目前利用單片機和微機組成的皮帶配料秤單片機控製器已廣泛地應用 在冶金、化工、建材、飼料加工等諸多行業，皮帶配料秤控製係統不僅具有自 動化程度高，配料連續性好,操作人員勞動強度低，而且配料精度高,產品質 量容易控製,還能實現動態物料的配比，自動和手動相結合,實現自動跟蹤 誤差調整、自動稱重、自動混合、自動顯示。因此使用皮帶配料秤單片機控製 器能明顯地提高工作效率,增加經濟效益，提高管理的現代化水平。
本設計是一個以AT89S52單片機為核心的皮帶配料秤控製係統。
一、硬件設計
係統選用AT89S52單片機作為係統的控製核心，構成皮帶秤控製器。 皮帶輸送機投入運行前,輸送皮帶上物料K8凯发登录入口的設定值由操作人員在鍵盤 上設定。係統投入正常運行後，單片機采樣皮帶荷重信號(通過ADC0832) 和走速信號(T法測速)，將皮帶走速信號V(t)與皮帶單位長度上的瞬時重量 P(t)相乘即可計算出皮帶上物料的瞬間K8凯发登录入口F(t)o瞬間K8凯发登录入口可通過6個七段 數碼管顯示出來，為操作人員提供工藝數據參考。AT89S52係統再將K8凯发登录入口 實際值與其設定值進行比較，經增量PID調節運算後計算出控製量Vi,通 過DAC0832轉換為電流輸出信號(4~20 mA),而後經LM339放大去控製可 控矽的導通角，實現調節滑差電機電磁離合器勵磁電流的功能，從而調節 執行機構滑差電機的轉速，使輸送皮帶上的物料K8凯发登录入口盡可能穩定在設定值 附近，並具有良好的靜態指標和動態性能。係統結構圖如圖1所示。

1.稱重信號輸入通道設計。
本係統的設計中，稱重信號輸入通道是由傳感器，放大器以及A/D芯 片組成。係統設計中分別選用的是荷重傳感器,LM339放大器以及AD0832 轉換芯片,並且將最後轉換的數字信號輸入到單片機的P3.4 口。
本係統通過對各個硬件模塊的合理選擇,從而釆集到單位長度皮帶上 的瞬時重量(皮帶荷重信號)，具體電路原理過程說明如下：
(1)由荷重傳感器測出瞬時變化的應變情況,並轉化為電壓信號以0~ 10 mV輸出。
⑵ 經過放大器LM339變為標準電壓0~5V,送入串行A/D轉換器 ADC0832的單輸入通道CH0。
⑶經A/D轉換器把模擬量轉換為數字量送入AT89S52的P3.4 口。
(4)在芯片AT89S52中進行數據處理以得到單位長度上皮帶的瞬時重 — 裏。
2.速度信號輸入通道設計。
速度信號輸入通道的設計包含以下幾個硬件組成模塊：測速傳感器, 比較器，光耦隔離等，同時涉及到門控方式。係統中分別選用的是光電測速 傳感器，比較器LM339,且運用T法測速。
3.鍵盤顯示接口電路設計
本設計使用的是擴展鍵盤接法，這種接法用的是mxn矩陣鍵盤，可以 節省部分管腳，但編程較複雜。同時本文中由於單片機的管腳有限,實現的 係統功能複雜，為了節省單片機的引腳，又在外部擴展接了一個芯片 74LS164,此芯片是8位並入串出轉換器，可以用於實現鍵盤輸入功能。它 與AT89S52的串行口按方式0連接,74LS164接受RXD端串行輸出的待 顯示數據，每輸出一個字節,AT89S52內部的硬件自動使SCON寄存器的 中斷標誌TI置位,通過對TI的測試，即可確定一個字節是否發送完畢。這 種方式在程序設計時與並行動態掃描編程方法類似。根據係統的實際需 要，采用2x8鍵盤，包括0~9這10個數字鍵,6個功能鍵:寫入鍵WR、設定 鍵S、校零鍵Z、返回鍵MON、停機鍵STOP、運行鍵RUNo
顯示係統是幾乎所有的儀表的必不可少的重要組成部分。本係統配有 6位共陽極LED顯示器，運行時可實時顯示瞬時K8凯发登录入口,LED顯示器有靜態 和動態顯示兩種方法，在微機控製係統中，若控製係統時間允許，常釆用動 態掃描顯示,這種方法的優點是線路簡單，價格便宜。而且對顯示器要求不 是太高的場合，可直接選用串行數據輸出方式進行動態掃描，這種方式利 用AT89S52內部的串行口和某個並行口(如P1 口)組成了控製電路。
7407是集電極開路高壓輸岀的六緩衝器/驅動器，其功能是對74LS164 輸出的段碼信號進行放大，驅動LED顯示,需通過上拉電阻接高電平。LED 的位選由AT89S52的P0.2-P0.7發出，經過7404反向驅動器來實現。
4.輸出通道設計
係統的輸出通道包括D/A轉換芯片，觸發電路以及滑差電機。本係統 選用DACO832作為的D/A轉換的芯片，觸發控製芯片選用TC787,滑差電 機選用SGETA-70的交流調速電機。
在本係統中,執行機構電機的轉速可由經D/A轉換芯片輸岀的控製電 流來調節，從而實現對皮帶上物料的K8凯发登录入口控製。本係統選用的轉換芯片是 DAC0832。
D/A轉換是進行調節滑差電機轉速的核心部分，當數據采集後送入 CPU進行處理，計算出瞬時K8凯发登录入口，並與設定值作比較，通過PID調節送出控 製變量Vi後,CPU對DAC0832進行一次寫操作，把一個數字量直接寫入 數據寄存器，通過D/A轉換，輸出模擬量。其中DAC0832的兩個輸出端 hrntl和Iout2為電流輸出形式，為了提供4~20 mA的控製電流，輸出加上 一級功率放大，而後電流放大後接可控矽控製板，控製可控矽的導通角，從 而調節滑差電機的轉速,使物料K8凯发登录入口穩定在預期的設定值。
5.報警電路的設計
當係統配:料出現問題三次以上時，需要給工作人員提醒，本係統設計 報警電路由AT89S52的P2.7觸發，振蕩器以555定時器芯片為核心。當係 統工作正常時,P2.7輸出為1,禁止振蕩脈衝在與非門輸出，揚聲器關閉。 當檢測到異常情況時,PZ7清零，使揚聲器發出報警信號。
二、軟件設計
軟件部分的設計主要是針對鍵的掃描，對數據進行采集並處理，計算 出瞬時K8凯发登录入口,再進行PID調節，控製可控矽的導通角，從而控製滑差電機的 轉速。可分為以下幾個模塊：
(1)主程序的設計。
(2)鍵掃描及顯示程序。
(3)A/D轉換程序。
⑷D/A轉換程序。
(5) PID運算程序。
通過對本係統的設計，使本係統能比較完善的自動處理異常工作狀 況，同時實現了漏料、缺料、原料不足等異常情況的自動報警，此係統操作 非常簡單，使用性能好，抗幹擾能力強,而且不容易出現故障，非常適合工 作人員的操作，現今在中國中、小型企業應用最為廣泛。

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