【正文】 點亮其他的顯示器。當我們需要同時顯示多個字符時，可以逐次把需要的字符顯示在規(guī)定的位置上。十進制數(shù)對應的段碼見表31：LED的一種顯示字符就對應一個段碼，CPU送出這個段碼，LED則顯示這個段碼所對應的字符。此時，要求段驅(qū)動電路能提供額定的段導通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導通電流來確定相應的限流電阻。通常，公共陰極接低電平（一般接地），其它管腳接段驅(qū)動電路輸出端。此時，要求段驅(qū)動電路能吸收額定的段導通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導通電流來確定相應的限流電阻。當某段驅(qū)動電路的輸出端為低電平時，則該端所連接的字段導通并點亮。數(shù)碼管工作原理如下：（1）共陽極數(shù)碼管的8個發(fā)光二極管的陽極（二極管正端）連接在一起。~F、H、L、P、R、U、Y、符號“”及小數(shù)點“.”。本系統(tǒng)采用軟件消抖，調(diào)用子程序來延時10ms，待鍵閉合穩(wěn)定后再一次接受鍵入的信號，此時抖動已經(jīng)停止，鍵盤狀態(tài)是有效的，達到消抖的目的。機械按鍵在閉合時不會立刻穩(wěn)定的接通，在斷開時也不可能立馬斷開，而是伴隨著一連串的抖動。因本系統(tǒng)鍵盤只有兩行，所以行值加列值就可以得到鍵值。本次設計采用的是非編碼式鍵盤，采用軟件方法來判斷是那一個鍵按下。對于單片機系統(tǒng)來說鍵盤接口信號是輸入信號，因此鍵盤模塊設計的成功與否直接關系到系統(tǒng)整體的可靠性和穩(wěn)定性。鍵盤輸入是人機交互界面中非常重要的組成部分，它是系統(tǒng)接受用戶指令的直接途徑。皮帶走速信號測量電路如圖35。差分輸入電壓可以大于Vcc并不會損壞器件。減小輸入電阻至小于10K將減小反饋信號，而且增加甚至很小的正反饋量(~10mV)能導致快速轉換,使得不可能產(chǎn)生由于寄生電容引起的振蕩，除非利用滯后，否則直接插入IC(集成電路板integrated circuit，縮寫：IC) 并在引腳上加上電阻將引起輸入—輸出在很短的轉換周期內(nèi)振蕩，如果輸入信號是脈沖波形，并且上升和下降時間相當快，則滯回將不需要。LM393是高增益,寬頻帶器件，像大多數(shù)比較器一樣，如果輸出端到輸入端有寄生電容而產(chǎn)生耦合，則很容易產(chǎn)生振蕩。18V；（4）消耗電流小，ICC=；（5）輸入失調(diào)電壓小，VIO=177。C；（2）SVHC(高度關注物質(zhì)):No SVHC (18Jun2010)；（3）工作電源電壓范圍寬，單電源、雙電源均可工作，單電源：2～ 36V，雙電源：177。該電路的特點如下：（1）工作溫度范圍:0176。LM393 是雙電壓比較器集成電路。電路結構:該觸發(fā)器由6個與非門組成，其中G1和G2構成基本RS觸發(fā)器。這樣，輸入端受干擾的時間大大縮短，受干擾的可能性就降低了。而邊沿觸發(fā)器允許在CP邊沿D觸發(fā)器:負跳沿觸發(fā)的主從觸發(fā)器工作時，必須在正跳沿前加入輸入信號。在TTL電路中，比較典型的d觸發(fā)器電路有74LS74。其中M法是在一定的時間內(nèi)測取光電編碼器輸出的脈沖個數(shù)，用以計算這段時間的平均轉速，M法測速僅適合用于高速段；T法測速是在編碼器兩個相鄰輸出脈沖的間隔時間內(nèi)，用一個計數(shù)器對已知頻率為f的高頻脈沖進行計數(shù)，并由此來計算轉速，T法測速與M法測速正好相反，僅適合用于低速段；M/T法測速是把以上兩種方法結合在一起，既檢測一定時間內(nèi)編碼器輸出的脈沖個數(shù)，又檢測一定時間間隔的高頻時鐘脈沖個數(shù)，用來計算轉速，M/T法測速能適用于高速又適用于低速，是目前最廣泛應用的一種測速方法。本設計采用光柵數(shù)N=1024線的光電編碼器作為轉速傳感器，它產(chǎn)生的測速脈沖頻率與電機轉速有固定的比例關系。轉速檢測的精度和快速性對于電機調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性影響較大。ADC0809在該系統(tǒng)中工作的過程如下：圖34：重量信號采集電路原理圖（1）,選中ADC0809；（2）再用輸出指令啟動A/D轉換(=0)；（3）判斷EOC(轉換結束標記)是否為1,若為1,則轉換結束；（4）A/D轉換結束后,用讀信號(=0)來控制三態(tài)門(在ADC0809內(nèi)部),將轉換后的結果讀入8051單片機,并存入相應的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。ADC0809的時鐘頻率為500KHz，可以由分頻電路74LS74把8051的ALE的輸出分頻后來滿足兩者時鐘信號匹配的要求。8051的和分別通過兩個或非門來啟動A/D轉換進程，同時從ADC0809中讀出轉換后的結果。單位長度皮帶上物料的瞬時重量信號（皮帶上的物料荷重信號）采集方法如下：（1）由荷重傳感器檢測出瞬時變化的應變情況，并轉化為模擬信號以0～10mv輸出；（2）經(jīng)過放大器變?yōu)闃藴孰妷?～5V，送入A/D轉換器ADC0809輸入電路IN0（A/D轉換器的0通道）；（3）經(jīng)A/D轉換器把模擬信號轉換為8位的數(shù)字信號送入8051的P0口；（4）在8051中對數(shù)據(jù)進行處理就可以得到單位長度皮帶上物料的瞬時重量。多路開關可以選通8個模擬通道，允許8 路模擬量分時進行輸入，共用A/D 轉換器進行轉換。經(jīng)過資料搜尋，我決定采用8位A/D轉換器ADC0809來完成本次設計的A/D轉換部分，ADC0809 是8位逐次逼近型A/D轉換器。當OE輸入高電平時，輸出三態(tài)門打開，轉換結果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。下降沿啟動 A/D轉換，之后EOC輸出信號變低，指示轉換正在進行。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。要求時鐘頻率不高于640KHz；（9）REF（+）、REF（）：基準電壓；（10）Vcc：電源，單一+5V，GND：地。（4）ALE：地址鎖存允許信號，輸入端，產(chǎn)生一個正脈沖以鎖存地址；（5）START： A/D轉換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖（至少100ns寬）使其啟動（脈沖上升沿使0809復位，下降沿啟動A/D轉換）；（6）EOC：A/D轉換結束信號，輸出端，當A/D轉換結束時，此端輸出一個高電平（轉換期間一直為低電平）；（7）OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入端，高電平有效。ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝。其主要特性有下列幾點：（1）8路輸入通道，8位A/D轉換器，即分辨率為8位；（2）具有轉換起?？刂贫?；（3）轉換時間為100μs(時鐘為640KHz時)，130μs（時鐘為500KHz時）；（4）單個+5V電源供電；（5）模擬輸入電壓范圍0～+5V，不需零點和滿刻度校準；（6）工作溫度范圍為40～+85攝氏度；（7）低功耗，約15mW。其內(nèi)部有一個8通道多路開關，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個進行A/D轉換。 應變片測量電橋在測量前使電橋平衡，從而使測量時電橋輸出電壓只與應變片感受的應變所引起的電阻變化有關。當電橋輸出端接無窮大負載電阻時，可視輸出端為開路，此時直流電橋稱為電壓橋，即只有電壓輸出。直流電橋的特點是信號不會受到各元件和導線的分布電感及電容的影響，抗干擾能力強，但因為機械應變的輸出信號較小，要求用高增益和高穩(wěn)定性的放大器進行放大。其原理是用應變片直接測量彈性元件的應變量，間接的測量出壓力。皮帶配料秤控制系統(tǒng)需要具有很快的測量速度，而且輸出還要具有良好的線性特點，所以電容式傳感器和電感式傳感器都不能很好的應用于本次設計，因此設計所需的傳感器選用電阻應變式傳感器。電感式傳感器是利用電磁感應把被測的物理量如位移，壓力，流量，振動等轉換成線圈的自感系數(shù)和互感系數(shù)的變化，再由電路轉換為電壓或電流的變化量輸出，實現(xiàn)非電量到電量的轉換。電容式傳感器的優(yōu)點是高阻抗、小功率、溫度穩(wěn)定性好、結構簡單、適應性強、動態(tài)響應好。半導體應變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應小等優(yōu)點。傳感器中的電阻應變片具有金屬的應變效應，即在外力作用下產(chǎn)生機械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應的變化。電阻應變式稱重傳感器結構較簡單，準確度高，適用面廣，且能夠在相對比較差的環(huán)境下使用。能夠?qū)崿F(xiàn)力電轉換的傳感器有多種，常見的有電阻應變式、電磁力式和電容式等。因此，要達到設計的性能要求，傳感器的精度起著決定性作用。然后將放大后的電壓經(jīng)過模數(shù)轉換后送到單片機中進行數(shù)據(jù)分析處理，通過編程達到自動控制的目的。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。傳感器的特點包括：微型化、數(shù)字化、智能化，它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。按圖32中畫法連好，RST引腳需保持2個機器周期以上的高電平。復位電平的持續(xù)時間必須大于單片機的兩個機器周期。 單片機復位電路原理是在單片機的復位引腳RST上外接電阻和電容，實現(xiàn)上電復位。單片機晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。 單片機系統(tǒng)里都有晶振，在單片機系統(tǒng)里晶振作用非常大，全稱叫晶體振蕩器，單片機晶振提供的時鐘頻率越高，那么單片機運行速度就越快，單片機一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機晶振提供的時鐘頻率上。51單片機雖然使用時間最早、應用范圍最廣，但是在實際使用過程中，一個和典型的問題就是相比其他系列的單片機，51單片機更容易受到干擾而出現(xiàn)程序跑飛的現(xiàn)象，克服這種現(xiàn)象出現(xiàn)的一個重要手段就是為單片機系統(tǒng)配置一個穩(wěn)定可靠的電源供電模塊。 單片機8051的最小系統(tǒng)單片機8051的最小系統(tǒng)如圖32所示。能驅(qū)動(吸收或輸出電流)四個LSTTL負載。能驅(qū)動(吸收或輸出電流)四個LSTTL負載；（3）P2口（ ）是一個帶有內(nèi)部提升電阻的8位準雙向I/O口，在訪問外部存儲器時，它輸出高8位地址。當/Vpp是高電平時，則訪問內(nèi)部程序存儲器，當/Vpp 是低電平時，則訪問外部程序存儲器。同樣可以驅(qū)動八個LSTTL輸入。對于EPROM型單片機，在EPROM編程期間，此引腳接收編程脈沖（功能）。因此，它可用作對外輸出的時鐘信號，或者用于定時目的。 ，ALE/,和/Vpp（1）RST/VPD當振蕩器運行時，在此引腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平（由低到高跳變），將使單片機復位在Vcc掉電期間，此引腳可接上備用電源，可以由VPD向內(nèi)部提供備用電源，以保持內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)。是外接晶體的另一端。當采用外部振蕩器時，此引腳接地。8051單片機都采用40引腳的雙列直插封裝方式，引腳排列圖如圖31， 40條引腳說明如下： （1）Vcc正常工作時為+5V電源； （2）Vss接地。在8051單片機中已內(nèi)建時鐘產(chǎn)生器，在使用時只需接上石英晶體諧振器（或其它振蕩子）及電容，就可以讓系統(tǒng)產(chǎn)生正確的時鐘信號。 8051單片機MCS51（8051）單片機是在一塊芯片中集成了CPU，RAM，ROM、定時器/計數(shù)器和多種功能的I/O線等一臺計算機所需要的基本功能部件，由英特爾公司于1981年制造。軟件部分的設計主要是針對鍵的掃描，對數(shù)據(jù)進行采集處理，計算瞬時流量，再進行PID調(diào)節(jié)，控制可控硅的導通角，從而控制滑差電機的轉速。——10mV的皮帶荷重信號和速度信號。單片機系統(tǒng)再將流量實際值和它的設定值進行比較，經(jīng)增量PID調(diào)節(jié)運算后計算出控制量Vi，通過DAC0832 轉換為電流輸出信號(4～20mA)，而后經(jīng)放大去控制可控硅的導通角，實現(xiàn)調(diào)節(jié)滑差電機電磁離合器勵磁電流的功能，從而調(diào)節(jié)滑差電機的轉速，使得物料的流量盡可能穩(wěn)定在設定值附近。系統(tǒng)投入正常運行后，單片機采樣皮帶荷重信號(通過ADC0809轉換)和皮帶走速信號，將皮帶走速信號與皮帶單位長度上的瞬時重量相乘即可計算出皮帶上物料的瞬間流量F(t)。硬件部分主要有8051 單片機、荷重傳感器、皮帶走速測量、A/D 轉換器(ADC0809)、D/A 轉換器(DAC0832)、鍵盤掃描電路、顯示電路等組成，系統(tǒng)硬件組成框架如圖22所示。物料流量的設定值由操作員在鍵盤上設定，系統(tǒng)運行后，單片機對皮帶的荷重信號和走速信號進行采集，并且計算瞬時流量和控制電流（420mA）,實現(xiàn)對流量的控制。輸送皮帶由滑差電機M（電磁調(diào)速異步電機）進行驅(qū)動，測速傳感器SR輸出信號的頻率和皮帶的速度成正比，皮帶下方裝設荷重傳感器W，輸出的電壓信號與皮帶上的物料成正比。皮帶配料稱是一種用于測量和控制皮帶輸送機的速度和物料流量的實時控制器，其工藝結構如圖21所示。皮帶輸送機廣泛地應用于礦山、冶金、碼頭和化工等行業(yè)，對于散裝的固態(tài)原料（如礦石、水泥、煤粉）進行自動輸送，特別適合于高溫、高空和有害環(huán)境作業(yè)。 第2章 皮帶配料秤控制系統(tǒng)總體設計方案皮帶配料秤是一種動態(tài)控制型平衡器，它利用皮帶的運轉將皮帶上運載的物料進行稱重，并且能夠根據(jù)設定流量的要求通過改變電機的轉速調(diào)整皮帶的運行速度，從而是物料流量達到設定流量保持在附近，并且能夠通過數(shù)碼管顯示瞬時流量。在物質(zhì)方面，我們需要又快又好的生產(chǎn)出我們所需要的物質(zhì)產(chǎn)品，所以我們要進行生產(chǎn)自動化，實現(xiàn)生產(chǎn)的快速性與精確性?？梢钥吹剑袊鴱V大的市場為配料系統(tǒng)的發(fā)展提供了廣闊的前景。在西方發(fā)達國家，配料系統(tǒng)的生產(chǎn)技術已經(jīng)相對完善；而在中國，由于先前的技術水平落后，這使得積極開發(fā)研制更加精確、方便、可靠、功能更強大的配料系統(tǒng)控制器具有重要意義。隨著我國工業(yè)自動化程度的提高，配料系統(tǒng)將在現(xiàn)在和未來的市場需求中占據(jù)相當大的比例。單片機配料控制系統(tǒng)在生產(chǎn)中不僅可以提高配料產(chǎn)量和質(zhì)量，也減輕了工人的勞動強度，從而提高了生產(chǎn)效率。單片機配料秤控制系統(tǒng)是配料過程控制和質(zhì)量控制的關鍵環(huán)節(jié)。隨著半導體技術的發(fā)展，單片機的應用越來越多。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，物料必須實現(xiàn)科學的配比，在食品、冶金、化工、飼料加工等行業(yè)也越來越注重物料配比的準確度和配料的控制速度，也就需要高精度高速度的皮帶配料秤控制系統(tǒng)來進行自動控制。目前，隨著自動化控制程度的提高，物料秤自動控制不僅關系到生產(chǎn)質(zhì)量而且還關系著人身安全，在早期的混凝土配置中完全是依靠大量的人力來完成的，不僅勞動強度大并且水泥粉塵的污染損害工人的身體健康。如果配料的質(zhì)量達不到要求，輕則造成原料和能源的浪費，重則影響產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，并且有些特殊生產(chǎn)崗位的配料錯誤會給整個生產(chǎn)釀成嚴重事故。例如水泥生產(chǎn)時需要由各種原料按一定的比例進行混合處理；飼料的生產(chǎn)需