【正文】 U時間，因此動態(tài)顯示實質(zhì)是一犧牲CPU時間來換取元件的減少。若要各位LED能夠顯示出與本位相應(yīng)的顯示字符，就必須采用掃描顯示方式，即在某一時刻，只讓某一位的位選線狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時，段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字節(jié)的段碼。其中段選線占用一個8位I/O口，而位選線占用一個4位I/O口。 LED動態(tài)顯示方式 在多位LED顯示時，為了簡化硬件電路，通常將所有位的段選線相應(yīng)的并聯(lián)在一起，有一個8位I/O口控制，形成段選線的多路復(fù)用。付出的代價是占用口線較多，若用I/O接口，則要占用4個8位I/O口，若用鎖存器接口，則要用4片74LS373芯片。也正因此如此，靜態(tài)顯示器的亮度都較高。所以稱為靜態(tài)顯示。LED顯示器有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種顯示方式。 LED顯示電路選擇 LED顯示器是由N個LED顯示塊拼接成N位LED顯示器。如果讀出的數(shù)據(jù)與寫入的數(shù)據(jù)相同，表示芯片已完成編程，CPU可繼續(xù)向2864A裝載下一頁數(shù)據(jù)。在頁存儲期間，如對2864A執(zhí)行讀操作，那么讀出的是最后寫入的字節(jié)，若芯片的轉(zhuǎn)儲工作未完成，則讀出數(shù)據(jù)的最高位是原來寫入字節(jié)最高位的反碼。字節(jié)寫入：字節(jié)寫入的過程與頁寫入的過程類似，不同之處在于僅寫入一個字節(jié)，限時定時器就溢出。當(dāng)一頁裝載完畢，不再有信號時，限時定時器將溢出，于是頁存儲操作隨即自動開始。在連續(xù)向頁緩沖器寫入數(shù)據(jù)的過程中，不用擔(dān)心限時定時器會溢出，因為每當(dāng)下降沿時，限時定時器自動被復(fù)位并重新啟動計時。第二步，在最后一個字節(jié)（即第16個字節(jié)）寫入到頁緩沖器后20ns自動開始，把頁緩沖器的內(nèi)容寫到EEPROM陣列中對應(yīng)的地址單元中，這一步成為頁存儲。頁的區(qū)分可由地址的高9位（A4~A12）來確定，地址線的低四位(A0~A3)用以選擇頁緩沖器中的16個地址單元之一。（3）寫方式：2864A提供了兩種數(shù)據(jù)寫入方式：頁寫入和字節(jié)寫入。此時，輸出線呈高阻狀態(tài)，芯片的電流從140mA下降至維持電流60mA。 2864A芯片擴展：2864A是一種并行EEPROM，它的特點同上，但每頁有16字節(jié)，2864A與8051單片機的接口電路如下圖所示,，P2．7=0才能選中2864A，這種線選法決定了2864A對應(yīng)多組地址空間，即0000H~1FFFH,2000H~3FFFH,4000H~5FFFH,6000H~7FFFH,這8K字節(jié)存儲器可作為數(shù)據(jù)存儲器使用,且掉電后數(shù)據(jù)不丟失 。同步周期小于10ms 。串行接口可使用普通兩根I/O接口。數(shù)據(jù)傳輸一段時間后，接收器無法繼續(xù)接收更多的數(shù)據(jù)，主控器同樣可以終止數(shù)據(jù)的傳送[2]。這時接收器還必須SCL在這位高電平期間，在SDA上輸出一個恒定低電平信氣以完成應(yīng)答信號的輸出。SDA傳輸?shù)拿總€字節(jié)必須8位(最高有效位首先傳送)，每個傳送字節(jié)必須跟隨一位應(yīng)答位。SCL保持高電平期間，SDA由高電平向低電平變化這種狀態(tài)定義為起始信號。實現(xiàn)線“與”邏輯功能各I178。SCL沒有時鐘信號，SDA信息將停止傳輸處于等待狀態(tài)。信息傳輸時，SCL為高電平期間，SDA上的信息必須保持穩(wěn)定不變，只有SCL為低電平期間，SDA上的信息才允許變化。仲裁過程中還要保證總線的信息不丟失。這時就要進行仲裁，仲裁就是針對這種情況進行裁決的過程。C總線上的器件，根據(jù)它的不同工作狀態(tài)，可分為主控發(fā)送器、主控接收器、被控發(fā)送器、被控接收器。 24C01擴展：串行總線上的各單片機或集成電路模塊，通過一條數(shù)據(jù)線(SDA)和一條時鐘線(SCL)，按照通信規(guī)則進行尋址和信息傳輸。在測量時不需要大幅度的機械運動，驅(qū)動功率小，機械結(jié)構(gòu)簡單、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出料設(shè)備啟停。為了保護壓電元件免受物料損壞和粉塵污染，將驅(qū)動和檢振元件裝在叉體內(nèi)部，經(jīng)過金屬膜片傳遞振動。在這個閉環(huán)中，既有機械能也有電能，叉體是其中的一個環(huán)節(jié)，倘若受到物料阻尼難以振動，正反饋的幅值和相位都將明顯的改變，破壞了振蕩條件，就會停振。再由電子放大器和移相電路，把檢振元件的信號放大。為了給音叉提供交變的驅(qū)動力，利用放大電路對壓電元件施加交變電場，靠逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生機械力作用在叉體上。由于周圍空氣對振動的阻尼微弱，金屬內(nèi)部的能量損耗又很少，所以只需微小的驅(qū)動功率就能維持較強的振動。（3）音叉法：根據(jù)物料對振動中的音叉有無阻力探知料位是否到達或超過某高度，并發(fā)出通斷信號，這種原理不需要大幅度的機械運動，驅(qū)動功率小，機械結(jié)構(gòu)簡單、靈敏而可靠。這類原理構(gòu)成的料位開關(guān)，只能安裝在容器壁上，安裝高度取決于動作所對應(yīng)的料位值。旋槳法或推板法不一定都是靠電機電流的大小時繼電器接點動作，也可以利用離合器或連桿上的傳動機構(gòu)，在葉片或推板負載增大時改變電接點的通斷狀態(tài)。根據(jù)電流的大小使繼電器的接點動作，發(fā)出料位報警或位式控制信號。在容器壁的某一高度處裝小功率電動機，其軸伸入容器內(nèi)，末端帶有槳狀葉片。萬一重錘被物位埋沒，排放物料時產(chǎn)生的強大拉力就可能拉斷鋼索報警措施及出料過濾柵。開始探索的觸發(fā)信號可由定時電路周期性地供給，也可以人為地啟動。待重錘升至頂部觸及行程開關(guān)，步進電機停止轉(zhuǎn)動，同時計數(shù)器也停止計數(shù)并顯示料位（料位值即容器全高減去重錘行程之差）。重錘下降到與料面接觸后，鋼索受到的合力突然減小，促使力傳感器發(fā)出脈沖。 阻力式料位傳感器阻力式料位傳感器是指物料對機械運動所呈現(xiàn)的阻擋力。電容式物位傳感器無可動部件，與物料密度無關(guān)，但應(yīng)注意物料中含水分時將對測量結(jié)果影響很大，并且要求物料的介電常數(shù)與空氣介電常數(shù)差別大，需用高頻電路。所以這種電極只用于液位，粉粒體容易滯留在極間。這時在棒狀電極周圍用絕緣支架套裝金屬筒，筒上下開口，或整體上均勻分布多個孔，使內(nèi)外物位相同。也可懸掛帶重錘的軟導(dǎo)線作為電機。 電容式物位傳感器 利用物料介電常數(shù)恒定時極間電容正比與物位的原理，可構(gòu)成電容式物位傳感器。而空隙率又取決與許多因素。密度是指不含空隙的物料每單位體積的質(zhì)量，即通常的質(zhì)量密度 ，如果乘以重力加速度g，就成為重力密度r，簡稱為重度。物位測量可用于計算物料儲量。物位不僅是物料耗量或產(chǎn)量、計量的參數(shù)，也是保證連續(xù)生產(chǎn)和設(shè)備安全的重要參數(shù)。 物位傳感器的選擇物位是指貯存容器或工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備里的液體、粉粒狀固體、氣體之間的分界面位置，也可以是互不相溶的兩種液體間由于密度不等而形成的界面位置。功能強大AT89C51單片機可提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，能裝入片內(nèi)的外圍接口電路也可以是大規(guī)模的。但其價格相對8031較貴。也不予采用；8751是在8031基礎(chǔ)上，增加了4K字節(jié)的EPROM，它構(gòu)成了一個程序小于4KB的小系統(tǒng)。ROM內(nèi)的程序是公司制作芯片時，代為用戶燒制的，出廠的8051都是含有特殊用途的單片機。8031內(nèi)部包括一個8位CPU、128個字節(jié)RAM，21個特殊功能寄存器（SFR）、4個8位并行I/O口、1個全雙工串行口、2個16位定時器/計數(shù)器，但片內(nèi)無程序存儲器，需外擴EPROM芯片。盡管單片機的品種很多，但是在我國使用最多的還是Intel公司的MCS—51系列單片機和美國Atmel公司的89C51單片機。第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計 單片機的選擇 20世紀80年代以來，單片機的發(fā)展非常迅速，就通用單片機而言，世界上一些著名的計算機廠家已投放市場的產(chǎn)品就有50多個系列，數(shù)百個品種。通過單片機控制繼電器，繼電器控制交流接觸器，又由接觸器控制電機等執(zhí)行機構(gòu)的運動。此設(shè)計中自動加料機控制系統(tǒng)就是采用以單片機為核心的自動控制技術(shù)來實現(xiàn)功能的，這樣就可以在不購買新設(shè)備的基礎(chǔ)上對舊設(shè)備進行自動化改良，這不僅大大提高了工作的效率，使整個過程又快又穩(wěn)又節(jié)約資金。而單片機就是實現(xiàn)自動控制重要的一環(huán)，它是單片微型計算機的簡稱；是把微型計算機的各個功能部件（中央處理CPU、隨機存取存儲器RAM、只讀存儲器ROM、I/O接口、定時器、計算器以及串行通信接口）集成在一塊芯片上，構(gòu)成一個完整的計算機。 近年來，由于單片機控制技術(shù)、檢測技術(shù)及電力電子技術(shù)的發(fā)展，作為輔助裝置的送料機構(gòu)自動化水平也需越來越高。傳統(tǒng)觀念，送料機是借助于機器運動的作用力加力于材料，對材料進行運動運輸?shù)臋C器。 隨著信息科技迅猛、市場經(jīng)濟的發(fā)展，國內(nèi)、國際市場競爭日益激烈，產(chǎn)品更新更為迅速，尤其是隨著高新科技日新月異，產(chǎn)品的類型、工藝外形越來越復(fù)雜，精度要求越來越高，再加上企業(yè)經(jīng)營與發(fā)展必會面對勞工的短缺 、 人工成本上要省力化、合理化與自動化的發(fā)展趨向！傳統(tǒng)的手工送料已經(jīng)不能滿足要求，這時自動送料機就應(yīng)運而生?；趩纹瑱C的自動送料小車的畢業(yè)設(shè)計目錄摘要 3Abstract 4第一章 緒論 7 設(shè)計背景和研究意義 7 自動送料機控制系統(tǒng)的工作原理及技術(shù)要求 7第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計 9 單片機的選擇 9 物位傳感器的選擇 9 電容式物位傳感器 10 阻力式料位傳感器 10 存儲器擴展電路的選擇 11 24C01擴展： 11 2864A芯片擴展： 12 LED顯示電路選擇 14 LED靜態(tài)顯示方式 14 LED動態(tài)顯示方式 14 鍵盤輸入電路 15 矩陣式鍵盤接口： 15 獨立式按鍵接口： 15 小結(jié) 15第3章 自動送料小車主電路設(shè)計 16 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖 16 主機電路核心器件介紹 16 AT89C51主要性能參數(shù) 16 AT89C51 功能特性概述 16 AT89C51 引腳功能說明 17．4 時鐘振蕩器 19 20 AT89C51的極限參數(shù)： 20 顯示電路 21 74LS377芯片介紹 23 MC14511B芯片介紹 24 LED接口電路 24 繼電器控制電路 25 鍵盤及顯示電路 26 鍵盤接口 26 8255A芯片介紹 27 8255A引腳功能 28 外部存儲器擴展電路 30 料位開關(guān) 33 小結(jié) 35第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 36 系統(tǒng)的抗干擾及可靠性 36 軟件設(shè)計 36 主程序 36 39 41 小結(jié) 41結(jié)論 42致 謝 43參 考 文 獻 44程 序 清 單 45第一章 緒論 設(shè)計背景和研究意義制造業(yè)是現(xiàn)代文明的支柱之一，其既占有基礎(chǔ)地位，有處于前沿關(guān)鍵；它是工業(yè)發(fā)展光的主體又是國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。而在我國的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、私營企業(yè)，由于受資金管理等方面的限制，一般送料絕大多數(shù)是采用人工手動送料，且缺乏保護裝置，這造成“效率低，勞動強度大，事故發(fā)生率大”等特點。在今天現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域中，什么是送料機呢？顧名思義，送料機就是專門用于粒料,粉料,片狀料，帶狀等材料的自動化，數(shù)控化，精確化的輸送機器，是無論是輕工行業(yè)還是重工業(yè)都不可缺少的設(shè)備。近代的送料料機發(fā)生了一些變化，開始將高壓空氣、超聲波等先進技術(shù)用于送料技術(shù)中。提高自動化的水平不僅可以提高效率、產(chǎn)品的質(zhì)量同時也能保證工人的人身安全。單片機具有集成度高，體積小，成本低，控制能力強等諸多優(yōu)點， 綜上所述，在本著節(jié)約資金、降低成本，提高生產(chǎn)效率，保障人身安全的科學(xué)人性化管理的方針下對送料機構(gòu)進行自動化設(shè)計。 自動送料機控制系統(tǒng)的工作原理及技術(shù)要求本設(shè)計的由單片機控制的自動加料系統(tǒng)是根據(jù)加料工藝要求，（1）按下停止按鈕后小車行駛到LS1原位停止.（2）當(dāng)呼叫的按鈕PB按下時，小車運行至呼叫的PB位置后停止，打開車門，下料10S后關(guān)車門,然后返回到LS1原位停止,?？刂葡到y(tǒng)的控制器由單片機89C51和擴展電路組成，單片機控制繼電器，繼電器控制交流接觸器，又由接觸器控制電機等執(zhí)行機構(gòu)的運動。目前世界上較為著名的8位單片機的生產(chǎn)廠家和主要機型如下：美國Intel公司：MCS—51系列及其增強型系列美國Motorola公司：6801系列和6805系列美國Atmel公司：89C51等單片機美國Fairchild公司：F8系列和3870系列美國Rockwell公司：6500/1系列NS（美國國家半導(dǎo)體）公司：NS8070系列等等。CS—51系列單片機包括三個基本型8038058751。比較麻煩，不予采用；8051是在8031的基礎(chǔ)上，片內(nèi)集成有4K ROM，作為程序存儲器，是一個程序不超過4K字節(jié)的小系統(tǒng)。所以8051適合與應(yīng)用在程序已定，且批量大的單片機產(chǎn)品中。用戶可以將程序固化在EPROM中，可以反復(fù)修改程序。8031外擴一片4KB EPROM的就相當(dāng)與8751，它的最大優(yōu)點是價格低。也不予采用；AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含4K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和128bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元。此設(shè)計就采用AT89C51。根據(jù)具體用途分為液位、料位、界位傳感器或變送器。特別是在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)規(guī)模大，速度高，且常有高溫、高壓、強腐蝕性或易燃易爆物料，對于物位的監(jiān)視和自動控制更是至關(guān)重要。對于粉粒體，必須考慮到顆粒間有空隙，應(yīng)區(qū)分密度和容重。容重是包含空隙在內(nèi)的每單位體積的重量v，也就是視在重度或宏觀重度，它總要比顆粒物質(zhì)本身的重度小，其差額決定于空隙率。例如顆粒形狀、尺寸的一致程度、是否受外力壓實、是否經(jīng)受過振動、有無黏結(jié)性等，所以粉粒體物料的體積儲量和質(zhì)量儲量之間不易精確換算，這是需要注意的 [1]。根據(jù)電機的結(jié)構(gòu)可將容式物位傳感器分為三種：（1）適用于導(dǎo)電容器中的絕緣性物料，且容器為立式圓筒形，器壁為一極，沿軸線插入金屬棒為另一極，其間構(gòu)成的電容C與物位成比例。（2）適用于非金屬容器，或雖為金屬容器但非立式圓筒形，物料為絕緣性的。中央圓棒和與之同軸的套筒構(gòu)成兩個電極，其間電容和容器形狀無關(guān)