電子皮帶稱設(shè)計(jì)

1、 南通大學(xué)課程設(shè)計(jì) 南通大學(xué) 傳感與檢測課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 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)：0812002103 1012002179-1012002184 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 14 頁 電子皮帶秤設(shè)計(jì) 電子皮帶秤，是對皮帶輸送系統(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1為皮帶秤組

2、成部分： 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. 稱重部分 稱重橋架為全懸浮結(jié)構(gòu)，四只稱重傳感器2.仿真圖片 （程序見附錄）如圖所示，在此Proteus仿真圖中，以四個(gè)

3、滑動(dòng)變阻器代替原來的四個(gè)電阻應(yīng)變片作為稱重傳感器，相對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)通過獲得差壓信號(hào)進(jìn)行處理，在實(shí)際應(yīng)用中：質(zhì)量= /g 為材料的應(yīng)變系數(shù)，S可測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。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

4、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(Kgrn)Kg / cos ×( 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)量段長度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

5、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。5. proteus 仿真圖 (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，讀寫儀表過程參數(shù)和

6、顯示，或直接進(jìn)行遠(yuǎn)程鍵盤操作，通訊板使用標(biāo)準(zhǔn)RS-232或RS-485方式。6.總結(jié)通過此次課程設(shè)計(jì),我們學(xué)到了很多知識(shí)，同時(shí)也對之前學(xué)習(xí)過的知識(shí)進(jìn)行了一次很好的回顧。 通過對軟件電路的設(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)通過這次課程設(shè)計(jì)提高了傳感檢測技術(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 <reg51.H>#includ

7、e "intrins.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned char/ADC0832的引腳sbit ADCS =P22; /ADC0832 chip seclectsbit ADDI =P21; /ADC0832 k insbit ADDO =P21; /ADC0832 k outsbit ADCLK =P20; /sbit DP=P07; /ADC0832 clock signalunsigned char dispbitcode8=0xf7,0xfb,0xfd,/*0xfe,0xef,0xdf,0xbf,0x

8、7f*/; /位掃描unsigned char dispbuf3;uint temp;uchar getdata; /獲取ADC轉(zhuǎn)換回來的值/*=0-9=A-G=*/unsigned char a16=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8, 0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e; /共陽極數(shù)碼管的段碼0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F#define shuma P0/定義數(shù)碼管數(shù)據(jù)和控制位sbit LED_4=P10;sbit LED_5=P11;sbit LED_6=P12;sbi

9、t LED_7=P13;void delay(unsigned int x);/聲明數(shù)碼管顯示函數(shù)void display1(unsigned char 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;i<x;i+);void display1(unsigned char d1,unsigned char d2,unsigned char d3,unsigned char d4) shuma=ad1;

10、/選中第一位，發(fā)送第一位段碼 LED_4=1; delay(100); LED_4=0; shuma=ad2&0x7f;/選中第二位，發(fā)送第二位段碼 /DP=1; LED_5=1; delay(100);/DP=0; LED_5=0; shuma=ad3;/選中第三位，發(fā)送第三位段碼 LED_6=1; delay(100); LED_6=0; shuma=ad4;/選中第四位，發(fā)送第四位段碼 LED_7=1; delay(100); LED_7=0; /*讀ADC0832函數(shù)*/unsigned int Adc0832(unsigned char channel) uchar i=0;

11、uchar j;uint dat=0;uchar ndat=0;if(channel=0)channel=2;/通道選擇if(channel=1)channel=3;ADDI=1;_nop_();_nop_();ADCS=0;/拉低CS端_nop_();_nop_();ADCLK=1;/拉高CLK端_nop_();_nop_();ADCLK=0;/拉低CLK端,形成下降沿1_nop_();_nop_();ADCLK=1;/拉高CLK端ADDI=channel&0x1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;/拉低CLK端,形成下降沿2_nop_();_nop_();ADCLK=

12、1;/拉高CLK端ADDI=(channel>>1)&0x1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;/拉低CLK端,形成下降沿3ADDI=1;/控制命令結(jié)束 _nop_();_nop_();dat=0;for(i=0;i<8;i+)dat|=ADDO;/收數(shù)據(jù)ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;/形成一次時(shí)鐘脈沖_nop_();_nop_();dat<<=1;if(i=7)dat|=ADDO; for(i=0;i<8;i+)j=0;j=j|ADDO;/收數(shù)據(jù)ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCL

13、K=0;/形成一次時(shí)鐘脈沖_nop_();_nop_();j=j<<7;ndat=ndat|j;if(i<7)ndat>>=1;ADCS=1;/拉低CS端ADCLK=0;/拉低CLK端ADDO=1;/拉高數(shù)據(jù)端,回到初始狀態(tài)dat<<=8;dat|=ndat; return(dat); /返回得到的值void disp(void)if(Adc0832(1)>Adc0832(0)getdata=Adc0832(1)-Adc0832(0); /調(diào)用函數(shù)返回A/D值 if(Adc0832(1)<Adc0832(0)getdata=Adc0832(

14、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。測試程序不使用絕對電壓，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)過運(yùn)算，直接送顯示，0-255 void main(void) while(1)disp();/在大循環(huán)中循環(huán)顯示 8.頻率計(jì)程序#include<reg51.h>#ifndef LC

15、D_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;void delay(uint z) /延時(shí)函數(shù)，此處使用晶振為11.0592MHz uint x,y; for(x=z;x>0;x-) for(y=110;y>0;y-) ; void write_com(uchar com

16、) /寫入指令數(shù)據(jù)到 lcd lcdrw=0; lcdrs=0; P0=com; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0;void write_data(uchar date) /寫入字符顯示數(shù)據(jù)到 lcd 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(0x06); write_com(0x01); w

17、rite_com(0x80);void write_sfm(uchar add,uchar date)/向指定地址寫入數(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; void clock_init() /顯示子程序 uchar i; write_com(0x80); for(i=0;i<16;i+) write_data(datei); write_sfm(0x40,count);void cal_func() interrupt 1 usin