電子皮帶稱設(shè)計(jì)講解

1、南通大學(xué)課程設(shè)計(jì)南通大學(xué)傳感與檢測(cè)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)課題名稱：電子皮帶秤 理論設(shè)計(jì)學(xué) 院：電氣工程學(xué)院班 級(jí)：電 109姓 名：童彬 郭濤 劉文浩 孟圣凡 徐浩楠 孫懷超 陳春亞學(xué)號(hào)： 08120021031012002179-1012002184指導(dǎo)教師：華亮實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 2013年 6 月 24 日至 6 月 28日第1頁(yè)南通大學(xué)課程設(shè)計(jì)電子皮帶秤設(shè)計(jì)電子皮帶秤，是對(duì)皮帶輸送系統(tǒng)中的散狀物料進(jìn)行連續(xù)計(jì)量的理想設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、稱量準(zhǔn)確，使用穩(wěn)定、操作方便、維護(hù)量少 等優(yōu)點(diǎn)，不僅適用于常規(guī)環(huán)境，而且適用于酸、堿、鹽及大氣腐蝕環(huán) 境。主要應(yīng)用于冶金、 電力、煤炭、礦山、港口、 化工、建材等行業(yè)。圖

2、1 為皮帶秤組成部分：門(mén)形架料流方向標(biāo)準(zhǔn)鏈碼皮帶 托輥皮帶秤稱重傳感器 皮帶第1頁(yè)南通大學(xué)課程設(shè)計(jì)電子皮帶秤由五個(gè)主要部分組成：稱重橋架、稱重傳感器、測(cè)速 滾筒、速度傳感器和積算器。裝有載荷傳感器的稱重橋架，安裝于輸 送機(jī)的縱梁上，稱重橋架支承的稱重托輥，檢測(cè)皮帶上的物料重量， 產(chǎn)生一個(gè)正比于皮帶載荷的電壓信號(hào)。 速度傳感器直接聯(lián)結(jié)在從動(dòng)滾筒上或者大直徑的滾筒上， 提供一系列 脈沖，每個(gè)脈沖表示皮帶運(yùn)行的單位長(zhǎng)度， 脈沖頻率正比于皮帶速度。 積算器從稱重傳感器和速度傳感器接收信號(hào)， 經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換、濾波整形 后進(jìn)入微處理器進(jìn)行運(yùn)算，輸出累計(jì)量和瞬時(shí)流量、皮帶速度、計(jì)數(shù) 脈沖等參數(shù)。1. 稱重

3、部分稱重橋架為全懸浮結(jié)構(gòu)，四只稱重傳感器+4-20mA+4-20mA+4-20mA南通大學(xué)課程設(shè)計(jì)2. 仿真圖片（程序見(jiàn)附錄）如圖所示，在此 Proteus 仿真圖中，以四個(gè)滑動(dòng)變阻器代替原來(lái) 的四個(gè)電阻應(yīng)變片作為稱重傳感器，相對(duì)的兩只橋臂上變化是相反 的，中間可加運(yùn)放放大電壓信號(hào)， 單片機(jī)通過(guò)獲得差壓信號(hào)進(jìn)行處理， 在實(shí)際應(yīng)用中：質(zhì)量 = sE/g為材料的應(yīng)變系數(shù)， S可測(cè)可在中間兩根稱重托輥上安裝稱重傳感器， 再去其平均值， 則結(jié)果可 稍準(zhǔn)確些。第3頁(yè)南通大學(xué)課程設(shè)計(jì)3. 安裝位置(1 ) 稱量系統(tǒng)要安裝在堅(jiān)固的輸送機(jī)上，否則必須增加支撐。(2 ) 皮帶秤不應(yīng)設(shè)置在距給料機(jī)、漏口、導(dǎo)料欄板

4、 3米以內(nèi)的地方。(3 ) 秤不能裝在凹形或凸形曲線的輸送機(jī)上。(4 ) 秤不應(yīng)裝在輸送機(jī)因超速或傾斜而使物料滑動(dòng)的地方。(5 ) 秤應(yīng)裝在防風(fēng)雨最好的地方。(6 ) 在裝有皮帶秤的輸送機(jī)上不應(yīng)聯(lián)結(jié)或裝有任何振動(dòng)裝置。 稱重傳感器的安裝將稱重傳感器和連接桿用螺母緊固聯(lián)接， 連接桿和稱重橋架的聯(lián) 接要用兩個(gè)球面墊、 兩個(gè)螺母緊固連接。 聯(lián)接傳感器的連接桿一定要 自由垂直拉緊，不要碰到任何外物。 調(diào)整連接桿和稱重橋架聯(lián)接用的兩個(gè)螺母， 使兩個(gè)稱重傳感器的信號(hào) 輸出電壓在 6.0 毫伏, 且兩個(gè)稱重傳感器的信號(hào)輸出電壓差值不大于 0.1 毫伏。如有傾角：等效公斤米 (Kg rn) Kg / cos

5、( d1 / d2 ) (1 / D )Kg等效公斤輸送機(jī)傾角dl 從耳承支承中心線到傳感器中心的距離 (mm) d2從耳承支承中心線到稱重托輥中心線的距離 (mm) D計(jì)量段長(zhǎng)度第4頁(yè)南通大學(xué)課程設(shè)計(jì)4.皮帶速度（ m/s）速度傳感器：速度傳感器必須安裝在以皮帶輸送機(jī)速度旋轉(zhuǎn)的軸上，通常尾部滾筒或者大直徑的從動(dòng)滾筒可以滿足此要求。如采用光電編碼器（安裝位置必須防塵隔躁） ：與 51 單片機(jī)可按下圖接線在仿真中：可用方波信號(hào)代替由光電編碼器發(fā)出的脈沖，例如根 據(jù)方波周期為 5ms，每 100ms計(jì)數(shù)，根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)和光 電編碼器的齒數(shù)可算得相應(yīng)的轉(zhuǎn)角，由此可推出皮帶的速度。第5頁(yè)南通

6、大學(xué)課程設(shè)計(jì)5. proteus 仿真圖v * d*(N / n) /100(0 m/ s)其中 d為轉(zhuǎn)盤(pán)外緣直徑， N為編碼器齒數(shù)， n為100ms 檢測(cè)到的脈沖數(shù)( 圖中 方波周期為 5ms )5. 計(jì)算用鏈碼校驗(yàn)皮帶載荷累計(jì)量理論值理論值=每米公斤(kg/m) 皮帶速度(m/s) 時(shí)間(s) 可外加通訊板： (略) 在主板擴(kuò)展槽中可安裝通訊板， 采用主從式通訊協(xié)議， 上位機(jī)呼叫儀 表，并發(fā)送控制命令，讀寫(xiě)儀表過(guò)程參數(shù)和顯示，或直接進(jìn)行遠(yuǎn)程鍵 盤(pán)操作，通訊板使用標(biāo)準(zhǔn) RS-232或 RS-485 方式。第6頁(yè)南通大學(xué)課程設(shè)計(jì)通過(guò)此次課程設(shè)計(jì) , 我們學(xué)到了很多知識(shí)，同時(shí)也對(duì)之前學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)

7、進(jìn)行 了一次很好的回顧。 通過(guò)對(duì)軟件電路的設(shè)計(jì)和理論學(xué)習(xí)， 增強(qiáng)了自己的動(dòng)手能 力。由原來(lái)的被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)的尋求知識(shí)， 學(xué)會(huì)了更好地讓所學(xué)知識(shí)與 實(shí)踐相結(jié)合， 讓書(shū)本上的知識(shí)與實(shí)際生活中的具體應(yīng)用相結(jié)合。 讓自己切實(shí)感覺(jué) 到了學(xué)有所用。特別是在單片機(jī)、模電、數(shù)電及器件選擇方面的知識(shí)。同時(shí)通過(guò) 這次課程設(shè)計(jì)提高了傳感檢測(cè)技術(shù)的知識(shí)水平以及單片機(jī)編程能力， 尤其是獲得 的軟件調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。7.稱重傳感器仿真程序#include #include intrins.h#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit ADCS =P22

8、; sbit ADDI =P21; sbit ADDO =P21;sbit ADCLK =P20; /sbit DP=P07;/ADC0832 的引腳/ADC0832 chip seclect/ADC0832 k in/ADC0832 k out/ADC0832 clock signalunsigned char dispbitcode8=0xf7,0xfb,0xfd,/*0xfe,0xef,0xdf,0xbf,0x7f*/;/位掃描unsigned char dispbuf3;uint temp;uchar getdata;/ 獲取 ADC 轉(zhuǎn)換回來(lái)的值/*=0-9=A-G=*/unsign

9、ed char a16=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8, 0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e;/共陽(yáng)極數(shù)碼管的段碼 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F/定義數(shù)碼管數(shù)據(jù)和控制位#define shuma P0 sbit LED_4=P10; sbit LED_5=P11; sbit LED_6=P12; sbit LED_7=P13;第7頁(yè)南通大學(xué)課程設(shè)計(jì)void delay(unsigned int x);/聲明數(shù)碼管顯示函數(shù)void display1(unsigned ch

10、ar d1,unsigned char d2,unsigned char d3,unsigned char d4);void delay(unsigned int x)/數(shù)碼管顯示需要的延時(shí)函數(shù)unsigned int i; for(i=0;i1)&0x1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;ADDI=1;_nop_();_nop_();dat=0;for(i=0;i8;i+)dat|=ADDO; ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;_nop_();_nop_();dat=1; if(i=7)dat|=ADDO;for(i=0;i8;i+)j=0;j=j

11、|ADDO;/拉低 CS 端/ 拉高 CLK 端/拉低 CLK 端 ,形成下降沿 1/ 拉高 CLK 端/拉低 CLK 端 ,形成下降沿 2/ 拉高 CLK 端/拉低 CLK 端 ,形成下降沿 3/控制命令結(jié)束/收數(shù)據(jù)/形成一次時(shí)鐘脈沖/收數(shù)據(jù)第9頁(yè)南通大學(xué)課程設(shè)計(jì)ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;_nop_();_nop_(); j=j7; ndat=ndat|j;if(i=1; ADCS=1; ADCLK=0; ADDO=1; datAdc0832(0)getdata=Adc0832(1)-Adc0832(0); /調(diào)用函數(shù)返回 A/D 值 if(Adc083

12、2(1)Adc0832(0)getdata=Adc0832(0)-Adc0832(1);temp=getdata*1.0/255*500; /電壓值轉(zhuǎn)換， 5V 做為參考電壓， 分成 256 份。 測(cè) 試程序不使用絕對(duì)電壓，只顯示 A/D 值。dispbuf0=temp%10;/個(gè)位dispbuf2=temp/10%10;/ 十位dispbuf1=temp/100;/百位display1(0,dispbuf1,dispbuf2,dispbuf0);/把返回的 A/D 值不經(jīng)過(guò)運(yùn)算，直接送顯示， 0-255void main(void)while(1)disp(); / 在大循環(huán)中循環(huán)顯示第 1

13、0 頁(yè)南通大學(xué)課程設(shè)計(jì)8.頻率計(jì)程序#include#ifndef LCD_CHAR_1602_2005_4_9 #define LCD_CHAR_1602_2005_4_9 #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit lcdrs = P20;sbit lcdrw = P21;sbit lcden = P22;unsigned char count=0,ss=0;/延時(shí)函數(shù)，此處使用晶振為11.0592MHzvoid delay(uint z) uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-)v

14、oid write_com(uchar com)/寫(xiě)入指令數(shù)據(jù)到 lcdlcdrw=0;lcdrs=0;P0=com;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0; void write_data(uchar date) /寫(xiě)入字符顯示數(shù)據(jù)到 lcd 第 11 頁(yè)南通大學(xué)課程設(shè)計(jì)lcdrw=0;lcdrs=1;P0=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;void init1602() /1602 液晶初始化設(shè)定lcdrw=0;lcden=0; write_com(0x3C); write_com(0x0c); write_com(0

15、x06); write_com(0x01); write_com(0x80);void write_sfm(uchar add,uchar date)/ 向指定地址寫(xiě)入數(shù)據(jù) uchar shi,ge;shi=date/10;ge=date%10; write_com(0x80+add); write_data(0x30+shi); write_data(0x30+ge);#endifunsigned char code date=count;void cal_init() / 計(jì)數(shù)器 0 初始化TMOD=0x00;TH0=0x1f;TL0=0xaa;/EA=1;ET0=1;TR0=1;第 12 頁(yè)南通大學(xué)課程設(shè)計(jì)void clock_init() /顯示子程序uchar i;write