擠出機(jī)pvc物料自動(dòng)上料機(jī)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

1、序號（學(xué)號：021241227長春大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）擠出機(jī)pvc物料自動(dòng)上料機(jī)姓名白紅亮學(xué)院電子信息工程學(xué)院專業(yè)自動(dòng)化班級12412指導(dǎo)教師吳旭志（講師）2016年 6月 2 日擠出機(jī)pvc物料自動(dòng)上料機(jī)摘要：在實(shí)際生產(chǎn)生活中，為了提高擠出機(jī)的生產(chǎn)效率，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，自動(dòng)上 料系統(tǒng)被越來越廣泛的應(yīng)用。目前大型的生產(chǎn)加工企業(yè)使用的是基于pc+plc的 控制方式的自動(dòng)物料上料系統(tǒng)，該方式價(jià)格昂貴、控制系統(tǒng)復(fù)雜，具有統(tǒng)計(jì)管理 確保數(shù)據(jù)的備份、查詢、統(tǒng)計(jì)、打印等的功能。針對小型加工企業(yè)和生產(chǎn)自動(dòng)化 程度要求不高的企業(yè)，不但要考慮成木還要節(jié)約人力資源，木課題基于這兩個(gè)方 面考慮，研發(fā)了一種“基于單片

2、機(jī)的pvc物料自動(dòng)上料控制系統(tǒng)”。本設(shè)計(jì)利用單片機(jī)，完成-個(gè)完整的給擠出機(jī)送料控制、放料控制、料滿自 動(dòng)檢測的過程，通過人機(jī)接口能夠自行調(diào)節(jié)上料、放料時(shí)間等功能，完全能夠滿 足小型加工企業(yè)自動(dòng)上料、放料的需要。該pvc物料上料機(jī)控系統(tǒng)的工作原理：基于at89s51單片機(jī)設(shè)計(jì)一款真空上 料機(jī)控制器，要求該控制器能夠進(jìn)行上料、放料整個(gè)工作流程的過程控制。其工 作參數(shù)包括上料時(shí)間（5-60秒），放料時(shí)間（5-60秒）。其中的上放料時(shí)間參數(shù) 可以用過而板上的輕觸按鍵進(jìn)行輸入，并保存于eepr0m中，功率驅(qū)動(dòng)方式選擇 場效應(yīng)管來進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)丫給擠出機(jī)自動(dòng)上料、放料的功能。關(guān)鍵詞：自動(dòng)上料控制系統(tǒng)單

3、片機(jī)at89s51硬件設(shè)計(jì)automatic feeding machine for pvc material of extruderabstract: in actual production, in order to improve production efficiency, improve production technology, automatic feeding system is widely applied. the current large-scale production and processing enterprises are using pc + plc ba

4、sed control mode, the method is expensive and complex control system, can statistical management to ensure data backup, query, statistics, printing. for small-scale processing enterprises, and production automation less demanding situations, we must consider the cost savings but also human resources

5、, based on these two aspects of this issue to consider, research and development of a "vacuum-based scm automatic loading control system."we use scm, the completion of a complete feed control, discharge control; full automatic detection of material through the human interface to the self-l

6、oading, discharge time and other functions, small-scale processing enterprises can completely meet the automatic feeding, discharge function.the vacuum on the feeder control system works: at89s51 microcontroller based design of a vacuum on the feeder controller, requiring the controller to carry out

7、 the material discharge control of the entire workflow. its operating parameters, including loading time (5-60 seconds), discharge time (5-60 seconds). among them, the discharge time parameters can be used on the touch panel buttons for input, and stored in eeprom, power driver fet control mode choi

8、ce. thus constituting a vacuum automatic feeding, discharge of functions.key words: automatic feed mechanism system ; mcu; at89s51 ; hardware design; watchdog目錄第1章緒論61. 1課題意義61.2工作原理及技術(shù)要求71.3系統(tǒng)的預(yù)期功能7第2章總體方案設(shè)計(jì)92.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框閣92.2系統(tǒng)控制方案92. 2. 1而板顯示92. 2. 2時(shí)間顯示92.2. 3記憶功能92. 2.5運(yùn)行規(guī)則102. 2. 6電源配置102. 2. 7系統(tǒng)負(fù)載

9、112.2.8電磁閥動(dòng)作112. 2. 9接近開關(guān)功能112.3單片機(jī)的選擇112. 3. 1單片機(jī)at89s51性能的主要參數(shù)112.3.2 at89s51引腳功能說明122.4物位傳感器的選擇162.6鍵盤輸入電路的選擇182.6.1矩陣式鍵盤接口182.6.2獨(dú)立式按鍵接口： 18第3章系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路圖193. 1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖193.2電源電路193. 3顯示電路203. 4 cd4056芯片介紹213.5看門狗x5045電路223. 5. 1 x5045 引腳圖223. 5.2 x5045 說明233.6接近開關(guān)243.7外部存儲器擴(kuò)展電路25第4章系統(tǒng)的抗干擾和可靠性274.1軟件設(shè)

10、計(jì)274.2主程序27第5章系統(tǒng)調(diào)試305. 1硬件調(diào)試305.2軟件調(diào)試30結(jié)i侖33gti射34參考文獻(xiàn)35第1章緒論1.1課題意義制造業(yè)和加工業(yè)是現(xiàn)代文明社會的支柱之一，它不僅是基礎(chǔ)的地位，而且在 最前沿的關(guān)鍵；其是工業(yè)發(fā)展的主體也是我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的前提。在我國 的一些中小型企業(yè)，由于受管理資金等方面的限制，一般上料絕大多數(shù)是采用手 動(dòng)人工上料，而且缺乏保護(hù)裝置，就造成了“低效率，強(qiáng)度大，易事故”等特點(diǎn)。隨著信息科技、市場經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，國內(nèi)、國外市場競爭日趨激烈，產(chǎn)品 更新迅速，特別是隨著高新科技不斷發(fā)展，工藝外形、產(chǎn)品的類型越來越復(fù)雜， 精確度耍求越來越高，再加上企業(yè)工廠的經(jīng)營

11、與發(fā)展一會面臨勞動(dòng)力的短缺、 人工成本省力化、自動(dòng)化與合理化的發(fā)展趨勢！相比傳統(tǒng)的手工上料己經(jīng)不能夠 滿足生產(chǎn)耍求，所以自動(dòng)上料機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生。在當(dāng)今現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的眾多領(lǐng)域中， 自動(dòng)上料機(jī)是什么呢？望文生義，上料機(jī)便是特意用于pw物料，粒料，粉料，片 狀料，帶狀等原料的數(shù)控化，自動(dòng)化，精確化的運(yùn)送機(jī)械，輕工行業(yè)乃是重工業(yè) 都不可或缺的配置。傳統(tǒng)的送料機(jī)概念是對機(jī)械力的運(yùn)動(dòng)，在材料上的運(yùn)動(dòng)和機(jī) 器的材料運(yùn)動(dòng)的使用。近代的自動(dòng)上料機(jī)產(chǎn)生了少許根本的變化，最先將高壓空 氣、超聲波等先進(jìn)技能用于自動(dòng)上料技術(shù)中。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的眾多領(lǐng)域中，自動(dòng)控制技術(shù)起到了越來越重耍的作用，并 且，隨著生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)技術(shù)

12、的逐漸發(fā)展，生產(chǎn)自動(dòng)化的技術(shù)水平也越來越高。 自動(dòng)控制技術(shù)就是利用控制裝置，使被控對象的某些參數(shù)自動(dòng)的按照預(yù)先設(shè)定的 規(guī)律運(yùn)行。本設(shè)計(jì)的擠出機(jī)pw物料自動(dòng)上料機(jī)控制系統(tǒng)就是采用自動(dòng)控制技術(shù) 來實(shí)現(xiàn)其功能的，這樣就大大提高了擠出機(jī)的上料工作的效率，整個(gè)過程又穩(wěn)又 快，。這個(gè)自動(dòng)上料機(jī)的出現(xiàn)具有跨時(shí)代的意義，廣泛應(yīng)用于塑料、醫(yī)藥、橡膠、 化工、食品等傳統(tǒng)行業(yè)。自動(dòng)上料機(jī)是選用全密閉運(yùn)送系統(tǒng)來對pvc物料實(shí)現(xiàn)運(yùn) 輸?shù)?，如此就能夠徹底根絕因?yàn)槲锪铣芈┒纬傻沫h(huán)境污染和對實(shí)際操作工人的 肉體危險(xiǎn)，和環(huán)境對pw物料本身的污染,是近年來對于pvc物料運(yùn)送的發(fā)展方 向。自動(dòng)上料機(jī)真空發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn)是體積更小、重

13、量更輕、易于安裝，可應(yīng)用在 整潔干凈廠房內(nèi)。選用射流技術(shù)，使真空發(fā)生器在壓縮空氣的作用下發(fā)生高真空 來實(shí)現(xiàn)對物料的運(yùn)送，不需耍機(jī)械式真空泵，也沒有任何潤滑元件和其他的運(yùn)動(dòng) 部件，完全符合gmp耍求。它能夠和壓片機(jī)、制粒機(jī)、膠囊充填機(jī)，拼裝機(jī)等 主要工藝設(shè)備配套利用；隨著自動(dòng)上料機(jī)在中國的不斷推廣及應(yīng)用，在優(yōu)化生產(chǎn) 過程屮，減少交叉污染，提高我國藥品生產(chǎn)的質(zhì)量和安全性，必將發(fā)揮積極的作 用。1.2工作原理及技術(shù)要求此次設(shè)計(jì)是使用單片機(jī)，來完成一個(gè)機(jī)械完全的上料控制、上料控制、物料 上滿自動(dòng)檢測的過程，能夠經(jīng)過人機(jī)接u來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)度上料吋間等功能，完全 可以滿足中小型加工企業(yè)的自動(dòng)上料功能。本次設(shè)

14、計(jì)是由單片機(jī)控制的自動(dòng)上料系統(tǒng)是與擠出機(jī)pw物料自動(dòng)上料機(jī)配 套的上料系統(tǒng)。按照上料工藝的要求，它的工作原理是：先將真空管進(jìn)行封閉， 再驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使用低真空氣流將pvc物料送入真空管，這時(shí)候電機(jī)停轉(zhuǎn)，而后將 pvc物料排入料斗中，如此進(jìn)行循環(huán)。本自動(dòng)上料控制系統(tǒng)按照上料工藝的需求, 設(shè)立兩個(gè)生產(chǎn)線的運(yùn)送、排料、滿料、空料等參數(shù)值設(shè)定，經(jīng)過單片機(jī)來控制繼 電器，再用繼電器來控制交流接觸器，最后由接觸器來控制電機(jī)等執(zhí)行機(jī)器的運(yùn) 動(dòng)。自動(dòng)上料控制系統(tǒng)的按制器是由單片機(jī)89c51和擴(kuò)展電路組成，單片機(jī)用 來控制繼電器，繼電器能夠控制交流接觸器，最終由接觸器控制電機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu) 的活動(dòng)。該擠出機(jī)pvc物料

15、自動(dòng)上料機(jī)控制系統(tǒng)基于at89s51單片機(jī)來設(shè)計(jì)一個(gè)真空 上料機(jī)控制器，該控制器可以進(jìn)行上料全部工作流程的控制。其工作參數(shù)包括上 料吋間，放料時(shí)間。上料吋間的參數(shù)不妨經(jīng)過面板上的輕觸按鍵進(jìn)行輸入，并保 留在eeprom中，采用場效應(yīng)管來控制功率啟動(dòng)形式，繼而來實(shí)現(xiàn)真空自動(dòng)上 料的功能。1.3系統(tǒng)的預(yù)期功能1. 使用接近開關(guān)能夠自動(dòng)檢查pvc物料是不是加滿，并把信號傳遞給單片機(jī)。2. 空閑時(shí)通過數(shù)碼管顯示默認(rèn)的上料時(shí)間。3. 利用鍵盤設(shè)定上料時(shí)間的上限和下限。4. 通過看門狗系統(tǒng)保證自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)的正常運(yùn)行，可以自動(dòng)讀取從看門狗 芯片自動(dòng)送料系統(tǒng)的默認(rèn)值。5. 自動(dòng)上料系統(tǒng)輸出模塊是采用光耦隔離，

16、同吋采用mos管來驅(qū)動(dòng)電磁閥 的開和閉。6. 自動(dòng)上料系統(tǒng)應(yīng)該具有一定的抗干擾性。第2章總體方案設(shè)計(jì)2. 1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)自動(dòng)上料系統(tǒng)功能的要求，確定一下總體結(jié)構(gòu):圖2-1自動(dòng)上料機(jī)控制系統(tǒng)硬件框圖2.2系統(tǒng)控制方案2. 2. 1面板顯示該系統(tǒng)面板上設(shè)有5個(gè)功能鍵和兩組數(shù)碼管（每組有2位）。功能鍵被定義為“開/關(guān)”鍵，“進(jìn)料吋間增加”，“進(jìn)料吋間減少”，“放電吋間減少”的關(guān)鍵， “給料時(shí)間”。兩組數(shù)碼管是用來分別體現(xiàn)”放料時(shí)間”和"上料時(shí)間”的。2. 2. 2時(shí)間顯zk系統(tǒng)顯示的吋間為“xx秒”，顯示最大值的吋間值均設(shè)置為“99”秒， 最小時(shí)間值均設(shè)置為“00”秒。2. 2.3記憶

17、功能自動(dòng)上料系統(tǒng)控制板具有記憶功能，人工操控機(jī)器運(yùn)行的過程中必須重 新設(shè)置“上料”的時(shí)間和“放料”的時(shí)間，所以在以后在每個(gè)“上料一一放料“的循環(huán)過程中，上料的時(shí)間和放料的時(shí)間均按這個(gè)設(shè)置執(zhí)行（重新通電 或按卜*”開/關(guān)“鍵，都按照這個(gè)設(shè)定值運(yùn)行。如果再次設(shè)定時(shí)間值，就按照 新的時(shí)間值進(jìn)行執(zhí)行）。2. 2. 4按鍵功能“開/關(guān)”鍵只能控制自動(dòng)上料系統(tǒng)的“啟動(dòng)/暫?！保荒荜P(guān)斷電源。2. 2.5運(yùn)行規(guī)則系統(tǒng)通上電以后，兩組數(shù)碼管分別靜態(tài)顯示“放料和上料的總吋間”。 在這個(gè)狀態(tài)下，可以按動(dòng)這兩組“增加/減少”按鍵，對“上/放料的總時(shí)間” 進(jìn)行修改和設(shè)定。每次按一次，相對時(shí)間“增加”或“減少”1。但

18、是耍注意：顯示出來的時(shí)間最大值只能增長到“99”秒，最小時(shí)間也只能減少到 “00”秒，當(dāng)數(shù)值達(dá)到該兩個(gè)極限值后，如果再繼續(xù)按動(dòng)“增加/減少”鍵， 顯示出來的吋間將不會再增加或減少。當(dāng)設(shè)置完成（你也可以不必設(shè)置，執(zhí)行系統(tǒng)的默認(rèn)值），按“開/關(guān)”按 鈕，系統(tǒng)首先執(zhí)行的行動(dòng)的材料（通過真空泵動(dòng)作），在盛料的容器中形成負(fù) 壓，將pvc物料吸入），同時(shí)數(shù)碼管上顯示的上料時(shí)間進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，上料的時(shí) 間減到"00”后，再繼續(xù)執(zhí)行放料動(dòng)作，同時(shí)數(shù)碼管顯示的上料時(shí)間復(fù)位。放 料的吋間進(jìn)行倒計(jì)吋，當(dāng)放料吋間減為”00”后，系統(tǒng)電磁閥奮切換的動(dòng)作（奮 ”喀嚓”聲），接著實(shí)行上料動(dòng)作，同時(shí)數(shù)碼管顯示的放料時(shí)間

19、復(fù)位。當(dāng)系統(tǒng)程序在運(yùn)行的過程中，若不按動(dòng)“開/關(guān)”鍵來進(jìn)行“暫?！辈僮?， 那該系統(tǒng)就會往復(fù)循環(huán)的執(zhí)行“上料一放料一上料”的動(dòng)作。當(dāng)系統(tǒng)正在運(yùn)行時(shí)，如果按“幵/關(guān)”按鈕“暫?！辈僮鳎瑒t系統(tǒng)將停止 工作，并將數(shù)碼管顯示的2組吋間進(jìn)行復(fù)位。在此狀態(tài)下，這吋可以對"上/ 放料的時(shí)間”去進(jìn)行修改設(shè)定。當(dāng)系統(tǒng)程序運(yùn)行的過程中如果只有“開/關(guān)”鍵起到作用，其它四個(gè)功能 鍵則均無效。不管是否正在執(zhí)行“上/放料”的執(zhí)行動(dòng)作，斷電之再后重新上電，數(shù)碼管都 會顯示上次的設(shè)定值（即吋間的復(fù)位值），而不會是上次系統(tǒng)程序運(yùn)行過程中 的斷點(diǎn)值。2. 2.6電源配:系統(tǒng)程序由輸出為“+5v”和“+24v”的“開關(guān)電

20、源”供電。2. 2. 7系統(tǒng)負(fù)載系統(tǒng)程序所載的負(fù)載是“接近開關(guān)”和“電磁閥”。2. 2.8電磁閥動(dòng)作該系統(tǒng)程序開始計(jì)時(shí)倒計(jì)時(shí)，輸出端口，以獲得電力，從而吸引了電磁閥 （“流行”的聲音）。上料的時(shí)間倒計(jì)時(shí)實(shí)現(xiàn)，電磁閥失電后斷開。2. 2.9接近開關(guān)功能自動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)只會在材料的時(shí)間段來檢斉接近開關(guān)。當(dāng)探頭的接近開關(guān)蓋在 指定的時(shí)間，上料時(shí)間停止倒計(jì)時(shí)，然后斷開電磁閥（恢復(fù)失去的權(quán)力狀態(tài)和斷 開的電磁閥奮輕微的聲音），在這個(gè)吋候顯示在停止?fàn)顟B(tài)。將探頭遮擋物體移動(dòng) 的旅行時(shí)間，然后從斷點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行下去（電磁閥得電，“啪”的聲音，上料的時(shí) 間繼續(xù)倒計(jì)時(shí)）。在放料的時(shí)間段里不進(jìn)行檢測接近開關(guān)。這時(shí)接近開關(guān)為

21、npn 常開型，有物體靠近時(shí)系統(tǒng)接近開關(guān)才有輸出。2.3單片機(jī)的選擇單片機(jī)at89s51是由美國的公司atmel生產(chǎn)的低功耗，高性能的8位的 單片機(jī)，單片機(jī)片內(nèi)含有4k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（perom） 和128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（rom）,單片機(jī)at89s51器件采用美國公 司atmel的高度密度和不容易失儲技術(shù)生產(chǎn)，單片機(jī)at89s51兼容標(biāo)準(zhǔn) mcs-51指令系統(tǒng)，單片機(jī)at89s51片內(nèi)含有通用的8位的中央處理器（cpu） 和flash單元存儲。功能強(qiáng)大能夠供給很多應(yīng)用場合使用而且具奮很高性價(jià)比的， 可以靈活的應(yīng)用于各種各樣的控制性領(lǐng)域。本次此設(shè)計(jì)就是采

22、用單片機(jī) at89s51o2.3.1單片機(jī)at89s51性能的主要參數(shù).單片機(jī)at89s51指令系統(tǒng)兼容性與mcs-51產(chǎn)品完全相同.使用4k字節(jié)可擦除重新閃存flash.單片機(jī)at89s51擁有1000次的擦寫周期.單片機(jī)at89s51具有全靜態(tài)操作：0hz33mhz.單片機(jī)at89s51具有的存儲器有三級的加密程序.單片機(jī)at89s51含有128x8字節(jié)內(nèi)部ram.單片機(jī)at89s51有32個(gè)可編程i/o 口線.單片機(jī)at89s51有2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器 .單片機(jī)at89s51有6個(gè)中斷源 .單片機(jī)at89s51有可編程串行uart通道 .單片機(jī)at89s51有低功率空閑模式和掉電模式2

23、.3.2 at89s51引腳功能說明丄774012 3 4567 ft piplplplplplplplininc3937363533326.771311161910bvvpxix2rkbtp2or2ip22r23p24p25p26p27rm)aursin21_s24a?jott3029圖2-2 at89s51單片機(jī).vcc：電源電壓.gnd：接地p0 口.10 口則是8位的漏極開路型雙向的i/o 口，也便是地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 當(dāng)p0門當(dāng)作輸出門用時(shí)，每位都能夠用吸電流的方法來驅(qū)動(dòng)含有的8個(gè)ttl 邏輯門電路，對端口寫“1”能夠當(dāng)高阻抗的輸入端來使用。當(dāng)訪問程序存儲器或外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，這

24、組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和 數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問時(shí)候能夠激活里面的上拉電阻。當(dāng)進(jìn)行程序的校驗(yàn)時(shí)，輸出的指令字節(jié)會在flash編程時(shí)由p0接收指令字節(jié)， 校驗(yàn)時(shí)，要求外接上上拉電阻。.p1 口： pl u就是一個(gè)內(nèi)部含有上拉電阻的8位雙向的i/o u, p1的輸岀緩沖級 能夠驅(qū)動(dòng)4個(gè)ttl邏輯門的電路。對端口寫“1”時(shí)，通過里面的上拉電阻把這 個(gè)端口拉倒高電平，此時(shí)p1 口可以充任輸入口。p1 口充任輸入口使用時(shí)，因?yàn)?p1 口里面含有上拉電阻，其屮一個(gè)引腳會被外部的信號拉低時(shí)就輸出一個(gè)電流（iil）o當(dāng)flash編程和程序檢驗(yàn)時(shí)候，pl 口接收低8位地址。.p2 口： p2 口是一個(gè)里面帶

25、有上拉電阻的8位的雙向i/o 口。對端口寫“1”時(shí)， 通過里面的上拉電阻把端u升到高電平，此時(shí)p2 口能充任輸入口，p2u充任輸 入口使用時(shí)，因?yàn)閜2 口里面含有上拉電阻，其中一個(gè)引腳會被外部的信號拉低 時(shí)會輸出一個(gè)電流（iil）o在訪問16位地址時(shí)。p2 u送出高8位地址的數(shù)據(jù)。當(dāng)訪問8位地址的外部數(shù)據(jù) 存儲器時(shí)，p2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（sfr）區(qū)總r2寄存器的內(nèi) 容），在全部的訪問時(shí)間里不會改變。當(dāng)flash編程或檢驗(yàn)吋侯，p2 ui同樣接收高位的地址和其他控制的信號。.p3 口： p3 口是一組里而含有上拉電阻的8位雙向i/o 口，p3 口的輸出緩沖級能 夠驅(qū)動(dòng)（吸收或輸

26、出電流）4個(gè)ttl邏輯門電路。對p3 口寫入“1”時(shí)，p3 口 被里面的上拉電阻拉高并可充任輸入端端u。p3 口充任輸入端時(shí)，p3u被外部 拉低將用上拉電阻的輸出電流（iil）。p3 口不但充當(dāng)一般的i/o 口線外，更加重 耍的是它的第二個(gè)功能。.rst：輸入。 蕩器 時(shí)， 引 現(xiàn) 機(jī) 多腳比械的端口引腳第二功能p3. 0rxd （串行輸入口）p3. 1txd （串行輸出口）p3. 2into （外屮斷0）p3, 3int （外中斷1）p3. 4t0（定時(shí)/計(jì)數(shù)器0）p3. 5t1（定吋/計(jì)數(shù)器1）p3. 6wr（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）p3. 7rd（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）表3-1 p3 口第

27、二功能復(fù)位當(dāng)振工作rst當(dāng)出兩個(gè)周期高電平時(shí)侯將單片機(jī)復(fù)位。ale/prog,當(dāng)訪問外部程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器時(shí)候，ale輸出脈沖用于鎖 存地址的低8位字節(jié)。即便不訪問外部存儲器時(shí)，ale也會輸出時(shí)鐘振蕩頻率 的1/6輸出固定的信號，所以它能對外面的輸出吋鐘當(dāng)作定吋的0的。但是要值 得注意的是：每當(dāng)訪問一次外部數(shù)據(jù)存儲器的時(shí)侯將跳過一 ale脈沖。對flash存儲器編程的時(shí)候，這個(gè)引腳還能夠用作輸入編程脈沖（尸腐）。能夠利用對特定的功能寄存器（sfr）區(qū)里面的8eh單元的do位置位，可禁止 ale操作。只需有一條movx和movc指令ale才會被激活，此外，這個(gè)被 微弱拉高的引腳，單片機(jī)執(zhí)行外

28、部程序時(shí)，ale設(shè)置無效。.psen：程序存儲允許輸出是外部程序的存儲器的讀選通信號，當(dāng)單片機(jī)at89s51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）的時(shí)侯，每個(gè)周期兩次 有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問時(shí)，這兩次有效的就是輸出有兩個(gè)脈沖，在這個(gè)時(shí)候，如果要訪問的時(shí)候，有兩個(gè)有效的信號不出現(xiàn)。.ea/vpp：外部允許訪問，如果想要cpu僅僅是訪問（地址為ooooh-ffffh）, 就需要ea端必須保持低電平（接地）。必須注意的地方：加密位lb1如果被編 程，那么復(fù)位時(shí)內(nèi)部就會鎖存ea端的狀態(tài)。如果ea側(cè)高（連接到vcc端），cpu將執(zhí)行內(nèi)部鎖存ea端狀態(tài)。xtal1：振蕩器反相放大器的及其內(nèi)部的時(shí)

29、鐘發(fā)生器的輸入端。xtal2：振蕩器放大器的輸出端。2.3.3時(shí)鐘振蕩器單片機(jī)at89s51中內(nèi)部振蕩器用一個(gè)高增益反相放大器用于構(gòu)成，他的輸入 端是引腳xtal而輸出端是xtal2。該放大器是由一個(gè)外部諧振器，它是作為 一個(gè)反饋元件，以形成一個(gè)自我激勵(lì)振蕩器：振蕩電路如圖：圖2-3時(shí)鐘振蕩器并聯(lián)振蕩電路是由外接石英晶體（或陶瓷振蕩器）和電容cl、c2接在放大 器的反饋回路中組成。對外接電容cl、c2雖然沒有一個(gè)十分嚴(yán)格的耍求，頻率 的高低也受電容容量的大小輕微影響，振蕩器工作性能的穩(wěn)定性，難易程序、溫 度的穩(wěn)定性也會受其影響，如果使用石英晶體，則推薦使用30pf±10pf的電容,

30、而如使用陶瓷振蕩器應(yīng)該選擇40pf±10f的電容。也可以采用外部時(shí)鐘。在這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到xtal1端就是連 接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，xtal2輸出端懸空。因?yàn)橥獠繒r(shí)鐘信號是通過一個(gè)2分鐘觸發(fā)器觸發(fā)后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號的，所 以對外部時(shí)鐘信號的占空比沒有特殊要求，但是最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低 電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品實(shí)際技術(shù)條件方面的要求。2.3.4 at89s51的極限參數(shù)：極限參數(shù)：工作溫度-55°cto+125°c儲藏溫度-65°cto+150°c每個(gè)引腳對地電壓-1.0vto+7.0v最高的工作電壓6.6v直流輸出電流15

31、.0ma2.4物位傳感器的選擇水平是指在液體和粉末固體，氣體，也可以是不混溶的液體，由于不平等的 密度和形成的接口位置形成的容器或工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備之間的接口的存儲位置。根據(jù) 具體使用分為液位、料位、邊界位置傳感器或變送器。物位不僅是物料消耗量或 產(chǎn)量計(jì)量的參數(shù)，也是保證連續(xù)生產(chǎn)和設(shè)備安全的重要參數(shù)。特別是在現(xiàn)代工業(yè) 中，生產(chǎn)規(guī)模大、速度快，而il往往具有高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕性或易燃性的材料, 對于監(jiān)測和自動(dòng)控制十分重要。如顆粒形狀的一致性，大小，無論是受力壓實(shí)，都受到振動(dòng)，如粘結(jié)，所以 顆粒體積的儲備和質(zhì)量的儲備，而不是一個(gè)精確的轉(zhuǎn)換。這是需要注意的事項(xiàng)。 材料水平測量可用于計(jì)算材料儲量。對于粉體來

32、說，要考慮到顆粒之間的空隙， 密度和體積密度要有區(qū)別。而空隙率又取決與許多因素。如顆粒形狀的一致性， 大小，無論是受力壓實(shí)，都受到振動(dòng)，如粘結(jié)，所以顆粒體積的儲備和質(zhì)量的儲 備，而不是一個(gè)精確的轉(zhuǎn)換。這是需要注意的.。阻力式料位傳感器是指物料對機(jī)械運(yùn)動(dòng)所呈現(xiàn)的阻擋力。粉狀顆粒物料比液 態(tài)材料少，對移動(dòng)物體有明顯的抵抗力。此功能可用于形成各種材料級傳感器。音叉法：音叉法：根據(jù)材料的調(diào)節(jié)叉振動(dòng)，無電阻檢測材料的水平是達(dá)到或 超過一定高度，和一個(gè)開關(guān)信號，該原則不需要大量的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，和一個(gè)小的驅(qū) 動(dòng)力，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、靈敏而可靠。音叉調(diào)節(jié)叉是用金屬制成的，具有良好的彈性，本身具有確定的固有頻率， 如加

33、入交變力頻率和固有頻率，叉體是處于共振狀態(tài)的。由于周圍空氣的振動(dòng)阻 尼較弱，金屬的能量損失很小，所以只有一個(gè)小的驅(qū)動(dòng)力才能保持強(qiáng)烈的振動(dòng)。 當(dāng)粉粒體物料和叉體接觸之后，能量會消耗在物料顆粒與顆粒之間的摩擦上，迫 使振幅快速衰減，音叉停振。為了給音叉提供交變的驅(qū)動(dòng)力，利用放大電路對壓電元件施加交變電場，靠 逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)械力作用在叉體上。用另外一組壓電元件的壓電效應(yīng)是用來檢 測的振動(dòng)，和振動(dòng)功率被轉(zhuǎn)化為一個(gè)弱信號。再由電子放大器和移相電路，把檢 振元件的信號放大。經(jīng)過移相把信號施加到驅(qū)動(dòng)元件上去，構(gòu)成閉環(huán)振蕩器。在 封閉回路中，無論是機(jī)械能電能，叉體是一個(gè)環(huán)節(jié)，如果由材料阻尼振動(dòng)，振幅 和相位

34、的正反饋會顯著變化，破壞的振蕩條件將停止振動(dòng)。只要在放大電路的輸 出端接以適當(dāng)?shù)钠骷蜁玫介_關(guān)信號。為丫保護(hù)壓電元件的材料損壞和粉塵污染，驅(qū)動(dòng)器和檢測元件被安裝在叉體內(nèi)部。如果在容器的上部和下部都設(shè)有一個(gè)叉體，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加料和自動(dòng)控制的 材料，或?qū)⑽锪细扌盘杺鬟f到控制室?？刂剖抑械目刂齐娐窙Q定了材料的水平 是否越來越少，控制電路需耍啟動(dòng)和停止控制電路。并且當(dāng)叉體的制造和裝配良好時(shí)，音叉也可用于液體測量和控制。測量中不 需要機(jī)械運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)功率小，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，靈敏可靠。因此此設(shè)計(jì)選擇音叉法 阻力式料位傳感器。2.5 led顯示電路的選擇led顯示器是由n個(gè)led顯示塊拼接成n位led顯示器

35、。有兒個(gè)led顯 示塊就會有幾個(gè)跟位選線，按照顯示形式的不同，位選線和段選線的連接方法也 會各不同，段選線控制顯示字符、字型，而位選線為各個(gè)led顯示塊的公共端, 它控制該led顯不位的兒、暗。led顯不存2種顯不模式，靜態(tài)顯不和動(dòng)態(tài)顯 示。當(dāng)led顯示屏是在靜態(tài)顯示模式下工作，共陰極（或陽極）與地面（或+5v）; 每位的段選線（adp）分別與一個(gè)8位的鎖存器輸出相連。所以稱為靜態(tài)顯示。 每個(gè)發(fā)光二極管的顯示字符被確定，并且相應(yīng)的鎖存輸出將保持不變，直到顯示 其它字符。也正如此，靜態(tài)顯示器的亮度都較高。這種顯示方式接門的編程會很 容易。付出的代價(jià)是更多的占用口線，如果你使用i/o接口，你應(yīng)該上

36、8個(gè)4位 的i/o端口，如果你使用鎖存器接口，你需要使用4個(gè)74ls373芯片。在多位led顯示時(shí)，為了硬件電路更加的簡單，常常會將全部位的段選線 對應(yīng)的并聯(lián)在一起，有一個(gè)8位i/o 口控制，形成多路復(fù)用的段選線。而各位的 共陰極由相應(yīng)的i/o線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。這條線的一段是8位的，而 這條線是4位的/輸出端u。由于平行線的部分，輸出的代碼是相冋的所有你， 所以在相同的時(shí)間，如果你是在一個(gè)狀態(tài)的選定線，4位led將顯示相同的字 符。如果你顯示的標(biāo)準(zhǔn)字符顯示在相應(yīng)的，它必須通過掃描顯示模式，即在一瞬 間，只是讓一個(gè)位線的選擇狀態(tài)，以及在關(guān)閉狀態(tài)的其他線路選擇。在同一時(shí)間， 段選線上輸出

37、相應(yīng)位要顯示字節(jié)的段碼。在確定led不同位顯示的時(shí)間間隔， 不能太短，因?yàn)榘l(fā)光二極管從導(dǎo)通到發(fā)光存在的延時(shí)，吋間太短，發(fā)出的光太不強(qiáng)讓人眼根本無法看的清楚。時(shí)間也不能太長，要被限制的臨界閃爍頻率，如果 這個(gè)時(shí)間是更長的時(shí)間，更占用的處理器時(shí)間，此外，顯示増加的數(shù)量，將占據(jù) 大量的中央處理器吋間，所以是動(dòng)態(tài)顯示實(shí)質(zhì)是一犧牲c(diǎn)pu吋間來換取元件的 減少。因此，由于該系統(tǒng)只涉及到2個(gè)顯示輸出，它使用了8位移位寄存器串行電 平為主導(dǎo)的靜態(tài)顯示模式。2.6鍵盤輸入電路的選擇2. 6. 1矩陣式鍵盤接口矩陣鍵盤適用于多個(gè)場合，它是由行和列的行和鍵的行列中的交集。一個(gè)3 x3的行列結(jié)構(gòu)能夠組成一個(gè)有9鍵的鍵

38、盤。同樣，一個(gè)4x4的結(jié)構(gòu)可以是一 個(gè)16鍵的鍵盤，很明顯，在按鍵的數(shù)量之際，矩陣鍵盤和獨(dú)立鍵盤，以節(jié)省大 量的輸入/輸出端口該鍵被設(shè)置在該行和列交叉點(diǎn)上，并且該行和行線與鑰匙開 關(guān)兩端分別連接。接線可以經(jīng)上拉電阻連接到+5v上。通常沒有按鈕被按下，該 行是在更高的水平。當(dāng)一個(gè)按鈕被按下時(shí)，由于行級連接到列級的確定。列線電 平如果為低電平，則行線電平為低電平，列線電平如果為高電平，則行線電平為 高電平。這是識別矩陣鍵盤按鍵是否按下的關(guān)鍵所在。因此，每一個(gè)按鈕都會相 互影響，所以對信號的等級必須進(jìn)行匹配，以適當(dāng)?shù)奶幚?，以確定關(guān)閉鍵的位置。 2.6.2獨(dú)立式按鍵接口：獨(dú)立的按鍵是彼此獨(dú)立的，每一個(gè)

39、按鈕都連接到一個(gè)輸入線，一個(gè)按鈕就不 會影響輸入線的工作狀態(tài)的其他輸入線。因此，通過檢測輸入線的電平狀態(tài)可以 很容易判斷哪個(gè)按鍵按卜了。獨(dú)立式的按鍵電路的配置靈活，軟件簡單。但是每 個(gè)按鈕都需要輸入一個(gè)輸入線，按鍵的數(shù)量比較多，需要更多的輸入和電路結(jié)構(gòu) 是復(fù)雜的，所以一種鍵盤是適合于用較少的按鍵或更高速度的場合。由于此系統(tǒng)中共有啟動(dòng)兩條生產(chǎn)線已經(jīng)啟動(dòng)了一個(gè)“啟動(dòng)”鍵和“2”按鈕開始， 每分鐘的選擇鍵，設(shè)置時(shí)間，設(shè)置時(shí)間減少，生產(chǎn)線的開關(guān)按鈕，時(shí)間設(shè)置鍵， 時(shí)間開關(guān)的生產(chǎn)線。只有這8個(gè)按鍵，比較簡單。所以我們使用獨(dú)立的按鈕接門電路。第3章系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路3. 1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖主電路選用單片機(jī)at89

40、c51，因?yàn)橛衋t89c51內(nèi)含4kb容量，因此在設(shè)計(jì)中 不需要外擴(kuò)rom。硬件電路主要有l(wèi)ed顯示電路、鍵盤接收電路、電源電路、e2prom 外部存儲器擴(kuò)展電路，以及看門狗x5045等構(gòu)成。圖3-1 a動(dòng)上料機(jī)機(jī)控制系統(tǒng)原理圖3.2電源電路由于整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)單芯片和各種芯片、電阻和電容，工作電壓是+5v,不 需要負(fù)電壓，可以固定三端穩(wěn)壓器的正而7805系列集成芯片。它的輸出電壓為 5v,按輸出的電流不同能夠分為78m05和78l05,輸出的電流分別是0.5a和1. 0a, 轉(zhuǎn)換的成功率依次為2.5w和5w。從整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)來看，其中存在幾個(gè)集成芯片與多個(gè)電阻和電容等元件，它的功率總和在2w左右

41、，所以考慮到整體系統(tǒng)功率 裕量，采用78m05充當(dāng)全部系統(tǒng)供電芯片。其主要電路如圖3-2所示：d圖3-2電源電路其中輸入電壓為交流220v,經(jīng)過變壓器其輸出為5v或者24v,再進(jìn)行整流。 整流可以通過四個(gè)全波整流二極管進(jìn)行，也可用于整合整流電抗器（同樣的原 理）。對電容cl, c2為濾波電容器，注意電解電容器應(yīng)具有一定的余量，否則不 能起到很好的過濾效果。在該電路中使用的電容470uf，和電壓是25伏。78l05 的輸出級接入兩個(gè)濾波電容，用于減小因?yàn)殡娫床▌?dòng)對系統(tǒng)造成的影響和濾波。 它不需要電解和電容太大容量的使用，以25伏特的電壓承受能力然后訪問 looue, w）. luf的電容，然后可

42、以因?yàn)殡娫床▌?dòng)和濾波器紋波的影響降低。，很 好地改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)。然而，隨之而產(chǎn)生的一個(gè)弊端，即一旦78m05輸入短 路時(shí)輸出端大電容上存儲的電荷，將會經(jīng)集成穩(wěn)壓器的內(nèi)部放電，可能會造成內(nèi) 部電路的損壞，因此，在此期間，它是與一個(gè)二極管，它提供了一個(gè)放電放電通 道，并提供一個(gè)并聯(lián)保護(hù)功能的集成穩(wěn)壓器。3. 3顯示電路在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，如果需要顯示數(shù)字和一些字母的內(nèi)容，使用數(shù)碼管是 一個(gè)很好的選擇。led數(shù)碼管顯示顯示清晰，成木低，配置靈活，且單片機(jī)接口 簡單，易于實(shí)現(xiàn)。led數(shù)碼管是由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件， 其中七只發(fā)光二極管分別對應(yīng)ag筆端構(gòu)成"日”字形，男一

43、只發(fā)光二極管dp 作為小數(shù)點(diǎn)。因此這種led顯示器稱為七段數(shù)碼管或八段數(shù)碼管。如圖所示：圖3-5七段位和八段位數(shù)碼管led數(shù)碼管按電路中的連接方式可分為共陰型和共陽型兩大類，共陽型是將 各段發(fā)光二極管的正極連在一起，作為公共端com,公共端com接高電平，一個(gè) a g dp各筆段通過限流電阻連接控制端。某個(gè)筆段控制端低電平時(shí)，該筆段發(fā) 光，高電平吋不發(fā)光?？刂颇硯锥喂P端發(fā)光，就能顯示出某個(gè)數(shù)碼或字符。共陰 型是將各段發(fā)光二極管的負(fù)極連在一起，作為公共端com接地，某筆段通過限流 電阻接高電平時(shí)發(fā)光。在自動(dòng)加料機(jī)控制系統(tǒng)中運(yùn)行是要顯示輸送、排料吋間，奮吋間切換鍵和標(biāo) 志哪條生產(chǎn)線的發(fā)光二極管表示

44、，顯示的位數(shù)少，所以就采用靜態(tài)顯示的方式。 當(dāng)led顯示屏是在靜態(tài)顯示模式下工作，共陰極（或陽極）與地面（或+5v）;每 位的段選線（adp）分別與一個(gè)8位的鎖存器輸出相連。所以稱為靜態(tài)顯示。每 個(gè)發(fā)光二極管的顯示字符被確定，并且相應(yīng)的鎖存輸出將保持不變，直到顯示其 它字符。其結(jié)果是，靜態(tài)顯示的亮度更高。3.4 cd4056芯片介紹圖3-6元器件cd4056 25:四個(gè)信號輸入端。.915:七個(gè)信號輸出端。 vee、vss：接地。.vcc：接電源。.dfin:控制譯碼器輸出信號。譯碼器是構(gòu)成邏輯電路中的一個(gè)非常重耍的器件，他可以分為：變量譯碼與 顯示譯碼這兩個(gè)類別。變量譯碼通常是少投入多產(chǎn)出的

45、設(shè)備，一般會分為2n譯 碼和解碼兩類編碼原則。顯示譯碼是主要解決由于二進(jìn)制數(shù)的顯示成-一對疲的十、或十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn) 換功能，通常他可以分為驅(qū)動(dòng)led、驅(qū)動(dòng)lcd這兩大類。解碼是逆的編碼過程，在代碼中，每一個(gè)二進(jìn)制碼，給定一個(gè)特定的含義， 即一個(gè)特定的信號或?qū)ο?。把代碼狀態(tài)的特定含義"翻譯”出來的過程叫做譯碼， 實(shí)現(xiàn)譯碼操作的電路稱為譯碼器。3.5看門狗x5045電路x5045有四種常用的功能：上電復(fù)位、看門狗的定時(shí)器、電源電壓監(jiān)控和塊 鎖，保護(hù)串行eeprom存儲器組成在一個(gè)封裝之內(nèi)。這種組合降低了系統(tǒng)成本， 降低了電路板空間，提高了可靠性。這可以讓電源與振蕩器更加穩(wěn)定，再用微處 理器

46、去執(zhí)行代碼。看門狗的定時(shí)器會對微控制器來提供一個(gè)相對獨(dú)立的很好的保 護(hù)機(jī)制。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)侯，在能選擇的超時(shí)的時(shí)間之后，器件將被激活 reset/reset信號，使用用戶能夠從三個(gè)事先預(yù)置的預(yù)設(shè)值中選擇其中一個(gè)，超 時(shí)時(shí)間若一旦被選定，它將不會改變，即使在電源關(guān)閉。元器件的低vcc檢測電 路能夠保護(hù)系統(tǒng)可以免受低電壓的影響，當(dāng)vcc降到最小vcc轉(zhuǎn)換點(diǎn)之下時(shí)，系 統(tǒng)復(fù)位。復(fù)位直到vcc恢復(fù)到正常水平，穩(wěn)定。x5045存儲器的部份是含有xicor 塊鎖保護(hù)的cmos 4kb串行的eeprom。元器件利用xicor公司的專有的direct writetm晶片，可以提供到最小1000000次擦寫和

47、最少的數(shù)據(jù)的保存期應(yīng)該為100 年。3. 5. 1 x5045 引腳3.5.2 x5045 說明表3-2 x5045引腳功能8引腳sotc/pdip/mosp名稱功能1cs當(dāng)片選端高，x5045是不能選擇的，在高阻抗?fàn)顟B(tài)輸出；除非正在進(jìn)行內(nèi)部寫操作，器件將處于等待方式，為低使x5045,將它置于激活方式，必須注意，當(dāng)上電之后，任何操作幵始之前，需要先從高到低跳。2soso是一個(gè)串行數(shù)據(jù)推/挽輸出端，當(dāng)讀周期時(shí)，數(shù)據(jù)從該引腳移出，數(shù)據(jù)由串行時(shí)鐘的下降沿同步輸出。3wp寫保護(hù)端，當(dāng)?shù)?，寫的是非易失性的x5045是禁止的，但該設(shè)備的其他功能是正常的。當(dāng)保持高吋，所有的功能都包括有非易失性的寫操作都正

48、常。當(dāng)cs為低，wp變低和x5045由寫入中斷。如果其內(nèi)部的寫周期都已經(jīng)開始，那么變低就對寫的操作根本沒有影響。4vss±也5stsi時(shí)串行數(shù)據(jù)的輸入端，全部都要寫入存儲器操作碼和字節(jié)地址的數(shù)據(jù)都要從這個(gè)引腳輸入，輸入信號應(yīng)該用串行時(shí)鐘上升邊來鎖存。6sck串行時(shí)鐘端。串行時(shí)鐘控制時(shí)序數(shù)據(jù)的輸入和輸出，在硅引腳的代碼，地址或數(shù)據(jù)輸入定時(shí)上升沿鎖存，并在該引腳的數(shù)據(jù)后，在時(shí)鐘輸入變化的卜降。7復(fù)位輸出。reset是低/高有效漏極開路的reset輸出端，只要vcc下降到低于最小的vcc檢測的/reset電平時(shí)這個(gè)輸出端就會變?yōu)橛行?，它會一直有效，直到vcc達(dá)到一個(gè)最低的vcc檢測水平為2

49、00ms,若看門狗的定時(shí)器會使sda保持high或low得時(shí)間大于選定看門狗的超時(shí)時(shí)間，則將會變?yōu)橛行У?，在cs有一下降邊降的復(fù)位看門狗的定時(shí)器。8vcc電源電壓x5045是一體積小、功耗低、性價(jià)比高的帶看門狗和電源監(jiān)控功能的復(fù)位芯 片；它簡單、方便，它提供的復(fù)位信號很高，所以它被用于在高電平的芯片系統(tǒng) 的復(fù)位信號3.6接近開關(guān)當(dāng)物料材料進(jìn)入料斗式干燥機(jī)后，系統(tǒng)要能檢測到什么時(shí)候到達(dá)滿料狀態(tài)， 所以就要選用簡單的阻力式傳感器，阻力式料位傳感器是指物料對機(jī)械運(yùn)動(dòng)所呈 現(xiàn)的阻擋力。粉末顆粒狀物料比液態(tài)物質(zhì)流動(dòng)性差，所以對運(yùn)動(dòng)物體有明顯的阻 力，利用這一特點(diǎn)可構(gòu)成各種料位傳感器。音叉法：根據(jù)物料對振

50、動(dòng)屮的咅叉有無阻力探知料位是否到達(dá)或超過某高 度，并發(fā)出通斷信號，這種原理不需要人幅度的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)功率小，機(jī)械結(jié) 構(gòu)簡單、靈敏而可靠。調(diào)節(jié)叉是用金屬制成的，具有良好的彈性，本身具冇確定的固冇頻率，如加 入交變力頻率和固有頻率，叉體是處于共振狀態(tài)的。由于周圍空氣的振動(dòng)阻尼較 弱，金屬的能量損失很小，所以只有一個(gè)小的驅(qū)動(dòng)力才能保持強(qiáng)烈的振動(dòng)。當(dāng)要打叉身粉末材料和顆粒間的摩擦能量消耗時(shí)，強(qiáng)迫振幅衰減迅速調(diào)節(jié)叉振動(dòng)停 止。為使調(diào)諧叉驅(qū)動(dòng)力的替代，將壓電元件的放大電路應(yīng)用于交變電場，由逆壓 電效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)械力在叉上。用另外一組壓電元件的正壓電效應(yīng)檢測振動(dòng)，它把 振動(dòng)力為微弱的交變電信號。再由電子放大

51、器和移相電路，把檢振元件的信號 放大。相移被施加到驅(qū)動(dòng)元件，以形成一個(gè)封閉的環(huán)形振蕩器。在封閉回路中， 無論是機(jī)械能電能，叉體是一個(gè)環(huán)節(jié)，如果由材料阻尼振動(dòng)，振幅和相位的正反 饋會顯著變化，破壞的振蕩條件將停止振動(dòng)。只要輸出的放大器電路連接到相應(yīng) 的設(shè)備，就不難切換到信號。為了保護(hù)壓電元件免受物料損壞和粉塵污染，將驅(qū)動(dòng)和檢振元件裝在叉體內(nèi) 部，經(jīng)過金屬膜片傳遞振動(dòng)。如果在容器的上下方都裝叉體，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)料 或自動(dòng)出料的邏輯控制，或者把料位越限信號遠(yuǎn)傳到控制室?？刂剖义目刂齐?路決定了材料的水平是否越來越少，控制電路需要啟動(dòng)和停止控制電路。并且當(dāng)叉體的制造和裝配良好時(shí)，音叉也可用于液體測量

52、和控制。在測量時(shí) 不需要大幅度的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)功率小，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、靈敏而可靠。3.7外部存儲器擴(kuò)展電路自動(dòng)加料機(jī)存在兩條生產(chǎn)線的輸送、排料、滿料、空料，共8個(gè)設(shè)置的重要 數(shù)據(jù)需耍讀/寫，并且能夠提供掉電保護(hù)，所以就需要外擴(kuò)程序存儲器。程序存 儲器一般使用只讀存儲器，因?yàn)檫@種存儲器，在切斷電源后，還可以節(jié)省程序， 對系統(tǒng)后的功率，可以將處理器的指令重新執(zhí)行。只讀存儲器簡稱kom。只讀存 儲器一旦寫入，它就不能任意改變，將別是在運(yùn)行程序的過程中寫一個(gè)新的內(nèi)容, 它被稱為只讀存儲器。向rom中寫入信息叫做rom編程。根據(jù)編程的方式不同，rom分為以下幾種:(1) 掩膜rom是在制造過程中編程。因編

53、程是以掩膜工藝實(shí)現(xiàn)的，因此稱 為掩膜rom。這種芯片存儲結(jié)構(gòu)簡單，集成度高，但由于掩膜工藝由于成本較高, 因此只適合于大批量生產(chǎn)。(2) 可編程 rom (prom)prom芯片出廠是并沒有任何程序信息，是由用戶用獨(dú)立的編程器寫入的， 但prom只能寫入一次，寫入內(nèi)容后，就不能在進(jìn)行修改。(3) epromeprom是用電信號編程，用紫外線擦除的只讀存儲器芯片。一個(gè)閫形窗門位 于芯片殼的中間位置，通過窗口的紫外線輻射可以擦除原始信息。(4) e2prom這是一個(gè)用電信號的編程，利用電信號來擦除rom芯片，讀寫操作和ram 存儲器e2prom幾乎沒有區(qū)別。只寫一些慢，但后的權(quán)力，以節(jié)省信息。本設(shè)

54、計(jì)采用串行e2prom擴(kuò)展方法。e2prom是電擦除可編程的只讀存儲器， 其突出優(yōu)點(diǎn)是可以在線擦除、改寫，無須像erpom那樣必須要用紫外線的照射才 可以擦除，較新的e2prom的產(chǎn)品能在寫入的時(shí)侯自動(dòng)去完成擦除，且不再需要 專用的編程電源，能夠直接來使單片機(jī)的系統(tǒng)的+5v電源。第4章系統(tǒng)的抗干擾和可靠性單片機(jī)的系統(tǒng)的供電線路作為干擾性的主耍原因，電源是采用隔離的變壓器 方法接入電網(wǎng)，變壓器會在初級與次級中間加上一層隔離屏蔽層。交流的接觸器 是由繼電器來控制的，緊靠在交流的接觸器輸入的端口并聯(lián)上一個(gè)由電阻與電容 串聯(lián)起來的電路可以濾去高次的諧波。每一個(gè)集成的電路芯片中的電源與地之間 都耍并聯(lián)上

55、0.1 f大小的陶瓷的電容。在輸入和輸出的通道上必須耍加上光耦 p521,除了在中繼信道，兩電荷信號通過光耦p521只發(fā)送到into、1nt1。另外, 數(shù)字地、模擬地應(yīng)該要分開，數(shù)字地線必須要粗而短。軟件的抗干擾性方面，該系統(tǒng)是采用了指令冗余與軟件陷阱。當(dāng)cpu受到干 擾后，會把一些操作數(shù)當(dāng)作指令碼來執(zhí)行，引起程序混亂。因?yàn)楫?dāng)一個(gè)電腦指針 飛到一個(gè)字節(jié)指令，它就會自動(dòng)地在正確的軌道上。所以我們在人工retl lcall ljmp ret, ajmp, djze, jz的過程，cjne等地插入一些單字節(jié)指令（nop）。 并在繼電器開閉指令set、clr前插入兩條nop指令。在同一時(shí)間，當(dāng)程序飛到 只讀存儲器而不使用非程序區(qū)和非程序區(qū)，能夠捕捉到的電腦指針和被迫拉故障 處理程序。4.1軟件設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)，包括主程序、中斷程序、故障處理程序，系統(tǒng)采用一二定時(shí)器中 斷：定時(shí)器0每1. 2s, p1. 7產(chǎn)生脈沖信號；定時(shí)器1產(chǎn)生is的定時(shí)，使l£d 顯示遞減。故障處理程序使計(jì)算機(jī)指針跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的程序段的原始開始；主程序 完成內(nèi)部內(nèi)存數(shù)據(jù)ix的初始化，8255的初始