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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,人機(jī)界面十分不友好等弱點(diǎn)。為此,研制了一種基于Intel80CI%KC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)對各種異常情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測,并由液晶顯示和蜂鳴器報(bào)警。
(4)單一控制器有多種配方,針對多種機(jī)型。
2硬件設(shè)計(jì)
整個(gè)硬件包括單片機(jī)系統(tǒng),測量,控制,顯示,鍵盤和通訊等部分。
2.1單片機(jī)系統(tǒng)
單片機(jī)系統(tǒng)由xnte1soel96KC、27C256、6264和EEPROM組成。80C196KC是16位單片機(jī)。采用16MzH的晶振,運(yùn)行速度快,64K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。
EEPROM采用24LCOI,具有兩線串行接口并采用IZC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24LCOI中讀出。
同時(shí)為增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力,用MAx487作為電源監(jiān)控電路。
2.2測量部分
測量部分主要包括稱重傳感器,ADC和濾波電路等。稱重傳感器采用杭州錢江電器設(shè)備廠的IL系列稱重傳感器。其具有高精度,高可靠性,耐沖擊等特點(diǎn)。ADC采用CRYSTAL生產(chǎn)的CS553116位串行AD,它是非常完整的△一∑ADC。芯片內(nèi)部有一個(gè)極低噪聲的斬波穩(wěn)定測量放大器,并且可選擇放大倍數(shù),分別為1、2、4、8、16、32、64。其數(shù)字濾波器提供10種可選擇的字輸出速率,最大為3.84KHz(Xin=4.9153MHz)。為了減輕ADC與單片機(jī)之間通信的負(fù)擔(dān),他還有一個(gè)與SPITM和Micorwi二TM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50Hz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128×64低功耗的點(diǎn)陣圖形式LCD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)簡單的DCS系統(tǒng),故采用了RS一485串行總線傳輸標(biāo)準(zhǔn)?？朔薘S232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、ADC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EEPROM把參數(shù)缺省值送人RAM。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。

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