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1引言

近年來,大量自動(dòng)化儀表應(yīng)用到糧食系統(tǒng)。一般要求具有稱重、配料、定量、邏輯控制等功能。同時(shí)還要求在高溫、工業(yè)干擾大和高頻開關(guān)動(dòng)作等惡劣使用環(huán)境下具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。以往應(yīng)用于糧食物料稱重的控制器雖然基本滿足以上功能,但有配料時(shí)間較長(zhǎng),人機(jī)界面十分不友好等弱點(diǎn)。為此,研制了一種基于I n te l8 0 C I % K C單片機(jī)為核心的物料稱重控制器,其具有以下優(yōu)點(diǎn):

( 1 )用液晶進(jìn)行參數(shù)選擇設(shè)置。

( 2 )環(huán)境參數(shù)變化時(shí),能自適應(yīng)調(diào)節(jié)。

( 3 )對(duì)各種異常情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè),并由液晶顯示和蜂鳴器報(bào)警。

(4 )單一控制器有多種配方,針對(duì)多種機(jī)型。

2硬件設(shè)計(jì)

2.1單片機(jī)系統(tǒng)

單片機(jī)系統(tǒng)由xn t e1 s o e l 9 6 K C、2 7C 2 56、6 2 6 4和E E P R O M組成。80 C 1 96 K C是1 6位單片機(jī)。采用1 6M z H的晶振,運(yùn)行速度快,6 4K統(tǒng)一編址,編運(yùn)算程序方便等優(yōu)點(diǎn),能使運(yùn)算速度加快,配料時(shí)間縮短。

E E P R O M采用2 4L C O I,具有兩線串行接口并采用I Z C總線協(xié)議。其主要用途是保存系統(tǒng)設(shè)定參數(shù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù),并在復(fù)位和通訊時(shí)從2 4L CO I中讀出。

同時(shí)為增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力,用M A x 4 8 7作為電源監(jiān)控電路。

2.2測(cè)量部分

測(cè)量部分主要包括稱重傳感器,A D C和濾波電路等。稱重傳感器采用杭州錢江電器設(shè)備廠的I L系列稱重傳感器。其具有高精度,高可靠性,耐沖擊等特點(diǎn)。AD C采用C RY ST A L生產(chǎn)的C S 5 5 3 1 1 6位串行A D,它是非常完整的△一∑A DC。芯片內(nèi)部有一個(gè)極低噪聲的斬波穩(wěn)定測(cè)量放大器,并且可選擇放大倍數(shù),分別為1、2、4、8、1 6、3 2、6 4。其數(shù)字濾波器提供1 0種可選擇的字輸出速率,最大為3.8 4K Hz( X i n=4.9 1 53 M Hz)。為了減輕A D C與單片機(jī)之間通信的負(fù)擔(dān),他還有一個(gè)與SP I T M和M i c o rw i二T M兼容的三線串行接口。濾波電路分為兩部分,一為電源濾波,采用模塊化的濾波器,濾去5 0Hz工頻干擾。二為在D輸人端加濾波電路。

2．3控制部分

控制部分采用光電隔離和固態(tài)繼電器隔離輸出,具有抗干擾,無觸點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)。

2.4顯示部分

顯示部分分為兩部分,一為采用1 2 8×6 4低功耗的點(diǎn)陣圖形式L C D模塊,其用來進(jìn)行參數(shù)選擇和功能實(shí)現(xiàn)。二為保留常用的6位數(shù)碼管,能動(dòng)態(tài),醒目顯示物料重量。

2.5鍵盤部分

由于已經(jīng)采用了液晶進(jìn)行參數(shù)選擇,只采用了5個(gè)薄膜輕觸鍵盤。

2.6通信部分

為了使系統(tǒng)用總線組成一個(gè)控制環(huán),構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的DC S系統(tǒng),故采用了R S一4 8 5串行總線傳輸標(biāo)準(zhǔn)。克服了R S 2 3 2標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸速率慢,通訊距離短,未規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的連接器,接口處各信號(hào)間易產(chǎn)生串?dāng)_的缺點(diǎn)。

3軟件設(shè)計(jì)

該控制器的軟件設(shè)計(jì)主要由初始化、液晶顯示、數(shù)碼管中斷掃描、A D C初始化、物料稱重等功能模塊組成。

3.1初始化

初始化主要是設(shè)置堆棧方式、中斷方式、定時(shí)器方式。然后從E E P RO M把參數(shù)缺省值送人R AM。然后根據(jù)液晶的不同選擇執(zhí)行不同的功能模塊。

3.2液晶顯示

液晶顯示程序把各頁要顯示的內(nèi)容的各個(gè)字所對(duì)應(yīng)的字庫的首地址制成一個(gè)表,同時(shí)把要訪問的頁數(shù)也制成一個(gè)表,與字庫表共構(gòu)成三個(gè)表,采用偏移量的方式進(jìn)行訪問。

液晶的各頁各行之間的變化根據(jù)一定協(xié)議進(jìn)行變化。此協(xié)議規(guī)定每一頁的信由8個(gè)字節(jié)組成;第一個(gè)字節(jié)為0表示無特別信息,為1表示在當(dāng)前頁,按了確認(rèn)鍵后回到原先頁,且行不變。為2表示記憶此頁的行值,以便使有標(biāo)志1的頁按確認(rèn)鍵后回到此行。第二個(gè)字節(jié)為O表示當(dāng)前頁只可翻到下一頁,為1表示當(dāng)前頁只可翻到上一頁。為3表示二者都可。第三個(gè)字節(jié)表示當(dāng)前頁按回退鍵后退回的頁的數(shù)值。第四個(gè)字節(jié)表示當(dāng)前頁如果按了回退鍵后退回的頁的行的數(shù)值。第五個(gè)字節(jié)表示在當(dāng)前頁第一行按了確認(rèn)鍵后轉(zhuǎn)到下一頁的頁的數(shù)值。第六個(gè)字節(jié)表示在當(dāng)前頁第二行按了確認(rèn)鍵后轉(zhuǎn)到下一頁的頁的數(shù)值。第七個(gè)字節(jié)表示在當(dāng)前頁第三行按了確認(rèn)鍵后轉(zhuǎn)到下一頁的頁的數(shù)值。第八個(gè)字節(jié)表示在當(dāng)前頁第四行按了確認(rèn)鍵后轉(zhuǎn)到下一頁的頁的數(shù)值。

4.結(jié)束語

本控制器是一糧食企業(yè)委托我們開發(fā)，現(xiàn)在已進(jìn)入試用階段，反饋回來的消息是：操作簡(jiǎn)單，效率提高不少，維護(hù)方便。該控制器經(jīng)過一定的改造，也可用于其它行業(yè)。

 

 

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