畢業(yè)設(shè)計（論文）智能配料儀的設(shè)計

1、本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計智能配料儀的設(shè)計 系部名稱： 電子工程系 專業(yè)班級： 測控技術(shù)與儀器 06-2 班學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 講 師 黑黑 龍龍 江江 工工 程程 學(xué)學(xué) 院院二一年六月the graduation design for bachelors degreedesign of intelligent ingredientscandidate：yan yongqiangspecialty：measurement & control technology and instrumentationsclass：06-2supervisor：lecturer. wu dongyanhei

2、longjiang institute of technology2010-06harbin摘 要測量和控制是工業(yè)生產(chǎn)過程中的重要參數(shù)，直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量和效益。人工配料需要分別計算出各種物料的多少，然后從各個料倉中提取并放到電子稱上稱重，最后進行混合。在這個過程中，工人操作復(fù)雜，出錯率高，稱重?zé)o監(jiān)測，生產(chǎn)數(shù)據(jù)不能被紀錄等不能保證企業(yè)的生產(chǎn)工藝。隨著現(xiàn)代自動檢測技術(shù)的發(fā)展、過程控制技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展，智能電子配料系統(tǒng)也逐漸的發(fā)展起來。本設(shè)計分為六部分：電子稱重及運放，信號采集和模-數(shù)轉(zhuǎn)換，按鍵功能的設(shè)定，液晶的顯示，機械閥門和電機的控制，at89s52 中心處理器。通過設(shè)計的新型智能配料系

3、統(tǒng)它具有去皮、清零、凈重/毛重轉(zhuǎn)換、過載顯示及弱電源顯示等功能。此電子配料稱重系統(tǒng)最多可有 8 種物料同時進行配置，配料量、配料比可隨意輸入，配料次序均可由鍵盤設(shè)定，簡單實用，通過 lcd 液晶直觀顯示，準確無誤，方便記錄。關(guān)鍵詞：電子稱重；智能配料系統(tǒng)；自動稱量；壓力傳感器；機械閥門；直流電機 abstractmeasurement and control is an important parameter in the process of industrial production, directly related to product quality and efficiency.

4、need artificial ingredients of various materials were calculated how much, and then extracted from each silo and, put on the electronic weighing，and finally mixed. in the process, workers to operate complex, error rate is high, weighing no monitoring, production data can not be recorded and can not

5、guarantee the production process. along with the development of modern automatic detection technology, process control technology and communication technology, the development of intelligent electronic batching system gradually developed. the design is divided into six parts: electronic weighing and

6、 op-amp, signal acquisition and simulation - digital conversion, keys function setting, lcd display, mechanical and electrical control valve, as the processor processing at89s52. through the design of new intelligent batching system it has peeled, clear, net weight / gross weight change, overload di

7、splay and low power display. the ingredient weighing system will have up to eight kinds of materials at the same time configuration, ingredient content, ingredients than are free to enter, the order of ingredients can be set by the keyboard, simple, practical, intuitive lcd by lcd display, accurate,

8、 easy recording.key words: electronic weighing；intelligent batching system；automatic weighing；pressure sensor；mechanical valve；dc motor目 錄摘要iabstractii第 1 章 引言11.1 概述11.1.1 選題的背景11.1.2 課題研究的目的和意義11.2 國內(nèi)外智能配料系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢21.2.1 國內(nèi)外智能配料系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀21.2.2 智能配料系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢31.2.3 國內(nèi)外水平對比分析41.3 設(shè)計的研究內(nèi)容和擬達到的結(jié)果41

9、.3.1 設(shè)計的研究內(nèi)容41.3.2 擬達到的結(jié)果4第 2 章 方案選擇與論證52.1 總體方案的比較與論證52.2 電壓信號放大電路模塊的選擇52.3 a/d 采樣電路方案的選擇62.4 下料閥門的選擇62.5 電機驅(qū)動電路方案的選擇72.6 本章小結(jié)8第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計93.1 單片機電路93.2 稱重模塊123.2.1 傳感器的定義與組成123.2.2 壓力傳感器的選擇133.2.3 本設(shè)計采用的壓力傳感器133.3 電壓放大電路143.3.1 放大器芯片 tl084 的簡介143.3.2 本設(shè)計中 tl084 放大芯片的應(yīng)用143.4 a/d 轉(zhuǎn)換電路153.4.1 a/d 轉(zhuǎn)換

10、器的分類153.4.2 a/d 轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標153.4.3 芯片 a/d 2543 的簡介163.5 顯示系統(tǒng)173.5.1 液晶的簡單描述173.5.2 本設(shè)計采用的顯示系統(tǒng)173.6 控制輸入193.7 電機控制模塊193.7.1 控制電路的設(shè)計193.7.2 l298n 電機驅(qū)動芯片介紹203.7.3 電機驅(qū)動電路的設(shè)計213.8 總體電源設(shè)計223.9 本章小結(jié)22第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計234.1 編譯工具的選擇234.1.1 編程語言的選擇234.1.2 c 語言編程的簡單介紹234.1.3 單片機應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計244.2 軟件流程及介紹244.2.1 單片機數(shù)據(jù)處理程序

11、244.2.2 數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計254.2.3 按鍵顯示程序設(shè)計264.3 本章小結(jié)27結(jié)束語28參考文獻29致謝31附錄32第 1 章 引 言1.1 概述智能電子配料系統(tǒng)1是隨著自動化檢測技術(shù)、過程控制技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的。配料儀廣泛應(yīng)用于化工、冶金、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等輕重工業(yè)，但隨著社會的進步，科技的發(fā)展，對設(shè)備精度和性價比的要求也越來越高，為了滿足不同的消費群體，為了能夠更好的發(fā)揮其價值，為了滿足不同的功能需要，所以要根據(jù)不同的情況設(shè)計不同的配料儀，現(xiàn)在各大廠家生產(chǎn)的配料儀器對功能的實現(xiàn)上略有欠缺，不能夠針對一個行業(yè)制造出比較專業(yè)并切合實際的配料系統(tǒng)，為了能夠滿

12、足畜牧行業(yè)的配料儀4，故提出了智能電子配料儀的設(shè)計。1.1.1 選題的背景在建材、化工、冶金、礦山、電力、食品、飼料加工等行業(yè)中，有許多產(chǎn)品是將某幾種原料按一定的比例混合，通過加工而成。這種按一定的比例混合原料的過程就是配料過程。配料過程中，物料混合比例是否按預(yù)先的配比進行，將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量?，F(xiàn)在各行業(yè)對配料的效率和精度要求越來越高，人工配料已遠遠不能滿足連續(xù)化、自動化生產(chǎn)的要求。所以研制高效率、高精度自動配料生產(chǎn)線勢在必行，而配料控制器7是關(guān)鍵的設(shè)備之一。在以往的配料設(shè)備8中存在以下幾方面不足：給料方式上只有快慢速給料，配料精度的合格率達不到要求；控制信號只有給料控制，其他動作控制滿足不

13、了 ，即使采用 plc 動作配合也不理想，且控制算法也難以實現(xiàn)；一般均是單物料工作方式，不適合連續(xù)自動配料生產(chǎn)線。同時，一般配料工業(yè)現(xiàn)場粉塵大、工作環(huán)境惡劣、勞動強度大、污染環(huán)境，不利于操作人員的身心健康；配料種類多，標準量各不相同，對每種物料下料速度和稱量精度都要求嚴格，生產(chǎn)也要求較高；因原料供應(yīng)廠家不同，料樣為粉料的情況下，物料的粘度、比重各不相同，且物料溫度、濕度變化易粘連、結(jié)塊，使物料的流動性降低，對稱量精度有一定的影響?；诰C合考慮，特研制了一種用 at89s52 為控制中心的智能配料控制器。1.1.2 課題研究的目的和意義智能電子配料系統(tǒng)的設(shè)計目的是提高控制和作業(yè)精度。用于畜牧流程

14、中的新型的電子配料稱量系統(tǒng)，作為計量配料的主要設(shè)備，由于其具有快速準確、直觀等優(yōu)點，正在逐步取代機械稱量系統(tǒng)。以單片機11作為控制核心的電子配料稱量系統(tǒng)，具有可設(shè)定、測量精度高、性能穩(wěn)定、成本低廉、使用范圍廣泛等優(yōu)點，是簡單、小型電子配料稱量系統(tǒng)的發(fā)展方向。它具有去皮、清零、自動零跟蹤處理、凈重/毛重轉(zhuǎn)換、過載顯示及弱電源顯示等功能。此電子配料稱重系統(tǒng)最多可有 8 種物料同時進行配置，配料量、配料比可隨意輸入，配料次序均可由鍵盤設(shè)定，且可斷電記憶，簡單實用。實際配料量打印、記錄和 lcd13顯示出來。通過以上的設(shè)計和功能的實現(xiàn)徹底滿足廣大顧客的需求。著重體現(xiàn)在以下方面：（1）配料精度：配料精度是一個重要的技術(shù)指標，直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量和回報率；（2）可靠性：可靠性是重要的質(zhì)量指標，直接影響故障率的發(fā)生；（3）性能價格比：這是產(chǎn)品競爭力強弱的重要指標。自動配料裝置的核心設(shè)備是配料秤, 配料秤性能好壞直接影響配料質(zhì)量的優(yōu)劣。隨著微電子技術(shù)的應(yīng)用，市場上使用的傳統(tǒng)稱重工具已經(jīng)滿足不了人們的要求。為了改變傳統(tǒng)稱重工具在使用上存在的問題，在本設(shè)計中將智能化、自動化、人性化用在了電子秤重的控制系統(tǒng)中。此設(shè)計在于通過自主進行課題研究和探索，了解和掌握基本的科學(xué)研究方法和手段，本系統(tǒng)主要由單片機來控制，測量物體重量部分由稱重傳感器17及a/d轉(zhuǎn)換器組成，加上顯示單元，此電子秤量