定量给料皮带秤控制器软件设计 中期报告.doc

河北联合大学轻工学院 本科生毕业设计中期检查报告 题 目： 定量给料皮带秤控制器的软件设计 学 部： 信息科学与技术部 专 业： 自动化 班 级： *** 姓 名： *** 学 号： *** 指导教师： ***老师 2012年 05月 08日 工作进展情况（对照计划进程表和任务书） 在查阅了有关的参考书和期刊后，了解了定量给料皮带秤系统的结构和原理，定量给料皮带秤以单片机为中央处理器，辅以外围模拟、数字电路功能模块，实现从接收传感器传来的信号到最后的显示输出，逐步弄明白并确定了单片机的型号，传感器的选择、看门狗电路设计，电源设计、信号放大电路、A\D转换芯片以及数码管显示电路的设计.工作的进展情况如下： 1 系统设计思路 微控制器技术传感器技术的发展和计算机技术的广泛应用,使电子产品的更新速度达到了日新月异的地步。本系统在设计过程中,除了能实现系统的基本功能外,还增加了打印和通讯功能,可以实现和其他机器或设备（包括上位PC机和数据存储设备）交换数据.除此之外,系统的微控制器部分选择了兼容性比较好的AT89系列单片机,在系统更新换代的时候,只需要增加很少的硬件电路,甚至仅仅删改系统控制程序就能够实现。另外称重过程当中，称可以有一定于实际应用量的过载，但不能超出要求的范围。综上所述,本系统的主要设计思路是：利用压力传感器采集因压力变化产生的电压信号，经过电压放大电路放大，然后再经过模数转换器转换为数字信号，最后把数字信号送入单片机。单片机经过相应的处理后，得出当前所称物品的重量，然后再显示出来。同时依据操作人员所给的设定值，单片机通过调节电机的转速达到对皮带的速度相应的调节，以此达到工作时人们所想要的皮带速度。系统方案论证与选型 2 系统方案论证与选型 2.1系统方案论证 本系统由5个部分组成:控制部分、测量部分、数据显示部分、键盘部分、和电路电源部分,系统设计总体方案框图如图2所示。 图2 系统总体设计思路框图 测量部分是利用称重传感器检测压力信号，得到微弱的电信号（本设计为电压信号），而后经处理电路（如滤波电路，差动放大电路，）处理后，送A/D转换器，将模拟量转化为数字量输出。控制器部分接受来自A/D转换器输出的数字信号，经过复杂的运算，将数字信号转换为物体的实际重量信号，并将其存储到存储单元中。同时控制器还可以接受来自键盘输入的数字速度数值命令，经过控制器相应的软件处理，指令信号通过I\O口送入可控硅调功调速电路，可控硅调功调速电路依据指令调节电机的转速，而受电机转速控制的皮带的传输速度也发生相应的改变。控制器还可以通过对扩展I/O的控制，对键盘进行扫描，而后通过键盘散转程序显示。 2.2控制器选型 本系统要求使用单片机作为系统的主控制器,以单片机为主控制器的设计，可以容易地将计算机技术和测量控制技术结合在一起，组成新型的只需要改变软件程序就可以更新换代的“智能化测量控制系统”。这种新型的智能仪表在测量过程自动化、测量结果的数据处理、控制过程的便捷性以及功能的多样化方面，都取得了巨大的进展。 根据总体方案设计的分析,可以选用带EEPROM的单片机,由于应用程序不大,应用程序直接存储在片内,不用在外部扩展存储器，这样电路也可简化。intel公司的8051和8751都可使用，在这里选用ATMENL生产的AT89CXX系列单片机。AT89CXX有两大优势:第一，片内存储器采用闪速存储器,使程序写入更加方便；第二，提供了更小尺寸的芯片,使整个硬件电路体积更小,此外价格低廉性能比较稳定的MCPU,具有8K×8ROM、256×8RAM、2个16位定时计数器、4个8位I/O接口,这些配置能够很好地实现本仪器的测量和控制要求。 最后方案确定选择AT89C51这个比较常用的单片机来实现系统的功能要求。 2.3系统检测控制部分的硬件选择 硬件型号的选择对软件的设计有很大的影响，所以此段对硬件的选择进行了说明。由于定量给料皮带秤的数据采集部分主要包括称重传感器、处理电路和A/D转换电路，而对电机的控制是可控硅电路，因此此部分的论证主要分以下四方面。 2.3.1称重传感器的选择 传感器是一个十分重要的元件,因此对传感器的选择也显的特别的重要,不仅要注意其量程和参数,还有考虑到与其相配置的各种电路的设计的难以程度和设计性价比等等。 综合以上考虑,本系统采用CHBW电阻应变式传感器,其最大量程为1000kg的称重传感器由双弯曲梁结构，优质合金钢制造。四角误差校准，偏听偏信心载荷保持精度。长期稳定性好，可靠性高，密封防尘设计，感器测量精度高、温度特性好、工作稳定等优点。广泛应用于基于单片机的电子皮带秤。该称重传