常工作，為了克服這一現(xiàn)象，除了充分利用單片機(jī)本身的看門狗定時(shí)器 (有些單片機(jī)無(wú)看門狗定時(shí)器 )外，還需外加看門狗電路；除此以外，有些單片機(jī)系統(tǒng)還要求在掉電瞬間單片機(jī)能將重要數(shù)據(jù)保存下來(lái)，因掉電的發(fā)生往往是根隨機(jī)的，因而此類單片機(jī)系統(tǒng)需要電源監(jiān)控電路，在掉電剛發(fā)生時(shí)能告知單片機(jī)。當(dāng)該信號(hào)為低電平的時(shí)候，三態(tài)門打開，鎖存器中數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)輸出線。當(dāng)該信號(hào)為高電平的時(shí)候，外部數(shù)據(jù)選通到內(nèi)部 鎖存器，負(fù)跳變時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存到鎖存器中。我們這本設(shè)計(jì)中使用 74LS373。 2864A 與 AT89C51 接口電路如圖：?jiǎn)纹瑱C(jī)由于受引腳數(shù)的限制，數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，由 P0 口兼用。 2864A 與單片機(jī)接口時(shí)， 2864A 的片選端 CE 與高地址線 連接， =0 才能選中 2864A，這種線選法決定了 2864A對(duì)應(yīng)多組地址空間，即： 0000H～ 1FFFFH， 2021H～3FFFH， 4000H～ 5FFFH， 6000H～ 7FFFH。據(jù)此， CPU 可判斷 的編程是否結(jié)束。 （ 4） 數(shù)據(jù)查詢方式 數(shù)據(jù)查詢是指用軟件來(lái)檢測(cè)寫操作中的頁(yè)存儲(chǔ)周期是否完成。在連續(xù)向頁(yè)緩沖器寫入數(shù)據(jù)的過(guò)程中，不用擔(dān)心限時(shí)定時(shí)器會(huì)益處，因?yàn)槊慨?dāng) WE 下降沿時(shí)，限時(shí)定時(shí)器自動(dòng)被復(fù)位并重新啟動(dòng)計(jì)時(shí)。寫方式時(shí)， CE 為低電平，在 WE 下降沿，地址碼 A0～ A12被片內(nèi)鎖存器鎖存，在上升時(shí)數(shù)據(jù)被鎖存。 （ 3） 寫方式 2864A 提供了兩種數(shù)據(jù) 方式：字節(jié)寫入和頁(yè)寫入 頁(yè)寫入： 2864A 片內(nèi)設(shè)置了 16 字節(jié)的“頁(yè)緩沖器”，并將整個(gè)存儲(chǔ)器陣列劃分成 512 頁(yè)，每頁(yè) 16個(gè)字節(jié)。此時(shí)，輸出線呈高阻態(tài)，芯片的電流從 140mA 降至維持電流 60mA。本設(shè)計(jì)采用的是用 2864A的擴(kuò)展方式。 E2PROM 是電擦除可編程自讀存儲(chǔ)器，其突出優(yōu)點(diǎn)是能夠在線擦除和改寫，無(wú)須像 ERPOM 那樣必須用紫外線照射才能擦徹，較新的E2PROM 產(chǎn)品在寫入時(shí)能自動(dòng)完成擦除，且不再需要專用的編程 電源，可以直接使用單片機(jī)系統(tǒng)的 +5V電源。 （ 4） E2PROM 這是一種用電信號(hào)編程，也用電信號(hào)擦除的 ROM 芯片，對(duì) E2PROM 的讀寫操作與 RAM 存儲(chǔ)器幾乎沒(méi)有什么差別，只是寫入的速度慢一些，但斷電后能夠保存信息。 （ 3） EPROM EPROM 是用電信號(hào) 編程，用紫外線擦除的只讀存儲(chǔ)器芯片。這種芯片存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集成度高，但由于掩膜工藝由于成本較高，因此只適合于大批量生產(chǎn)。根據(jù)編程的方式不同， ROM 分為以下幾種： （ 1）掩膜 ROM 是在制造過(guò)程中編程。 ROM 中的信息一旦寫入之后，就不能隨意更改，特別是不能在程序運(yùn)行的過(guò)程中寫入新的內(nèi)容，故稱之為只讀存儲(chǔ)器。程序存儲(chǔ)器一般采用自讀存儲(chǔ)器，因?yàn)檫@種存儲(chǔ)器在電源關(guān)斷后，仍能保存程序，在系統(tǒng)上電后， CPU 可取出這些指令予以重新執(zhí)行。 在連接鍵盤電路采用 8255A 為擴(kuò)展 I/O 口時(shí)，要在中間加入一個(gè) 74LS373， 74LS373 是一個(gè)三態(tài)門的 8D 鎖存器，它可以作為 AT89C51 外部的一個(gè)擴(kuò)展輸入口，借口電路的工作原理是當(dāng)外設(shè)把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后，發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)加到 373 的 G 端，即鎖存端，使輸入數(shù)據(jù)在 373 中鎖存，同時(shí)信號(hào)加到 AT89C51 單片機(jī)的中斷請(qǐng)求 0INT 端，單片機(jī)響應(yīng)中斷，在中斷服務(wù)程序中執(zhí)行下面程序： A1 A0 RD WR CS 操 作 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 A口→數(shù)據(jù)總線 B 口→數(shù)據(jù)總線 C 口→數(shù)據(jù)總線 輸入操作 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 數(shù)據(jù)總線→ A口 數(shù)據(jù)總線→ B 口 數(shù)據(jù)總線→ C 口 數(shù)據(jù)總線→控制口 輸出操作 x 1 x x 1 x X 0 1 x 1 1 1 0 0 數(shù)據(jù)總線為高阻態(tài) 非法狀態(tài) 數(shù)據(jù)總線為高阻態(tài) 禁止操作 MOV DPTR， 0BFFFH MOVX A， DPTR 在執(zhí)行上面的第二條指令時(shí)， =0， RD 有效，通過(guò)或門后加到 373 的 OE 端，即 373的三態(tài)門控制端，使三態(tài)門暢通，鎖存的數(shù)據(jù)讀入到累加器 A中。當(dāng) 8255A 工作于方式 0時(shí)， PC0～ PC7分為兩組（每組 4 位）并行 I/O 數(shù)據(jù)線；當(dāng) 8255A 工作于方式 1 或方式 2 時(shí)， PC0～ PC7為 A 口、 B 口提供聯(lián)絡(luò)信號(hào)。 .PB0～ PB7： B口數(shù)據(jù)線，雙向。有效時(shí)，允許 .A1A0：端口控制信號(hào)，輸入。 RD 有效時(shí)，允許 CPU 通過(guò) 8255A D0～ D7 讀取數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。 .CS ：片選信號(hào)，輸入，低電平有效。 .RESET：復(fù)位信號(hào)，輸入，高電平有效。 8255A 引腳功能 8255A 共有 40 個(gè)引腳，一般為雙列直插 DIP 封裝， 40個(gè)引腳可分為與 CPU 連接的數(shù)據(jù)線、地址和控制信號(hào)以及與外圍設(shè)備連接的三個(gè)端口線。數(shù)據(jù)的輸入輸出、控制字和狀態(tài)信息的傳遞，均可通過(guò)數(shù)據(jù)總線緩沖器進(jìn)行。兩組的控制電路中分別有控制寄存器，根據(jù)寫入的控制字決定兩組的工作方式，也可對(duì) C口每一位置“ 1” 或清“ 0”。 ： 8255A 的三個(gè)端口在使用使可分為 A、 B兩組。 當(dāng)數(shù)據(jù)傳送不需要聯(lián)絡(luò)信號(hào)時(shí)，這 3個(gè)端口都可以用作輸入口或輸出口。 B口：含有一個(gè) 8位數(shù)據(jù)輸出鎖存 /緩沖器和一個(gè) 8 位輸入鎖存器（不鎖存）。 3 個(gè)I/O口都可以通過(guò)編程選擇為輸入口或輸出口，但在結(jié)構(gòu)和功能上有所不同。本系統(tǒng)采用 8255A 擴(kuò)展并行口。這可通過(guò)調(diào)用子程序來(lái)解決，當(dāng)系統(tǒng)中有顯示子程序時(shí)，調(diào)用幾次顯示子程序也能同時(shí)達(dá)到消除抖動(dòng)的目的。因此，在程序中要考慮防抖動(dòng)的問(wèn)題。一般按鍵在按下的時(shí)候有抖動(dòng)的問(wèn)題，即鍵的簧片在按下時(shí)會(huì)有輕微的彈跳，需經(jīng)過(guò)一個(gè)短暫的時(shí)間才會(huì)可靠地接觸。實(shí)際上，由于掃描的速度很快，真正找到兩個(gè)鍵同時(shí)按下的情況是很少的。出現(xiàn)這種情況時(shí)，就可能有不止一次會(huì)得到列信號(hào)不為全 1，這時(shí)就不容易判斷哪個(gè)鍵是真正需要按下的。 （ 3）確定是否有多鍵同時(shí)按下。對(duì)應(yīng)于其他的行信號(hào)，列信號(hào)都是 11111。因 此，只要記下列信號(hào)不全為 1 時(shí)的 C 口輸出及 B 口輸入，就能確定以按鍵的位置。 只有在某行上有鍵按下時(shí)，在這一行上輸入 0（其他行為 1），在列輸出上才能檢測(cè)到 0 信號(hào)。所謂行掃描就是依次給每條行線輸入 0 信號(hào)，而其余各行都輸入 1，并檢測(cè)每次掃描時(shí)所對(duì)應(yīng)的列信號(hào)。 若有任一個(gè)按鍵按下，則有某一條列線為 0，也就是當(dāng) PB4～ PB0 不為 11111 時(shí)，就表示有鍵按下。 CPU 通過(guò)并行口輸出 000000 到鍵盤的行線，然后檢測(cè)鍵盤的列線信號(hào)。當(dāng)有按鍵按下時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)鍵的識(shí)別、防止抖動(dòng)以及確定鍵碼等一系列問(wèn)題。鍵盤的行線接 8155C 口的六條線 PC5～ PC0，鍵盤的列線則接8155B 口的 5 條線。 使用非編碼鍵需要用軟件來(lái)解決按鍵的識(shí) 別，防止抖動(dòng)以及鍵碼的產(chǎn)生等工作。按鍵的作用，只是簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)接點(diǎn)的接通和斷開，但必須有一套相應(yīng)的程序與之配合，才能產(chǎn)生出相應(yīng)的鍵碼。這種鍵盤的使用比較方便，亦不需要編寫很多程序，但使用的硬件較復(fù)雜，在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中使用還不多。 鍵盤接口 非編碼鍵盤與單片機(jī)的接口單片機(jī)系統(tǒng)所用的鍵盤有編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。 電路圖如下： 鍵盤及顯示電路 鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干擾單片機(jī)的主要手段 。經(jīng)考慮采用 4123 無(wú)極 12V 直流控制24V的交流繼電器，并利用光耦合器件 P521 和 MCU 隔開。本設(shè)計(jì)共需 2 個(gè)繼電器控制交流接觸器，一個(gè)接帶動(dòng)生產(chǎn)的電動(dòng)機(jī)。當(dāng)輸入量變化到高于它的吸合值或低于它的釋放值時(shí)，繼電器動(dòng)作，對(duì)于有觸頭式繼電器其觸頭閉合或斷開，對(duì)于無(wú)觸頭式繼電器起輸出發(fā)生階躍變化，以此提供一定的邏輯變量。被轉(zhuǎn)化或施加于繼電器的電量或非電量稱為繼電器的激勵(lì)量，當(dāng)繼電 器被激勵(lì)，從一個(gè)起始位置達(dá)到預(yù)定的工作位置，并完成電路的切換動(dòng)作，稱為繼電器的工作特性，包括吸合。繼電器是一種利用各種物理量的變化，將電量或非電量信號(hào)轉(zhuǎn)化為電磁力（有觸頭式）或使輸出狀態(tài)發(fā)生階躍變化（無(wú)觸頭式），從而通過(guò)其觸頭或突變量促使在同一電路或另一電路中的其它器件或裝置動(dòng)作的一種控制元件。兩片 MC14511B 把 P0 口的高四位和低四位譯碼成十進(jìn)制控制 LED顯示。 LED 接口電路 LED 顯示電路采用 74LS377 驅(qū)動(dòng)器和 MC14511B 譯碼器控制 LED 數(shù)碼管。 .LT、 BI：接地。 74LS377 真值