储粉仓粉位高度控制系统范例.doc

课 程 指导教师： 职称: 2015年6月2 日  目录 一、设计方案.................................................................................................................................1 二、工作原理 1 2.1 流程框图 1 2.2 工作原理 1 三、硬件设计 2 3.1 传感器 2 3.2 单片机电路设计 3 3.2.1 AT89C51功能及引脚分布 3 3.2.2 振荡方式的选择 5 3.2.3 复位电路的设计 5 3.3 AD转换电路的设计 6 3.3.1 ADC0809主要信号引脚的功能 6 3.3.2 ADC0809与AT851单片机的连接 7 3.3.3 转换数据的传送 8 3.4 键盘输入电路的设计 9 3.4.1 按键去抖 9 3.4.2 键盘扫描方法 10 3.5 数显输出电路的设计 11 四、软件设计部分 12 4.1 原理图的绘制 12 4.2 流程图的设计 13 五、参考文献 13 设计方案 利用单片机为控制核心，设计一个对位进行监控的系统。根据监控对象的特征，要求实时检测高度，并与开始预设定值做比较，由单片机控制固态继电器的开断进行的调整，最终达到的预设定值。检测值若高于上限设定值时，要求报警，断开继电器，控制停止；检测值若低于下限设定值，要求报警，开启继电器，开始。现场实时显示测量值，从而实现对的监控。 图1锅炉粉位自动控制系统工作流程框图 2.2工作原理 基于单片机实现的液位控制器是以芯片为核心，由键盘、数码显示、A／D转换、传感器，电源和控制部分等组成。工作过程如下：位发生变化时，，送入A／D转换器，A／D转换器把模拟信号变成数字信号量，由单片机进行实时数据采集，并进行处理，根据设定要求控制输出，同时数码管显示位高度。通过键盘设置高、低和限定值以及强制报警值。该系统控制器特点是直观地显示高度，可任意控制位高度。液位控制器的硬件主要包括由传感器(带变送器)、单片机、键盘电路、数码显示电路、A／D转换器和输出控制电路等。重锤式料位计主要用于测量料仓及各种储料罐中的物料高度, 使用户可靠的掌握料仓中的料位. 可用来测量各种复杂环境料仓的料位,包括粉状,颗粒状及块状物料等介质. 广泛应用于化工,食品,冶金,水电,水泥,塑料,采矿及其他工业领域.总览重锤式料位计由机械传动部分,仪表控制部分,探测锤三部分组成特点设计结构新颖,功能强大.可实现24小时自动测量 图1 ZNZC引脚图 表1 ZNZC传感器参数 参考操作条件 环境温度: -5℃～+60℃最小介质密度: 300g/L? (更小密度需定制)最小测量时间间隔:测量高度???? 5m??? 3m测量高度???? 10m??? 6m测量高度???? 20m?? 12m测量高度???? 30m? 18m测量范围:最大30m测量精度:±0.08m测量速度: 0.15m/s钢丝绳直径: 2mm钢丝绳材质: 304不锈钢探测锤重量: 2Kg整机重量: 30Kg仪表控制部分供电电压: AC220V,50Hz功耗: 75W信号输出: 4～20mA显示: 4位LCD重量: 3Kg 本次课程设计基于AT89C51单片机， AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 图3.2.1 AT89C51及引脚分布 VCC：供电电压。GND：接地。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： 管脚 备选功能 P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2