水泥包裝機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

水泥包裝機(jī)畢業(yè)論文水泥包裝機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄目錄. .第一章 前 言. .11.1 選題背景. .1 1.1.1老式水泥包裝機(jī). .1 1.1.2稱重控制機(jī)構(gòu)電子化發(fā)展概況.11.2本文主要工作. .2 1.2.1本設(shè)計(jì)工作的主要內(nèi)容. .2 1.2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想. .3第二章 系統(tǒng)綜述. .42.1 系統(tǒng)概述.42.2 系統(tǒng)的工作原理.42.3 設(shè)計(jì)方案選擇. . .5 2.3.1電磁閥閥值控制方案論證系統(tǒng).5 2.3.2顯示方案選擇.6 2.3.3信號(hào)放大環(huán)節(jié)方案選擇.6 2.3.4皮中測量方案選擇.7第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì).83.1稱重單元 . 8 3.1.2精密放大器 . 9 3.1.3數(shù)模轉(zhuǎn)化電路 . 12 3.2.80c51單片機(jī)示意圖及應(yīng)用. 14 3.3鍵盤及其顯示單元 . 163.4 稱重顯示單元 . . 203.5報(bào)警控制 . . 223.6壓袋落袋裝置及傳送帶 . 223.7電源設(shè)計(jì) . . 24第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) . . 254.1 主程序設(shè)計(jì). . 254.2自檢 . . 274.3中斷服務(wù)程序INTO . 294.4模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序 . 31 4.4.1 ICL7135軟件部分 . 31 4.4.2抗干擾部分 . 32 4.4.3MAX7219顯示部分 . 334.5電磁閥門限值控制 . 344.6報(bào)警判斷 . 37第五章 總結(jié) . 37參考文獻(xiàn) . 38第一章 前 言1.1選題背景1.1.1老式水泥包裝機(jī)過去的水泥包裝機(jī)（如G4201）配備機(jī)械稱，后來發(fā)展成為機(jī)電稱，即在機(jī)械稱上安裝了感應(yīng)接近開關(guān)，把機(jī)械的重量裝換位位置信號(hào)把機(jī)械的重量裝換位位置信號(hào)用戶用位置信號(hào)自動(dòng)關(guān)閉出料閘門，實(shí)現(xiàn)定量控制。水泥包裝稱重的特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)稱量，在未關(guān)閘之前，托架上的重量總是不停地變化。包裝機(jī)每個(gè)出料口的生產(chǎn)為15t、h，每袋包裝時(shí)間小于125s，去掉上袋和攜袋時(shí)間，實(shí)際每袋灌裝時(shí)間約為85s，算得出料口工作時(shí)間的生產(chǎn)能力約為6kg.s。對(duì)于安裝感應(yīng)接近開關(guān)的機(jī)電秤，忽略機(jī)械刀口產(chǎn)生的誤差之后，其位置測量精度最高只能達(dá)到0.3mm，灌裝時(shí)稱重指示位移0.3mm需0.15s，而在0.15s內(nèi)的出料量是0.9kg，這0.9kg就是機(jī)電秤的極限分辨能力，為袋重的1.8%?？梢姡咏_關(guān)分辨力及機(jī)械慣性所致的動(dòng)態(tài)計(jì)算精度較低和控制響應(yīng)速度太低是袋重誤差較大的原因。欲提高包裝機(jī)定量控制精度，就必須提高動(dòng)態(tài)稱量精度和控制響應(yīng)速度，因此，就必須放棄稱量的機(jī)械結(jié)構(gòu)，采用電子稱量技術(shù)。1.1.2稱重控制機(jī)構(gòu)電子化發(fā)展概況 國外的水泥包裝機(jī)使用電子和微機(jī)稱量機(jī)構(gòu)已有二三十年的歷史。近年來，國內(nèi)水泥包裝機(jī)專用稱量和定量控制電子設(shè)備的研制及生產(chǎn)開始有了長足進(jìn)展。從技術(shù)來源看，有立足國內(nèi)開發(fā)的，又引進(jìn)國外較先進(jìn)技術(shù)的，也有在國外產(chǎn)品基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)的，從技術(shù)角度則可以把這些產(chǎn)品劃分為兩大類，第一類是以模擬電子技術(shù)為主進(jìn)行稱量和定量的產(chǎn)品，第二類則是以數(shù)字電子技術(shù)位主的產(chǎn)品。模擬電子稱：從力傳感器輸出表示稱重量的毫伏信號(hào)Vin先經(jīng)過處理整定，然后送到顯示器作稱重指示，另一路送到比較器COMP中與設(shè)定重量信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)稱重達(dá)到設(shè)定值時(shí)，比較器輸出停止灌裝的信號(hào)Vou，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)閉出料閥門，完成一次包裝換循環(huán)。這類模擬電子秤的根本特征為，實(shí)現(xiàn)秤量和定量控制是通過對(duì)模擬信號(hào)處理完成的。模擬電子秤響應(yīng)速度比機(jī)械秤高得多，但由于處理的是模擬量，對(duì)漂移引起的誤差不易控制，電器穩(wěn)定性較低，股精度不盡人意；另外，使用中必須經(jīng)常調(diào)整，操作不方便。由于前述的缺點(diǎn)的存在，這類早期產(chǎn)品能夠長期運(yùn)行的為數(shù)不多，生產(chǎn)廠家也由模擬化發(fā)展為數(shù)字化，但這類產(chǎn)品在取代機(jī)械秤稱重的發(fā)展史上所占的地位是不可否認(rèn)的。數(shù)字化電子秤：它的精度高，很容易達(dá)到千分之一的靜態(tài)精度；其次，抗干擾能力強(qiáng)，因?yàn)閿?shù)字電路是根據(jù)數(shù)字信號(hào)的有無（電平高低）工作的，；第三，穩(wěn)定性好，受溫度影響很??；第四，操作簡單，只需按鍵，很少需要調(diào)整。力傳感器的輸出信號(hào)vin先經(jīng)過處理后，再由模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入微處理器cpu，微處理器把重量信號(hào)送到顯示器，當(dāng)稱重達(dá)到設(shè)定值時(shí)，微處理器命令輸出接口I/O輸出控制信號(hào)vout，停止供料，完成一次裝袋循環(huán)，其特征是通過對(duì)數(shù)字信號(hào)的處理及執(zhí)行程序完成稱量和定量控制。1.2研究內(nèi)容及意義 目前我國中、小 隨著全球科技的發(fā)展，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)把核能技術(shù)、微電子技術(shù)、激光技術(shù)、生物技術(shù)和系統(tǒng)工程融入了傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)中。新的合金材料、高分子材料、復(fù)合材料、無機(jī)非金屬材料等新材料也得到了推廣應(yīng)用，食品水泥包裝機(jī)械的集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化將成為未來發(fā)展的主流。 水泥包裝機(jī)械行業(yè)面對(duì)市場的需求和如何趕上甚至超越發(fā)達(dá)國家的食品水泥包裝機(jī)械，及如何加大自主創(chuàng)新步伐，力爭在短時(shí)間內(nèi)開發(fā)出一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國際先進(jìn)水平的產(chǎn)品，是擺在我國食品水泥包裝機(jī)械企業(yè)面前的緊迫任務(wù)。 實(shí)用產(chǎn)品包裝的機(jī)械化和自動(dòng)化，不僅體現(xiàn)了現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展方向，同時(shí)也可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，將微機(jī)應(yīng)用于包裝系統(tǒng)，改造傳統(tǒng)的包裝機(jī)械，有利于改造包裝機(jī)械的性能，提高包裝設(shè)備的計(jì)量精度、速度和自動(dòng)化水平。利用自動(dòng)化裝置控制和管理包裝過程，使其按照預(yù)先規(guī)定的程序自動(dòng)進(jìn)行。 第一章 水泥自動(dòng)包裝機(jī)的概述在水泥的生產(chǎn)過程中，包裝是最后一道工序，產(chǎn)品的重量是否達(dá)標(biāo)(50公斤，誤差2)是一個(gè)很重要的指標(biāo)。目前各縣級(jí)的中、小型水泥廠的包裝多是人工的憑經(jīng)驗(yàn)的包裝，常出現(xiàn)過重造成浪費(fèi)，日積月累，也是相當(dāng)可觀的，而過少又不達(dá)標(biāo)，產(chǎn)品不合格，影響工廠信譽(yù)。因此，大型的水泥廠一般都引進(jìn)了自動(dòng)裝袋、配料等成套微機(jī)控制系統(tǒng)，但它須大規(guī)模地改建、擴(kuò)建、配套等。投資大、技改時(shí)間長，很難在中小型水泥廠推廣。本文介紹的技改、經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證微機(jī)自動(dòng)控制好，成本、造價(jià)低，操作方便等優(yōu)點(diǎn)，特別適合現(xiàn)有的中、小型水泥廠的技改，略加改造也適用于其它包裝工廠，有推廣價(jià)值。1.1水泥包裝機(jī)的分類水泥包裝機(jī)大都分為固定式和旋轉(zhuǎn)式,固定式水泥包裝機(jī)是指1-4嘴包裝機(jī),由人工移動(dòng)插袋來完成水泥的灌裝,旋轉(zhuǎn)式水泥包裝機(jī)是指6-14嘴,人工不動(dòng),包裝機(jī)旋轉(zhuǎn)來完成插袋灌裝.旋轉(zhuǎn)式水泥包裝機(jī)的配套設(shè)備:振動(dòng)篩,螺旋閘門.給料機(jī),溜槽,包裝機(jī)主機(jī),接包輸送機(jī),正包輸送機(jī),清包輸送機(jī),荷重傳感器,料位控制儀等,有時(shí)也根據(jù)水泥廠不同要求做為配套。1.2水泥包裝機(jī)的特點(diǎn)：1）包裝計(jì)量準(zhǔn)確，袋重一致性好。由于采用簡便的鍵盤設(shè)定袋重方式，操作工人可方便的將袋重調(diào)整到所需要的重量，以保證袋重合格率。2）自動(dòng)化程度高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，人工只需完成插袋動(dòng)作，其余如開閘、灌裝、閉閘、推包等動(dòng)作均由電腦控制，自動(dòng)完成。3）包裝機(jī)在包裝過程中回灰量極小，同時(shí)采用了密閉順流的收塵方式使揚(yáng)塵減少，操作崗位空氣含塵濃度達(dá)到了環(huán)保和勞動(dòng)保護(hù)的要求，包裝機(jī)工作時(shí)噪聲低，在其它設(shè)備開動(dòng)時(shí)幾乎無法察覺包裝機(jī)是否在運(yùn)行，該設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)噪聲只有7分貝左右。4）采用了單元組合結(jié)構(gòu)，使設(shè)備重量輕，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，備品備件品種少，易購買，易更換。1.3水泥包裝機(jī)的工作原理：當(dāng)包裝機(jī)工作時(shí)，人工將水泥紙袋插到料咀上，同時(shí)紙袋推動(dòng)了裝在料嘴上方擺桿，使擺桿上的開關(guān)信號(hào)接通，向微機(jī)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，微電腦接到信號(hào)后，立即啟動(dòng)主電機(jī)，控制電力液壓推動(dòng)器打開三位出料閘門，使閘門全開。卸料室內(nèi)的水泥在水平旋轉(zhuǎn)葉片的加速作用下，靠離心力高速噴出，通過閘、橡膠較管和出料嘴灌入水泥袋內(nèi)，同時(shí)傳感器不斷地將袋內(nèi)水泥重量值轉(zhuǎn)化為電模擬量，經(jīng)運(yùn)算放大器放大后，該模擬量送入微電腦，由微電腦計(jì)算處理。當(dāng)袋內(nèi)水泥裝到45KG時(shí)，微電腦便關(guān)閉一位閘，使閘門處于半開位置，水泥以細(xì)流狀灌裝，到50KG時(shí)再使閘門全部關(guān)閉，此時(shí)推包電力液壓推動(dòng)器動(dòng)作，從料架上推下水泥包，每裝完一袋水泥后，電腦內(nèi)的累加器自動(dòng)進(jìn)行加一計(jì)算，并實(shí)現(xiàn)累加產(chǎn)量。計(jì)算機(jī)的操作過程如下（1）按下啟動(dòng)鍵，微機(jī)顯示運(yùn)行狀態(tài)。（2）插上紙袋時(shí)，插袋信號(hào)開關(guān)接通，電腦即自動(dòng)啟動(dòng)主電機(jī)，開啟大閘位電力液壓推動(dòng)器和小閘位電壓液壓推動(dòng)器。（3）延時(shí)3.5 秒，袋重未達(dá)到5KG 時(shí)，則說明包裝不正常，電腦會(huì)自動(dòng)關(guān)所有電機(jī)。（4）灌裝時(shí)包重達(dá)45KG 時(shí)，關(guān)閉大閘位電力液壓推動(dòng)器。（5）包裝達(dá)到50KG 時(shí)，關(guān)閉主電機(jī)、小閘位電力液壓推動(dòng)器。（6）啟動(dòng)推包電力液壓推動(dòng)器至托盤上，重量小于50KG 時(shí)停推電力液壓推動(dòng)器，但另一嘴工作在細(xì)流灌裝過程時(shí)，推包電力液壓推動(dòng)器暫緩復(fù)位，以減少對(duì)機(jī)械的沖擊，以免另一嘴的計(jì)量精度受到影響，造成重量不足，這全由電腦自動(dòng)完成。（7）累加單嘴包裝數(shù)和總包數(shù)。（8）自動(dòng)回到運(yùn)行狀態(tài)，等待插袋信號(hào)的到來，完成下一包灌裝的全過程。 第二章 系統(tǒng)方案的確立本次設(shè)計(jì)是用單片機(jī)控制，以實(shí)現(xiàn)水泥包裝的自動(dòng)化。方案確立原則是在滿足系統(tǒng)功能要求的前提下，力求投資少、性能高、效益好、方便易用等特點(diǎn)。因此我們的方案是：采用由單片機(jī)控制的數(shù)據(jù)采集、處理、送顯并同時(shí)輸出控制信號(hào)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路框圖如下：LED顯示稱重傳感器AD轉(zhuǎn)換器AT89C51單片機(jī)放大電路鍵盤輸入輸出控制電路路技術(shù)要求：l 誤差稱重范圍：-1KG-+1kg l 電源電壓：220V/50HZl 鍵盤：4*4矩陣按鍵l 顯示輸出：4個(gè)七段顯示碼l 傳感器型號(hào)：HMD1003型電阻應(yīng)變式稱重傳感器 第三章 系統(tǒng)方案論證與選型3.1 控制器部分3.1.1 單片機(jī)的簡介目前單片機(jī)的品種很多，其中最具代表性的當(dāng)屬Intel公司的MCS51單片機(jī)系統(tǒng)。MCS51系列的典型的結(jié)構(gòu)，完善的總線，SFR的集中管理模式，位操作系統(tǒng)和面向控制功能的豐富指令系統(tǒng)，為單片機(jī)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。單片機(jī)就是在一塊半導(dǎo)體硅片上集成了微處理器（CPU），存儲(chǔ)器（RAM,ROM,EPROM）和各種輸入、輸出接口（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，并行I/O口，串行口，A/D轉(zhuǎn)換器以及脈寬調(diào)制器PWM等），這樣一塊集成電路芯片具有一臺(tái)計(jì)算機(jī)的屬性，因而被稱為單片微型計(jì)算機(jī)，簡稱單片機(jī)。3.1.2 單片機(jī)的選擇本設(shè)計(jì)采用的是AT89C51單片機(jī)，89C51單片機(jī)是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，89C51單片機(jī)與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的89C51單片機(jī)是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。1）主要特性：l 與MCS-51 兼容l 4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器l 壽命：1000寫/擦循環(huán)l 數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年l 全靜態(tài)工作：0Hz-24Hzl 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定l 128*8位內(nèi)部RAMl 32可編程I/O線l 兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器l 5個(gè)中斷源l 可編程串行通道l 低功耗的閑置和掉電模式l 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路2）引腳圖：AT89C51單片機(jī)引腳圖如下圖所示： 3）引腳說明：電源引腳： Vcc（40腳）：典型值5V。 Vss（20腳）：接低電平。外部晶振： X1、X2分別與晶體兩端相連接。當(dāng)采用外部時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，X2接振蕩信號(hào)，X1接地 輸入輸出口引腳： P0口：I/O雙向口。作輸入口時(shí)，應(yīng)先軟件置“ 1”。 P1口：I/O雙向口。作輸入口時(shí)，應(yīng)先軟件置“ 1”。 P2口：I/O雙向口。作輸入口時(shí)，應(yīng)先軟件置“ 1”。 P3口：I/O雙向口。作輸入口時(shí)，應(yīng)先軟件置“ 1”。 控制引腳： RST/Vpd、ALE/-PROG、-PSEN、-EA/Vpp組成了MSC-51的控制總線。RST/Vpd（9腳）：復(fù)位信號(hào)輸入端（高電平有效）。 第二功能：加+5V備用電源，可以實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù)RAM信息不丟失。 ALE/-PROG(30腳）：地址鎖存信號(hào)輸出端。 第二功能：編程脈沖輸入。 -PSEN（29腳）：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。 -EA/Vpp(31腳）：外部程序存儲(chǔ)器使能端。 第二功能：編程電壓輸入端（+21V）。4）詳細(xì)說明P0口：是一個(gè)8位漏極開路輸出型雙向I/O端口。作為輸出端口時(shí)，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8 個(gè)TTL輸入，對(duì)端口寫1時(shí)，又可作高阻抗輸入端用。在訪問外部程序或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它是時(shí)分多路轉(zhuǎn)換的地址（低8位）/數(shù)據(jù)總線，在訪問期間將激活內(nèi)部的上拉電阻。 P1口：P1口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P1口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可作輸入口。P2口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部有上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。 P2口：P2口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P2口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可作輸入口。P2口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部有上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)和16位外部地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX DPTR）時(shí)，P2口送出高8位地址。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX RI）時(shí)，P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器(SFR)區(qū)中的P2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不會(huì)改變。 P3口：P3口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P3口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可作輸入口。P3口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部有上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。3.2 數(shù)據(jù)采集部分水泥包裝的數(shù)據(jù)采集部分主要包括稱重傳感器、放大處理電路、AD轉(zhuǎn)換電路。3.2.1傳感器的選擇本設(shè)計(jì)采用了HMD1003型電阻應(yīng)變式稱重傳感器。電阻應(yīng)變式稱重傳感器是基于這樣一個(gè)原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減?。?，再經(jīng)相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過程。其工作原理如下圖3-2-1所示： 3-2-1 稱重傳感器原理圖HMD1003型電阻應(yīng)變式稱重傳感器主要技術(shù)指標(biāo)如下：技術(shù)指標(biāo)單位參數(shù)型號(hào)HMD1003綜合誤差0.02 0.03輸出靈敏度mV/V2.00.25%非線性%F.S.0.02 0.03重復(fù)性%F.S.0.02 0.02蠕變(30min) %F.S0.02 0.03零點(diǎn)溫度漂移%F.S/100.002 0.003額定輸出溫度漂移%F.S/100.002 0.003零點(diǎn)輸出%FS1輸入電阻40030輸出電阻3503絕緣電阻M5000推薦激勵(lì)電壓V（DC/AC）512工作溫度范圍-30+80過載能力%F.S.150量程10200kg防護(hù)等級(jí)IP66表3-2-1 HMD1003型電阻應(yīng)變式稱重傳感器主要技術(shù)指標(biāo)主要特點(diǎn)如下：1、結(jié)構(gòu)簡單，安裝維護(hù)方便 2、綜合精度高 3、結(jié)構(gòu)緊湊 4、安裝高度低 5、長期穩(wěn)定性好 適用于：機(jī)電結(jié)合秤、包裝秤、料斗秤3.2.2放大電路的選擇稱重傳感器輸出電壓振幅范圍020mV，而A/D轉(zhuǎn)換的輸入電壓要求為02V，因此放大環(huán)節(jié)要有100倍左右的增益。本設(shè)計(jì)擬采用OP07運(yùn)算放大集成電路。你設(shè)計(jì)的放大電路如下圖3-2-2所示：圖3-2-2 運(yùn)算放大電路3.2.3 A/D轉(zhuǎn)換器的選擇A/D轉(zhuǎn)換部分是整個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，這一部分處理不好，會(huì)舍得整個(gè)設(shè)計(jì)毫無意義。目前，世界上有多種類型的ADC，有傳統(tǒng)的并行、逐次逼近型、積分型等等。本設(shè)計(jì)采用典型的AD轉(zhuǎn)換器：DC0804。AD轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)指標(biāo)如下：1) 高阻抗?fàn)顟B(tài)輸出 (2) 分辨率：8 位(0255) (3) 存取時(shí)間：135 ms (4) 轉(zhuǎn)換時(shí)間：100 ms (5) 總誤差：-1+1LSB (6) 工作溫度：ADC0804C為0度70度；ADC0804L為-40 度85 度 (7) 模擬輸入電壓范圍：0V5V (8) 參考電壓：2.5V (9) 工作電壓：5V (10) 輸出為三態(tài)結(jié)構(gòu)ADC0804引腳圖如下圖：3.3鍵盤處理部分方案確立考慮到控制面板按鍵過多，采用矩陣式鍵盤方案：矩陣式鍵盤的特點(diǎn)是把檢測線分成兩組，一組為行線，一組為列線，按鍵放在行線和列線的交叉點(diǎn)上。圖3.2.4給出了4*4的矩陣鍵盤結(jié)構(gòu)的鍵盤接口電路。圖中的每一個(gè)按鍵通過不同的行線和列線與主機(jī)相連著。4*4矩陣鍵盤共可安裝16個(gè)鍵，但只需要8條測試線。當(dāng)鍵盤數(shù)量大于8時(shí)，一般都采用矩陣式鍵盤。圖3-3 矩陣式鍵盤3.4 顯示電路部分的選擇數(shù)據(jù)顯示是水泥自15V穩(wěn)壓電路 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)室一件復(fù)雜的工作，為了把復(fù)雜的工作條理化，就要有相應(yīng)的步驟和方法。其步驟可以概括為以下三點(diǎn)：（1）分析系統(tǒng)控制要求，確定算法：對(duì)復(fù)雜的問題進(jìn)行具體的分析，找出合理的計(jì)算方法以及適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而確定編寫程序的步驟。這是能否編制出高質(zhì)量程序的關(guān)鍵。（2）根據(jù)算法畫流程圖：畫程序框圖可以把算法和解題步驟具體化，以減少處錯(cuò)誤的可能性。（3）編寫程序：根據(jù)程序框圖所表示的算法和步驟選用適當(dāng)?shù)闹噶钆帕衅饋恚瑯?gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體，即程序。 程序數(shù)據(jù)的一種理想方法是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)由迪克斯特拉在1969年提出，是以模塊化設(shè)計(jì)為中心，將待開發(fā)的軟件系統(tǒng)劃分為若干個(gè)相互獨(dú)立的模塊，這樣使完成每一個(gè)模塊的工作變單純而明確，為設(shè)計(jì)一些較大的軟件打下了良好的基礎(chǔ)。 由于模塊相互獨(dú)立，因此在設(shè)計(jì)其中一個(gè)模塊時(shí)，不會(huì)受到其它模塊的牽連，因而可將原來較為復(fù)雜的問題化簡為一系列簡單模塊的設(shè)計(jì)。模塊的獨(dú)立性還為擴(kuò)充已有的系統(tǒng)、建立新系統(tǒng)帶來了不少的方便，因?yàn)槲覀兛梢猿浞掷矛F(xiàn)有的模塊作積木式的擴(kuò)展。 按照結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)，任何算法功能都可以通過由程序模塊組成的三種基本程序結(jié)構(gòu)的組合: 順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的基本思想是采用自頂向下，逐步求精的程序設(shè)計(jì)方法和單入口單出口的控制結(jié)構(gòu)。自頂向下、逐步求精的程序設(shè)計(jì)方法從問題本身開始，經(jīng)過逐步細(xì)化，將解決問題的步驟分解為由基本程序結(jié)構(gòu)模塊組成的結(jié)構(gòu)化程序框圖；單入口單出口的思想認(rèn)為一個(gè)復(fù)雜的程序，如果它僅是由順序、選擇和循環(huán)三種基本程序結(jié)構(gòu)通過組合、嵌套構(gòu)成，那么這個(gè)新構(gòu)造的程序一定是一個(gè)單入口單出口的程序。據(jù)此就很容易編寫出結(jié)構(gòu)良好、易于調(diào)試的程序來。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)是對(duì)利用到的控制結(jié)構(gòu)類程序做適當(dāng)?shù)南拗?，特別是限制轉(zhuǎn)向語句的使用，從而控制了程序的復(fù)雜性，力求程序的上、下文順序與執(zhí)行流程保持一致性，使程序易讀易理解，減少邏輯錯(cuò)誤和易于修改、調(diào)試。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要由主程序、鍵盤掃描程序、顯示程序等構(gòu)成5.1 主程序設(shè)計(jì)主程序流程圖5.2 子程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)子程序包括A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)及數(shù)據(jù)讀取程序設(shè)計(jì)、鍵盤輸入控制程序設(shè)計(jì)等等。4.2.1 A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)及數(shù)據(jù)讀取程序設(shè)計(jì)A/D轉(zhuǎn)換子程序主要是指在系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)，把稱重傳感器傳遞過來的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并傳遞到單片機(jī)所涉及到的程序設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)流程圖如圖4-2-1所示開始ADC0804初始化啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換AD轉(zhuǎn)換完成數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)圖4-2-1 A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)及數(shù)據(jù)讀取程序設(shè)計(jì)5.2.2鍵盤掃描子程序的設(shè)計(jì)將16個(gè)鍵的特征編碼按照順序排成一張表，然后用當(dāng)前讀得的特征編碼來查表，當(dāng)表中有該特征編碼時(shí)，它的位置就是對(duì)應(yīng)的順序編碼。鍵盤掃描子程序流程圖如圖4-2-2所示鍵盤掃描延時(shí)去鍵抖動(dòng)計(jì)算鍵值建立有效標(biāo)志返回閉合鍵釋放掃描鍵盤找到閉合鍵有鍵閉合建立無效標(biāo)志圖4-2-2 鍵盤掃描子程序流程圖 設(shè)計(jì)總結(jié)隨著集