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隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，物料包裝技術(shù)水平得到了很大的提高，特別是電子稱量控制器為散裝物料的精確包裝提供了技術(shù)依據(jù)。
1.體系的構(gòu)成和特征。
該電子稱重器主要由壓力傳感器，信號放大，A/D轉(zhuǎn)換，液晶顯示，鍵盤，MCU，遙控數(shù)據(jù)傳輸模塊，打印輸出接口等組成。該稱重控制器采用51系列單片機89C52組成，其8KFLASH程序存儲可滿足電子稱重控制器的基本功能要求。
該電源模塊采用開關(guān)電源，將市電轉(zhuǎn)換成12V、5V直流電源，用于傳感器電源和電子秤控制器電源。
稱量傳感器采用懸臂式MBB系列稱量傳感器，額定輸出功率3mV/V。稱量傳感器在電子稱量設(shè)備上的應(yīng)用通常可以采用1個稱量傳感器，或2~3個平行稱量傳感器，或者采用秤斗或夾袋裝置，通過懸掛裝置直接懸掛在懸臂稱量傳感器上，傳感器將重量信號轉(zhuǎn)換成微弱的毫伏電壓信號傳送給電子稱量控制器。其基本工作流程是：
感應(yīng)器→OP放大→A/D轉(zhuǎn)換→MCU→顯示器。
2.A/D轉(zhuǎn)換。
在電子稱重器的A/D轉(zhuǎn)換部分，采用了雙積分的A/D轉(zhuǎn)換方法。對A/D雙積分轉(zhuǎn)換器的工作分為兩個階段：采樣和比較。
在轉(zhuǎn)換之前，邏輯控制電路將S3關(guān)閉計數(shù)器全部清零，C1積分電容放電至零，S3斷開。當(dāng)取樣脈沖出現(xiàn)時，轉(zhuǎn)換開始，模擬開關(guān)S1關(guān)閉，將輸入信號Vin加到逆相積分器輸入端，在固定時間T1向電容充電，使積分器U2A輸出端電壓從0開始升高(極性與Vin相反)，同時啟動計數(shù)器對時鐘脈沖從0開始計數(shù)。達到預(yù)定時間T1時，計數(shù)器的計值值為N1，采樣階段結(jié)束。在這個時候，計數(shù)器放出一個溢出脈沖，使計數(shù)器保持零，電子開關(guān)S2根據(jù)Vin的極性，把與Vin極性相反的基準電壓Vref加到逆相積分器輸入端，積分器對Vref進行反向積分，它的輸出端電壓向零電平傾斜，同時計數(shù)器重新開始，進入比較階段。在U2A輸出端電壓降至零時，U2B輸出端發(fā)出關(guān)斷信號，計數(shù)門閉合，此時計數(shù)器值為N2，對應(yīng)時間間隔為T2。此時轉(zhuǎn)換過程就結(jié)束了。
計數(shù)器記錄的脈沖數(shù)N2代表測試時Uin電壓在T1時的平均值，因此可以進行A/D轉(zhuǎn)換。雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器在T1時采集輸入電壓的均值，具有較強的抗工頻干擾能力。變換過程中，正、反向兩次積分采用相同的積分方法。所以在兩次積分過程中，R、C和脈沖源等元件參數(shù)的變化對轉(zhuǎn)換精度的影響可以忽略不計(通常在幾十至幾百毫秒之間)。
3.稱量顯示。
該電子稱量控制器的顯示部分不再使用先前的LED數(shù)碼管顯示，而是采用128*64的點陣液晶顯示器，具有字符對比度調(diào)節(jié)功能，工作電壓為5V?？?×4行16×16點陣列顯示漢字，也可完成圖形顯示。為了節(jié)省費用，便于使用，漢字顯示部分也沒有采用自帶漢字庫的點陣液晶顯示器，而是自制了100多個16*16的漢字點陣字模，每個漢字點陣都有32個字節(jié)；數(shù)字顯示部分也有0~9的數(shù)字和52個大小寫英文字母，同時還自制了多種圖形符號，使用戶在進行清點、稱量、定標等操作時，更方便、快捷。建立全中文人機交互圖形界面。利用89C52的P0口和點陣液晶的并口數(shù)據(jù)線進行數(shù)據(jù)通信；P1口控制液晶的片選、時鐘脈沖，芯片實現(xiàn)可讀寫等功能。
4.遠程數(shù)據(jù)傳輸
為了滿足定量灌裝電子稱量設(shè)備使用廠家對每日產(chǎn)品包裝數(shù)量等參數(shù)的統(tǒng)計，該控制器設(shè)計了一個功能模塊，用于與廠家監(jiān)控中心遠程通信。
為使電子稱量控制器的數(shù)據(jù)傳輸簡單可靠，遠程傳輸功能模塊采用RS485實現(xiàn)。雖然89C52單片機的P3.0和P3.1分別用于UART的RXD和TXD串行通信，但由于RS232傳輸距離短，不適合定量灌裝電子稱量設(shè)備需要的遠距離傳輸應(yīng)用；因此在遠距離傳輸中，采用UART的RXD和TXD來實現(xiàn)RS485的轉(zhuǎn)換。完成遠程數(shù)據(jù)傳輸。
芯片采用了SP485標準。這種芯片是半雙工收發(fā)器，其數(shù)據(jù)傳輸速率可達5Mbps。芯片性能與RS-485的差分信號傳輸原理完全吻合。差分送送出的信號對外部干擾有很強的抗干擾能力；差分送出的信號是大小相等、極性相反的一對對稱信號，差分送出的信號在PCB(印刷線路板)上排列成“密近平行線”；用電纜連接兩個設(shè)備時，采用并行排線或雙絞線。雖然在差分信號的傳輸過程中會遇到外界干擾信號，但由于兩個差分信號線總是在一起，所以干擾信號通常會同時作用于兩個信號線上，形成相互疊加的共模信號，它們在兩個信號線上的相位也是相同的(共模信號是作用于差分信號線上的同一極性大小的一對信號，且經(jīng)常受到外界干擾)。接收端的差分信號由差分放大器檢測。微分放大器僅對兩路輸入信號間的差異進行放大，對兩路輸入信號共同對地電位不進行放大，即微分放大器僅對微分信號(有用信號)敏感，對共模信號(干擾信號)形成抑制。通過這種方式，差分傳輸?shù)男盘柧哂泻軓姷目垢蓴_能力，特別適合中遠距離或高速通信。該電子稱量控制器采用RS485方式進行遠程數(shù)據(jù)通信，其原因也在于此。
5.打印輸出。
部分電子定量灌裝設(shè)備使用廠家需要定期對生產(chǎn)班次、打包袋數(shù)等參數(shù)打印輸出報表；本電子稱重控制器為打印輸出預(yù)留了接口；當(dāng)需要打印時，可將微型打印機的數(shù)據(jù)線直接插入到電子稱重控制器的9針RS232接口，通過選擇LCD菜單中的打印菜單，按下確認鍵，打印輸出所需數(shù)據(jù)。
軟件采用C語言編程，可方便地進行修改和移植，最大限度地滿足了不同用戶對電子稱重控制器功能的不同要求。
6.小結(jié)
實現(xiàn)了定量灌裝電子稱量控制器的傳感器信號采集，A/D轉(zhuǎn)換，液晶點陣顯示，遠程數(shù)據(jù)傳輸，打印輸出等功能。配合機械結(jié)構(gòu)，形成定量灌裝的電子稱量裝置，可自動稱量顆粒料、粉料，按預(yù)先設(shè)定的重量，自動包裝。

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