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隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，對連續(xù)累計自動衡器的需求也愈來愈大，稱量的準確與否已成為影響人 們生產(chǎn)生活的一個重要因素，這對配料秤的性能和 質(zhì)量提出了更高的要求。以往的配料秤都采用８ 位５１系類的單片機進行控制，而且在數(shù)據(jù)采集模塊采用的芯片轉(zhuǎn)換位數(shù)?。郏保?，傳統(tǒng)的配料秤由于存在計量精度低、穩(wěn)定性差、控制有滯后等缺點，論文采用 ＡＴ９１ＳＡＭ７Ｘ２５６ 單片機設(shè)計了配料秤控制器，提高了測量精度和穩(wěn)定性，并能實時控制。首先主要介紹了配料秤的基本組成結(jié)構(gòu)、稱重原理， 設(shè)計了硬件電路，介紹了各個模塊的硬件功能，包括芯片選擇、器件大小的選擇等。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了配料秤控制器的軟件部分。

１ 配料皮帶秤的組成結(jié)構(gòu)

先對被稱量的幾種物料給定一個質(zhì)量比例，對這幾種物料進行累計計量并定量配比的衡器稱為配料秤。配料秤大體上可分為兩部分：機械秤體和 變頻控制，變頻控制主要是變頻器和電機，機械秤 體包括運輸皮帶、秤架、平行托輥、大皮帶、稱重托 輥、前后滾筒等。由于該配料秤采用雙通道設(shè)計， 因而有兩個速度通道和重量通道［１］，當一個通道出現(xiàn)故障時，另一通道仍能正常工作，提高了配料效率。配料秤的基本結(jié)構(gòu)圖如圖１所示［２］。

在配料皮帶秤的運行過程中，首先由給料機進行加料，物料落到運輸皮帶的落料段后，經(jīng)由運輸皮帶傳輸?shù)竭_有效稱量段，同時，裝在稱量段的四個稱重傳感器分別感受到重量信號，并將重量信號 轉(zhuǎn)換為電信號，送入單片機。單片機采用累加法來 計算物料重量。配料秤控制器將通過儀表盤顯示瞬時流量值，并將瞬時值與給定值不斷進行比較， 得到瞬時偏差。對偏差進行 ＰＩＤ 控制后，單片機發(fā)出控制命令控制執(zhí)行結(jié)構(gòu)———電機發(fā)出動作，通過不斷的調(diào)整電機轉(zhuǎn)速來改變配料秤的瞬時流量， 不斷減小偏差，使控制效果達到最優(yōu)，提高了配料秤稱量的精確度［３］。

２ 配料秤控制器的硬件電路設(shè)計

配料 秤 控 制 器 的 硬 件 電 路 部 分 主 要 包 括ＡＴ９１ＳＡＭ７Ｘ２５６單片機最小系統(tǒng)電路、３．３Ｖ 電源電路、鍵盤與顯示接口電路、速度通道電路、重量 通道電路（兩路）、通信電路等基本電路。由于采用 了無測速傳感器技術(shù)，有時可省去速度通道電路。整體硬件結(jié)構(gòu)圖如圖２所示。

２．１   ＡＴ９１ＳＡＭ７Ｘ２５６單片機最小系統(tǒng)電路［４］

配料皮帶秤控制器的主控芯片采用美國 ＡＴ－ ＭＥＬ 公司生產(chǎn)的 ＡＴ９１ＳＡＭ７Ｘ２５６ 單片機。該單片機集成了 ＡＲＭ７ＴＤＭＩＡＲＭ Ｔｈｕｍｂ 處理器，有高性能的３２位 ＲＩＳＣ 架構(gòu)，高密度的１６ 位指令集，具有低成本、低功耗、穩(wěn)定性強等優(yōu)點，能夠滿足設(shè)計指標要求。ＡＴ９１ＳＡＭ７Ｘ２５６ 單片機最小系統(tǒng)的電路如圖 ３ 所示。該電路中，電 源電壓： ＶＤＤＩＮ ＝ ３．３Ｖ，ＶＤＤＩＯ ＝ ３．３Ｖ，ＶＤＤＯＵＴ ＝ １．８Ｖ，ＶＤＤＣＯＲＥ＝１．８Ｖ ，ＶＤＤＦＬＡＳＨ＝３．３Ｖ。

單片機外接１８．４３２ＭＨｚ的晶振。ＰＡ１１ 和 ＰＡ１０這兩個引腳被配置為Ｉ２Ｃ 模塊的引腳，單片機與鐵電存儲器ＦＭ２４Ｃ１６通過這兩個引腳相連。

２．２   鍵盤、顯示接口電路

鍵盤與顯示接口電路通過 ＳＰＩ接口和單片機進行通信。采用ＢＣ７２８１作為該電路的控制芯片， ＢＣ７２８１是８ 位／１６ 位 ＬＥＤ 數(shù)碼管顯示及鍵盤接口專用控制芯片，它的驅(qū)動輸出極性及輸出時序均 為軟件可控。顯示電路用于４ 位流量、８ 位累計量以及控制器的工作狀態(tài)等的顯示。鍵盤電路上安有２０ 個鍵，分別是上下移動鍵、６ 個功能鍵（主要用于控制調(diào)零、掛碼、實物標定、數(shù)字輸入等）、１０個數(shù)字鍵、鎖鍵、結(jié)束鍵。

２．３  ３．３Ｖ 電源電路設(shè)計