【正文】 完成對 2864A 頁面寫入操作的關鍵。 寫方式 時， CE 為低電平，在 WE 下降沿，地址碼 A0~A12 被片內(nèi)鎖存器鎖存，在上升沿時數(shù)據(jù)被鎖存片內(nèi)還有一個字節(jié)裝載限時定時器，只要時間未到，數(shù)據(jù)可以隨機地寫入頁緩沖器。對 2864A的寫操作可分為兩步來實現(xiàn)：第一步，在軟件控制下把數(shù)據(jù)寫入頁緩沖器，這部稱為頁裝載，與一般的靜態(tài) RAM 寫操作是一樣的。 頁寫入：為了提高寫入速度， 2864A 片內(nèi)設置了 16 字節(jié)的 “頁緩沖 器 ”，并將整個存儲器陣列劃分成 512 頁，每頁 16 個字節(jié)。 （ 2）讀方式 ： 當 CE 和 OE 均為低電平而 WE 為高電平時，內(nèi)部的數(shù)據(jù)緩沖器被打開，數(shù)據(jù)送上總線，此時，可進行讀操作。 2864A 的四種工作方式： （ 1）維持方式 ： 當 CE 為高電平時， 2864A 進入低功耗維持狀態(tài)。 它只使用一條數(shù)據(jù)線和一條時鐘線，采用 ATMEL 公司的 24C01串口存儲器，應用簡單方便，但是其編程較為復雜。 3．具有頁寫模式：每頁 4 字節(jié)。 24C01 是一種 128 字節(jié)串行 CMOS EEPROM,它具有如下特點： 1．存儲容量為 128字節(jié)。整個傳輸過程中，傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)目是沒有限制的。與應答信號相應的時鐘信號由主控器產(chǎn)生，發(fā)送器在這個時鐘信號釋放 SDA，使它處于高電平狀態(tài)，以便接收由接收器在這位發(fā)出的應答信號。 SCL 保持高電平期間， SDA 由低電平向高電平變化，這種狀態(tài)定義為終止信號。C 總線接口的輸出端必須是漏極開路或集電極開路結構。這因為線“與”邏輯，使 SCL 在低電平時鉗住總線。同時 SDA 上信息每一位部和 SCL 的時鐘脈沖相對應。多主競爭時必須對所有參與競爭的主控器的時鐘信號進行同步處理。只允 許其卞一個主控器繼續(xù)占用總線，其它退出豐攙器狀態(tài)。當多個主控器同時企圖控制總線而不丟失信，這叫多主競爭。每個集成電路模塊都有唯 — 偽地址，既可以是主控機 (能控制總線，并能完成一次傳輸過程的初始化和產(chǎn)生時鐘信號及傳輸終止信號的器件 )或被控機 (被主控器尋址的器件 )，可以是發(fā)送器 (在總線 1：發(fā)送信息的器件 )或接收器 (從總線上接收治息的器件 ) I178。此設計選擇音叉法阻力式料位傳感器。 并且叉體的制造和裝配良好時，音叉也可用于液體測量和控制。如果在容器的上下方都裝叉體，可以實現(xiàn)自動進料或自動出料的邏輯控制，或者把料位越限信號遠傳到控制室。只要在放大電路的輸出端接以適當?shù)钠骷?，不難得到開關信號。經(jīng)過移相，施加到驅動元件上去，構成閉環(huán)振蕩器。用另外一組壓電元件的正壓電效應檢測振動，它把振動力 為微弱的交變電信號。當粉粒體物料觸及叉體之后，能量消耗在物料顆粒間的摩擦上，迫使振幅急 劇衰減，音叉停振。 音叉由彈性良好的金屬制成，本身具有確定的固有頻率，如外加交變力的頻率與其固有頻率一致，則叉體處于共振狀態(tài)。應用不那么廣泛，所以次設計也不予采用。所用電動機應能在長時間堵轉狀態(tài)下，或離合器打滑狀態(tài)下，不致過熱而損壞。如電機軸經(jīng)過曲柄連桿機構變?yōu)橥鶑瓦\動，則可帶動活塞或平板在容器中做推拉動作，即成推板法。葉片不接觸物 料時，自由旋轉的空載狀態(tài)下電動機的電流很小，一旦料位上升到與葉片接觸，轉動阻力增加，甚至成堵轉狀態(tài)，電流顯著加大。 （ 2）旋槳或推板法：這是一種位式傳感器，或稱料位開關。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，步進電機停止轉動，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。粉末顆粒狀物料比液態(tài)物質流動性差，對運動物體有明顯的阻力，利用這一特點可構成各種料位傳感器。所以不予采用。（ 3）用于導電性物料，起外形和（ 1）一樣，但中央圓棒電極上包有絕緣材料，電容是由絕緣材料的介電常數(shù)和物位決定的，與物料的介電常數(shù)無關，導電物料使筒壁與中央電極間的距離縮短為絕緣層的厚度，物位升降相當于電極面積改變。中央圓棒和與之同軸的套筒構成兩個電極，其間電容和容器形狀無關，只取決于物位。（ 2）適用與非金屬容器，或雖為金屬容器但非立式圓筒形，物料為絕緣性的。 根據(jù)電機的結構可將容式物位傳感器分為三中：（ 1）適用與導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，其間構成的電容C 與物位成比例。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、有無黏結性等，所以粉粒體 物料的體積儲量和質量儲量之間不易精確換算，這是需要注意的。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，它總要比顆粒物質本身的重度小，其差額決定于空隙率。對于粉粒體，必須考慮到顆粒間有空隙，應區(qū)分密度和容重。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重要。根據(jù)具體用途分為液位、料位、界位傳感器或變送器。此設計就采用 AT89C51。 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（ ROM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產(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。隨著大規(guī)模集成電路技術的不斷發(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 。 8751 是在 8031 基礎上，增加了 4K 字節(jié)的 EPROM，它構成了一個程序小于 4KB的小系統(tǒng)。所以 8051 適合與應用在程序已定，且批量大的單片機產(chǎn)品中。比較麻煩，不予采用 8051 是在 8031 的基礎上，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)。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 Zilog 公司： Z8 系列及 SUPER8 美國 Fairchild 公司： F8 系列和 3870 系列 美國 Rockwell 公司： 6500/1 系列 美國 TI（德克薩司儀器儀表）公司： TMS7000 系列 NS（美國國家半導體）公司： NS8070 系列 等等。本控制系統(tǒng)可以根據(jù)送料工藝的需要，設置兩條生產(chǎn)線的輸送、排料、滿料、空料等參數(shù)值，也可裝載系統(tǒng)前次工藝參數(shù)值。這樣可以發(fā)揮控制系統(tǒng)和電機的效率，從而實現(xiàn)供料自動化。兩個生產(chǎn)線既可單獨運行，也可同時運行。根據(jù)加料工藝要求，其工作原理是：先將真空管關閉，啟動電機，用低真空氣流將塑料樹脂粒子送入真空管，電機停轉，再將粒子排入料斗，如此循環(huán)。本設計的自動加料機控制系統(tǒng)就是采用自動控制技術來實現(xiàn)功能的，這樣就大大提高了工作的效率，整個過程又快又穩(wěn)。目 錄 第一章 緒 論 .......................................................... 2 題目來源及課題意義 ............................................ 2 自動加料機控制系統(tǒng)的工作原理及技術要求 ........................ 1 系統(tǒng)的主要技術參數(shù)： .......................................... 1 第二章 方案論證 ..................................................... 3 單片機的選擇 .................................................. 3 物位傳感器的選擇 .............................................. 4 存儲器擴展電路的選擇 .......................................... 5 LED 顯示電路選擇 .............................................. 7 ． 鍵盤輸入電路 .................................................. 8 第三章 自動加料機主電路 ............................................ 11 系統(tǒng)結構原理圖 ............................................... 11 主機電路核心器件介紹 ......................................... 10 顯示電路 ..................................................... 20 繼電器控制電路 ............................................... 24 鍵盤及顯示電路 ............................................... 25 外部存儲器擴展電路 ........................................... 29 看門狗 MAX813L 電路 ........................................... 32 料位開關 ..................................................... 34 第四章 系統(tǒng)的抗干擾及可靠性 ........................................ 37 第五章 軟件設計 .................................................... 38 第六章 結論語 ...................................................... 40 參考文獻： ......................................................... 41 附錄 A：系統(tǒng)框圖 ................................................... 43 附錄 B：系統(tǒng)硬件框圖 ............................................... 43 程序清單： ......................................................... 44 第一章 緒 論 題目來源及課題意義 在現(xiàn)代科學技術的許多領域中，自動控制技術起這愈來愈重要的作用，并且，隨著生產(chǎn)和科學技術的發(fā)展，自動化水平也越來越高。自動控制利用控制裝置使被 控對象的某個參數(shù)自動的按照預定的規(guī)律運行。 自動加料機控制系統(tǒng)的工作原理及技術要求 本設計的由單片機控制的自動加料系統(tǒng)是與料斗式干燥機配套的加料系統(tǒng)。 在設計的控制系統(tǒng)中，可用一個電機控制兩個加料生產(chǎn)線，由方向閥切換。假如 兩者同時運行，當一生產(chǎn)線輸送結束后，判斷到另一個生產(chǎn)線排料已經(jīng)結束，那么，電機不停轉而方向閥換向，從而為另一個生產(chǎn)線送料。 控制系統(tǒng)的控制器有單片機 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)行機構的運動。 系統(tǒng)的主要技術參數(shù)： （ 1） 用一臺電機控制兩條生產(chǎn)線 （ 2） 要能檢測到滿料狀態(tài)，并顯示出輸送、排 料、滿料時間 （ 3） 時間誤差： 秒 （ 4） 具有抗干擾能力 第二章 方案論證 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。 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 MCS—51 系列單片機包括三個基本型 803 805 8751 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。 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。也不予采用。用戶可以將程序固化在 EPROM 中，可以反復修改程序。 8031 外擴一片 4KB EPROM 的就相當與 8751，它的