畢業(yè)設(shè)計說明書-電子皮帶秤設(shè)計

河北理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書第52頁共52頁PAGE畢業(yè)設(shè)計說明書摘要隨著傳感器、電子技術(shù)和微機技術(shù)的崛起，稱重技術(shù)得到了迅速發(fā)展，稱重裝置在數(shù)字化，智能化等方面有長足的進步，稱重裝置的研究與開發(fā)也進入了一個新的階段。皮帶秤等衡器更是作為一種新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)而受到世界各國的普遍關(guān)注，進一步采用新技術(shù)，開發(fā)各種自動稱重系統(tǒng)，提高動態(tài)稱重的準(zhǔn)確度，加強網(wǎng)絡(luò)功能是當(dāng)今各國發(fā)展的重點。我國的衡器產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，但高檔次衡器產(chǎn)品技術(shù)水平落后，積極開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高檔次衡器產(chǎn)品對發(fā)展我國的衡器產(chǎn)業(yè)具有重要意義。本課題就是針對電子皮帶秤自動稱重系統(tǒng)展開的。皮帶秤是安裝在皮帶輸送機的適當(dāng)位置上，對散狀物料自動地進行連續(xù)、累計稱量的計量器具。它廣泛應(yīng)用于：散料貿(mào)易結(jié)算、生產(chǎn)工藝流程中的配料計量及檢測控制。采用雙CPU結(jié)構(gòu)，兩個CPU之間通過串口進行通訊。兩個CPU之間的這種弱聯(lián)系，不但能提高控制的實時性，而且能有效的提高系統(tǒng)的可靠性。本文所述皮帶秤微機配料系統(tǒng)以MCS-51系列單片機為下位機，以電子皮帶秤為計量設(shè)備，單片機控制皮帶秤，整個系統(tǒng)以AVR單片機作為上位機進行集中管理。該系統(tǒng)對運行環(huán)境要求低，精度穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，易于管理。關(guān)鍵詞:電子皮帶秤，串行通信，AVR單片機AbstractWiththesensor,electronictechnology,computertechnologyandtheriseofweighingtechnologyhavedevelopedrapidly,weighingdeviceindigital,intelligentconnectionisagreatimprovement,weighingdeviceresearchanddevelopmenthasenteredanewstage.Weighingscalesandotherbeltisemergingasahigh-techindustriesandcountriesaroundtheworld,thewidespreadconcern,furtherintroductionofnewtechnology,thedevelopmentofautomaticweighingsystemtoenhancethedynamicweighingaccuracy,strengthenthenetworkfunctionisthefocusofthedevelopmentofallcountries.China'sweighingindustryhasbeguntotakeshape,butthehigh-endproductsweighingtechnicalbackwardness,proactivelydevelopourownintellectualpropertyrightsinhigh-gradeproductsweighingonthedevelopmentofChina'sweighingindustryisofgreatsignificance.Theissuewasaimedattheelectronicbeltweigher’sautomaticweighingsystemproceed.Beltweigherisinstalledontheconveyorbeltintheappropriateplace,thebulkofthematerialforautomaticcontinuous,weighingatotalofmeasurementapparatus.Itiswidelyused:Bulktradesettlement,theproductionprocessofbatchingcontrolanddetectionmeasures.DualCPU,theCPUbetweenthetwothroughtheserialportcommunication.2CPUbetweentheweaklinkswillnotonlyenhancecontrolofthereal-time,butcaneffectivelyimprovethereliabilityofthesystem.ThispaperdescribedbeltweighercomputerbatchingsystemtoMCS-51microcontrollerseriesforthenextcrew.ToBeltScalesforthemeasurementequipment,SCMcontrolbeltweigher,totheentiresystemastheAVRMicrocontrollerPCforcentralizedmanagement.Thesystemofrunninglowenvironmentalrequirements,theaccuracyofstable,reliable,andeasytomanage.KeyWords:electronicbeltweighingconveyor，SerialCommunication，AVRMicrocontroller0引言物料計量是工業(yè)生產(chǎn)和貿(mào)易流通中的重要環(huán)節(jié)。稱重裝置等衡量器具是不可缺少的計量工具。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和商品流通的擴大，過去沿用的機械杠桿秤已不能適應(yīng)生產(chǎn)自動化和管理現(xiàn)代化的要求，衡器的技術(shù)水平需要不斷提高。最近幾十年來，伴隨著傳感器、電子技術(shù)和微機技術(shù)的崛起，稱重技術(shù)得到了迅速發(fā)展，稱重裝置在數(shù)字化，智能化等方面有長足的進步?？焖?、準(zhǔn)確、操作方便、消除人為誤差、功能多樣化等方面己成為現(xiàn)代稱重技術(shù)的主要特點。稱重裝置不僅是提供重量數(shù)據(jù)的單體儀表，而且作為工業(yè)控制系統(tǒng)和商業(yè)管理系統(tǒng)的一個組成部分，推進了工業(yè)生產(chǎn)的自動化和管理的現(xiàn)代化。在物料輸送過程中，各種連續(xù)輸送大宗散狀物料的皮帶輸送機，都廣泛地采用了電子皮帶秤，以作計量和控制之用，起到了縮短作業(yè)時間、改善操作條件、降低能源和材料的消耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量以及加強企業(yè)管理、改善經(jīng)營等多方面的作用。電子皮帶秤等稱重裝置的應(yīng)用己遍及到國民經(jīng)濟各領(lǐng)域，取得了顯著的經(jīng)濟效益。但是，我國在這方面的的產(chǎn)品少且功能不齊全，所以改善現(xiàn)有稱重裝置、開發(fā)研究功能齊全的自動稱重系統(tǒng)是勢在必行的一、皮帶秤的起源與發(fā)展皮帶秤起源于19世紀(jì)末、西方工業(yè)發(fā)展時期。它的稱重原理最早來源于斗式輸送機對散料連續(xù)自動稱重的裝置。這種裝置于1880年獲得了計量許可。1907年由英國制訂了第一個自動秤的檢定規(guī)程。1908年在英國公布了第一個皮帶秤的專利。此后的近四十年中進展較慢，經(jīng)反復(fù)改進仍然只能較粗地用于生產(chǎn)過程控制和工礦企業(yè)的庫存管理。二次大戰(zhàn)后，尤其是近三十年來，由于傳感器制造工藝和電子技術(shù)的飛速發(fā)展，給整個稱重技術(shù)注入了新的血液，激發(fā)了活力，為提高皮帶秤的計量性能創(chuàng)造了有利條件。皮帶秤的發(fā)展大致經(jīng)過了以下四個階段：最初的產(chǎn)品是純機械式皮帶秤，一般采用增量式編碼器．機械式或光電式掃描碼盤等，使皮帶秤的機械杠桿具有平衡條件，識別記數(shù)和啟動功能。這是第一代。第二代是傳感器電子儀表皮帶秤，檢測部分一般用光電脈沖或磁脈沖變送器測速，二次儀表用模擬積分放大電路或數(shù)字系統(tǒng)積分電路來實現(xiàn)動態(tài)稱重過程的平衡、識別和累積計算功能。這兩代皮帶秤只能測量、累積計算，對運行中計量性能的變化不能控制，因此動態(tài)計量準(zhǔn)確度較低，穩(wěn)定性差，在用戶中信譽不佳，逐漸被第三代、第四代皮帶秤取代。第三代、第四代是傳感器微機式皮帶秤和微機智能化的皮帶秤。微處理機引入皮帶秤使電子元器件結(jié)構(gòu)、內(nèi)容和集成化程度大大提高。生產(chǎn)廠家可以根據(jù)現(xiàn)場使用條件去滿足用戶的愿望。前者，根據(jù)現(xiàn)代控制原理，可以對一些動態(tài)變化參數(shù)進行控制，如零點跟蹤、量程校準(zhǔn)等，但一般處于開環(huán)控制狀態(tài)。要想使皮帶秤在運行中獲得預(yù)定的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性仍需操作人員的監(jiān)視、維護和頻繁校準(zhǔn)。后者，因在稱重系統(tǒng)中設(shè)置了針對使用特點的軟件而成為閉環(huán)自動控制系統(tǒng)。智能儀電子皮帶秤的含義由此而來。這種稱重系統(tǒng)具有測量、計算、控制、校準(zhǔn)、聯(lián)網(wǎng)通信、上下量程限監(jiān)視、故障報警等多項自控功能。由于計算機科學(xué)滲入皮帶秤，使其計量準(zhǔn)確度提高，穩(wěn)定性改善，檢定周期延長，使用過程中的維護工作量大大減輕，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。目前，皮帶秤產(chǎn)品已分布于世界各地，廣泛應(yīng)用在冶金、礦山、建材、電力、化工、港口等各個行業(yè)。二、研究皮帶計量秤的目的和意義電子皮帶秤是一種對皮帶傳輸機上流過的散狀物料作連續(xù)動態(tài)計量，智能化的數(shù)字式動態(tài)稱重顯示儀。冶金、建材、礦山、碼頭、電力、化工、

醫(yī)藥、食品等部門實行現(xiàn)代化管理、節(jié)約能源、減輕勞動強度的必不可少的工具。皮帶秤主要應(yīng)用于需對皮帶輸送機上的物料實現(xiàn)高效、動態(tài)在線稱重的場合，皮帶秤能提供無與倫比的測量可靠性，即使在最惡劣的環(huán)境，能與多種先進的電子積算儀相連接，可提供流率、累積量、速度和載荷的連續(xù)讀數(shù)。安裝簡便，低維護，重復(fù)的精度，任何時候，皮帶秤都能提供精確、高重復(fù)性的效果。出色的精度和獨特的稱重架設(shè)計確保無可比擬的精度，即使在產(chǎn)品載荷不均勻或者帶速相對較快的應(yīng)用場合。精確度通常為0.5%，但是在許多應(yīng)用場合，精度均優(yōu)于0.25%。這個結(jié)構(gòu)緊湊的皮帶秤可以應(yīng)用在空間受到限制的皮帶機上。由于其簡便的安裝方式，同傳統(tǒng)的系統(tǒng)相比，用戶能節(jié)省大量的費用。通過四個螺栓和一個現(xiàn)有的托輥，稱重支架被方便地安裝在皮帶機上，并且固定在受力的梁上。安裝快捷而簡單，只需數(shù)個小時。其通用的結(jié)構(gòu)可用于任何現(xiàn)有的皮帶稱重系統(tǒng)，可快速安裝以代替老式的稱重系統(tǒng)。維護成本低，沒有可動部件，所以就消除了潛在的維護問題，樞軸和杠桿的磨損和更換都已經(jīng)是過去的事情。你所需做的只是進行定期的校驗檢查。而且有了機械止動保護系統(tǒng)，可免受意外的過載，防止嚴(yán)重的損壞。三、國內(nèi)外現(xiàn)狀及差距電子衡器在全球衡器市場占據(jù)主導(dǎo)地位。世界經(jīng)濟發(fā)達的國家，離不開先進的衡器，電子衡器的比例在80%以上。全世界衡器產(chǎn)值有30多億美元，美國、德國、日本、英國、意大利等國家都掌握先進的稱重技術(shù)。美國衡器產(chǎn)值約10億美元，其中，重型衡器和包裝系統(tǒng)比例很大;在意大利，包裝系統(tǒng)占衡器產(chǎn)值的80%以上;德國1998年衡器產(chǎn)值為13.24億馬克，其中工業(yè)、商業(yè)秤9.00億馬克，家用秤1.1億馬克，精密級衡器1億馬克，稱重部件2.14億馬克。日本衡器年產(chǎn)值約1000億日元，在日本1臺自動定量包裝秤價格從200萬日元到2000萬日元:1臺電腦多頭包裝秤價格從700萬日元到2300萬日元，技術(shù)含金量很高。全球衡器出口貿(mào)易額約18億美元。在出口貿(mào)易中，德國占31%，日本占18%，美國占18%，法國占7%?！熬盼濉币詠?，我國稱重傳感器和顯示控制器的技術(shù)與生產(chǎn)有較大進步，國產(chǎn)電子衡器產(chǎn)量及質(zhì)量也不斷提高，中國衡器正在告別機械衡器占主導(dǎo)地位的時代。我國標(biāo)準(zhǔn)中劃分的十大類衡器(臺秤、案秤、地上衡、地中衡、吊秤、皮帶秤、料斗秤、檢驗秤、軌道衡和特種秤)，在國內(nèi)都實現(xiàn)了產(chǎn)品電子化。比較成熟的靜態(tài)衡器計量范圍可以從l到800。非自動衡器己達到國際九十年代初期技術(shù)水平，如電子計價秤、電子臺秤、電子地上衡、電子皮帶秤、電子吊秤和電子軌道衡等產(chǎn)品。目前，己有4個企業(yè)制造的電子計價秤，通過了國際計量組織的OIML認證，性能與質(zhì)量達到了當(dāng)前國際水平。“九五”期間，外資企業(yè)相繼帶來了一批國外先進水平的衡器產(chǎn)品和技術(shù)，如應(yīng)變計、傳感器、儀表生產(chǎn)技術(shù)和定量包裝秤、自動重量檢驗秤、標(biāo)簽計價秤、電腦組合科、耐壓式計量給煤機等等，對于我國衡器工業(yè)既是一種補充，也是一個促動。有著古老歷史的中國衡器行業(yè)，正高度融合著現(xiàn)代先進科學(xué)技術(shù)，成為一個新興高技術(shù)裝備行業(yè)。但是，我國的稱重技術(shù)在以下幾個方面和國外還存在很大的差距。①基礎(chǔ)理論研究方面的差距。國外在高準(zhǔn)確度、高穩(wěn)定度、動態(tài)稱重和稱重智能化等方面均有領(lǐng)先的理論研究。與此形成鮮明對照的是國內(nèi)稱重理論研究人、財兩弱，甚至到了難以為繼的地步，形成我國落后于國際稱重理論研究的巨大差距。②產(chǎn)品技術(shù)方面的差距。衡器技術(shù)是集合了現(xiàn)代計量技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)控制、計算機技術(shù)的綜合應(yīng)用技術(shù)。我國在采用先進技術(shù)和先進成果的速度與程度明顯落后于國際水平，高檔次衡器產(chǎn)品技術(shù)水平要落后10-15年。目前我國低檔靜態(tài)稱重產(chǎn)品的生產(chǎn)能力過剩，而定量包裝秤、配料秤、自動重量檢驗秤等自動衡器和高檔商業(yè)秤，仍處于起步階段。③制造工藝及技術(shù)裝備方面的差距。發(fā)達國家十分重視工藝技術(shù)的開發(fā)，關(guān)鍵工藝必有關(guān)鍵設(shè)備，技術(shù)裝備實用且先進。先進衡器產(chǎn)品的開發(fā)、制造、調(diào)試、補償、修正都是在程序下自動進行。相比來看，國內(nèi)只有幾個規(guī)模較大的外資企業(yè)和新興企業(yè)，才擁有先進開發(fā)手段和現(xiàn)代制造、檢測裝備，但這些企業(yè)的數(shù)量不超過全行業(yè)總數(shù)的3%。四、電子皮帶秤的發(fā)展方向（一）提高計量準(zhǔn)確度電子皮帶秤相對允許誤差達到±0.1％是目前散料動態(tài)稱重技術(shù)的皇冠，也是國際間散料貿(mào)易追求的計量準(zhǔn)確度。近幾年來，圍內(nèi)外一些皮帶秤專家和科技工作者正在攀登這個至高點。由于皮帶秤的影響因素很多，提高計量準(zhǔn)確度的技術(shù)難度很大，為攀登這個至高點，促使國內(nèi)外一些科技工作者在以下3種途徑尋找解決方案。1、從稱重原理上進行新的探索；2、對重力式稱重系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行創(chuàng)新；3、從微處理機的軟件功能找出路。（二）簡易型工藝秤高準(zhǔn)確度皮帶秤一般用于貿(mào)易或能耗結(jié)算及企業(yè)的目標(biāo)管理。但其秤架結(jié)構(gòu)設(shè)計比較復(fù)雜，相應(yīng)的造價成本增高，現(xiàn)場安裝調(diào)試的時間較長，使用中要求維護檢測較嚴(yán)，因此人們又在探索較簡單的工藝秤。這種工藝秤是根據(jù)生產(chǎn)工藝控制式配料計量的特殊要求而發(fā)展起來的，它與計量秤比較有如下特點：秤的計量準(zhǔn)確度要求不高，一般±1%就可適應(yīng)生產(chǎn)需要。在檢定周期內(nèi)不進行實物檢測，其計量性能穩(wěn)定可靠，抗干擾、抗偏載能力強?，F(xiàn)場安裝調(diào)試簡單。生產(chǎn)工藝流程一般不允許因某一個環(huán)節(jié)裝調(diào)皮帶秤而影響全線生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)簡易，造價較低。使用中的故障少，維護方便。五、課題的提出及內(nèi)容如今，國內(nèi)的電子皮帶秤水平與國際水平仍具有很大差距，而且各種新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，處于全國各種企業(yè)大力進行技術(shù)革新的形勢之下，市場對電子皮帶秤的需求增大，我國也一直在加大對電子皮帶秤的研究。本課題旨在在原有的電子皮帶秤技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計一個皮帶秤集散控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)中的電子皮帶秤是采用電阻應(yīng)變式傳感器的單托輥式皮帶秤。皮帶秤網(wǎng)絡(luò)通信采用的是RS485通信接口——性價比較高的一種現(xiàn)場總線，與CAN總線和RS232接口相比，提高了數(shù)據(jù)通信的可靠性、實時性和靈活性，而且它還具有傳輸距離遠，連接簡單等諸多優(yōu)點。皮帶秤顯示器采用液晶屏、視域大、中文界面更適合國內(nèi)用戶的操作習(xí)慣。本課題主要對電子皮帶秤系統(tǒng)的工作原理、顯示控制器的軟硬件設(shè)計、皮帶秤組網(wǎng)與RS485通訊接口設(shè)計以及抗干擾試驗進行了研究。顯示控制器的軟硬件設(shè)計包括、單片機系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、數(shù)字量輸入輸出和液晶顯示界面等方面。本課題的主要內(nèi)容包括皮帶秤的整機結(jié)構(gòu)及工作原理、顯示控制器的軟硬件設(shè)計、RS485通訊接口設(shè)計與皮帶秤組網(wǎng)、皮帶秤集散控制系統(tǒng)監(jiān)控軟件設(shè)計和顯示控制器的抗干擾問題。1硬件介紹1.1單片機介紹1.1.1單片機選型目前市面上，有很功能差不多的單片機，僅生產(chǎn)廠不同；這讓大家使用時，多了些選擇。每個供應(yīng)商都說得如何好？但做為單片機的使用者來說，應(yīng)該有自己的一套方法來選擇一款合用的高性價比單片機，下面三點是筆者用于本次設(shè)計主控芯片的選型的看法。1、首先是單片機的抗干擾能力。在開發(fā)產(chǎn)品中常常遇到這樣的情況，先用一廠家的單片機編程調(diào)試都通過了，甚至客戶也確認了，但在批生產(chǎn)中出了問題。最后幾經(jīng)周折才發(fā)現(xiàn)單片機的抗干擾能力低。那么怎樣才能在使用之前，就能確定單片機這方面的性能。常用方法是：編一段對單片機各種資源進行測試的程序，燒片裝機后，放在不同強度的干攏環(huán)境下進行測試，看哪種單片機適應(yīng)性強。2、其次開發(fā)工具的實用性，如支持的編程言語、用戶界面等。3、性價比，在開發(fā)過程中我們應(yīng)該盡可能地采用價格低廉，性能優(yōu)越的芯片，盡可能采用那些I/O口比較多的芯片，這樣可以預(yù)留I/O口以備以后升級產(chǎn)品時不至于重新設(shè)計電路。綜合上面的幾條要求，本次設(shè)計采用MCS-51系列單片機為下位機，整個系統(tǒng)以AVR單片機作為上位機進行集中管理。1.1.2MCS—51概述MCS—51是美國Intel公司的八位高檔單片機系列，是在MCS—48系列基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，也是我國目前應(yīng)用最廣的一種單片機系列。在這個系列里，有多種機型，性能特點也各不相同，用戶可根據(jù)需要挑選。在MCS—51系列里，所有產(chǎn)品都是以8051為核心電路發(fā)展起來的，它們都具有8051的基本結(jié)構(gòu)和軟件特征。8051單片機內(nèi)部包含了作為微型計算機所必需的基本功能部件，各功能部件相互獨立而融為一體，集成在同一塊芯片上。8051內(nèi)部結(jié)構(gòu)各功能部件劃分為CPU、存儲器、I/O端口、定時器/計數(shù)器和中斷系統(tǒng)等五部分。單片微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是一種非?；钴S和頗具生命力的機種。單片微型機簡稱單片機，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器(Microcontroller)。單片微型計算機是一種把微處理器、半導(dǎo)體存儲器I/O（Input/Output）接口和中斷系統(tǒng)集成在同一塊硅片上的有完整功能的微型計算機，這塊芯片就是它的硬件，軟件程序就存放在片內(nèi)只讀存儲器內(nèi)。因此，單片機只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個單片機控制系統(tǒng)。其實，單片機很難和被控對象直接進行電氣連接，故在實際應(yīng)用中單片機總要通過這樣和那樣的芯片和被控對象相連。單片機芯片的集成度很高，它將微型計算機的主要部件都集成在一塊芯片上，具有下列特點：1、體積小、重量輕、價格便宜、耗電少。2、根據(jù)工控環(huán)境要求設(shè)計，且許多功能部件集成在芯片內(nèi)部，其信號通道受外界影響小，故可靠性高，抗干擾性能優(yōu)于采用一般的CPU。3、控制功能強，運行速度快。其結(jié)構(gòu)組成與指令系統(tǒng)都著重滿足工控要求。有極豐富的條件分支轉(zhuǎn)移指令，有很強的位處理功能和I/O口邏輯操作功能。4、片內(nèi)存儲器的容量不可能很大，引腳也嫌少，I/O引腳常不夠用，且兼第二功能以至第三功能。但存儲器和I/O接口都易于擴展。由上述單片機特點，可推知其應(yīng)用最多的領(lǐng)域為1、因它具有“小、輕、廉、省”的特點，尤其耗電少，又可使供電電源的體積小、重量輕，所以特別適用于“電腦型產(chǎn)品”，在家用電器、玩具、游戲機、聲像設(shè)備、電子秤、收銀機、辦公設(shè)備、廚房設(shè)備等許多產(chǎn)品上得到應(yīng)用。2、適用于儀器、儀表，不僅能完成測量，還具有處理(運算、誤差修正、線性化、零漂處理)、監(jiān)控等功能，易于實現(xiàn)數(shù)字化和智能化。3、有利于“機電一體化”技術(shù)的發(fā)展，多用于數(shù)控機械、縫紉機械、醫(yī)療設(shè)備、汽車等。4、廣泛應(yīng)用于打印機、繪圖儀等許多計算機外圍設(shè)備，特別是用于智能終端，可大大減輕主機負擔(dān)。5、用于各種工業(yè)控制，如溫度控制、液面控制、生產(chǎn)線順序控制等。6、宜于多機應(yīng)用。例如機床加工中心，其各種功能可分散由各個單片機子系統(tǒng)分別完成，上級主機則負責(zé)統(tǒng)管、協(xié)調(diào)。又如要求較高的數(shù)據(jù)檢測采集系統(tǒng)，每一采集通道如是一個單片機子系統(tǒng)，可實現(xiàn)多點同時快速采集和預(yù)處理，然后再由主機進行集中處理和控制，以構(gòu)成大型的實時測控系統(tǒng)。單片機正朝著多層次用戶、多品種、多規(guī)格、高性能的方向發(fā)展。1、高檔單片機性能不斷提高CPU能力加強CPU能力加強主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)處理速度和精度提高方面。一般通過以下措施來實現(xiàn)：增加CPU的字長，擴充硬件，提高主頻，提高總線速度，擴充指令系統(tǒng)和提高效率。內(nèi)部資源增加單片機的內(nèi)部資源除了CPU以外，還包括各種類型的存儲器和I/O端口。程序存儲器包括：掩膜式ROM、EPROM、E2PROM或FLASH。容量最大司達到幾十KB。RAM也可達到幾KB。I/O端口包括并行、串行、定時器/計時器并配有A/D、D/A、PWM、LED、LCD驅(qū)動接口等。尋址范圍增加，目前最高可尋址幾十MB。2、超小型，低功耗，廉價微巨型單片機，目前己推出了運算速度1．2億次/秒，CPU字長32位，可運行64位浮點運算的單片機。3、指令系統(tǒng)從復(fù)雜指令系統(tǒng)向簡易指令系統(tǒng)過渡。單片機開發(fā)系統(tǒng)向多用戶、C編譯、在線實時開發(fā)方向發(fā)展。1.1.3ATM89S53芯片一.特點：1、與MCS-51單片機兼容；2、片內(nèi)有12KB的flash程序存儲器；3、支持SPI串行接口為程序下載；4、可擦寫1000次；5、4V到6V的工作電壓；6、晶振：024MHz；7、8為256B的數(shù)據(jù)存儲器；8、32個I/O口；9、3個16位定時/計數(shù)器；10、6個中斷源，兩個優(yōu)先級；11、看門狗；12、雙數(shù)據(jù)指針寄存器。二.描述：AT89S53是一低低功耗，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)有12K的Flash可重復(fù)擦寫程序存儲器。采用Atmel的高密度固定存儲器技術(shù)，并且與80C51單片機兼容。引腳描述：1．電源引腳VCC電源端，接+5VGND接地端，接地2.控制信號引腳RST復(fù)位信號輸入端。高電平有效，在此端保持兩個機器周期的高電平后，就可以完成復(fù)位操作。此外，該引腳還有掉電保護功能，若在該端節(jié)+5V備用電源，一旦在使用中VCC突然消失，就可以保護片內(nèi)RAM中的信息不丟失。ALE地址鎖存允許信號輸出端。存取片外數(shù)據(jù)時，用于鎖存低8位地址。當(dāng)單片機上電正常工作后，ALE端就周期性地以時鐘振蕩頻率1/6的固定頻率向外輸出正脈沖信號。ALE端的負載驅(qū)動能力為8個LSTTL器件。PSEN程序存儲允許輸出端。它是片外程序存儲器的讀選通信號，低電平有效。CPU從外部程序存儲器取指令時，PSEN在每個機器周期中兩次有效。但在訪問片外數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的PSEN不出現(xiàn)。EA程序存儲器地址允許輸入端。當(dāng)EA為高電平時，CPU執(zhí)行片內(nèi)程序存儲器指令，但當(dāng)PC中的值12K時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲器指令；當(dāng)EA為低電平時，CPU只執(zhí)行片外程序存儲器指令。3．時鐘電路引腳XTAL1接外部石英晶體和微調(diào)電容的一端。在片內(nèi)，它是振蕩器反向放大器的輸入。使用外部時鐘時，該引腳必須接地。XTAL2接外部石英晶體和微調(diào)電容的另一端。在片內(nèi)，它是振蕩器反向放大器的輸出端。使用外部時鐘時，該引腳作為外部時鐘的輸入端。4.輸入輸出接口引腳P0端口P0是一個漏極開路的8為準(zhǔn)雙向I/0口，每位能驅(qū)動8個LSTTL負載，在訪問片外存儲器時，他分時作為低8為地址線和8位雙向數(shù)據(jù)線。當(dāng)P0口作為普通輸入接口使用時，應(yīng)現(xiàn)向口鎖存器寫“1”。P1端口P1是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。輸出時可驅(qū)動4個LSTTL負載。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時，接收低8位地址信息。P2端口P2是一個內(nèi)部帶有上拉電阻的8位雙向I/O口。輸出時可驅(qū)動4個LSTTL負載。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，做輸入用。對片內(nèi)Flash程序存儲器編程時，接收高8位地址信息。在訪問外部程序和16位外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口送出高8位地址。而在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時其引腳上的內(nèi)容在此期間不會改變。P3端口P3口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。輸出時可驅(qū)動4個LSTTL負載。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。除此之外，P3口還用于一些特殊功能，如表1所示：表1P3口第二功能表引腳符號功能P3.0RXD串行通信輸入P3.1TXD串行通信輸出P3.2INT0外部中斷0P3.3INT1外部中斷1P3.4T0定時器0輸入P3.5T1定時器1輸入P3.6WR外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通P3.7RD外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通特殊功能寄存器在AT89S53單片機中，特殊功能寄存器的地址為篇內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器的高128字節(jié)。與真正片內(nèi)高128字節(jié)相區(qū)分。訪問特殊功能寄存器是，采用直接尋址的方法，訪問片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器高128字節(jié)時，采用間接尋址的方法。1．累加器ACC（E0H）它是8位寄存器，通過暫存器和ALU相連，是CPU中工作最繁忙的寄存器。這是因為，在進行算術(shù)、邏輯運算時，運算器的每一個輸入多位ACC的輸出，而運算結(jié)果大多要送到ACC中。在指令系統(tǒng)中，累加器ACC的助記符為A。2．寄存器B（F0H）在乘、除指令中，用到了8位B寄存器，乘法指令的兩個操作數(shù)分別取自累加器A和寄存器B，乘積高8位存放在B中，低8位存放在A中。除法指令中，A中存放被除數(shù)，B中存放除數(shù)，商存放于A中，余數(shù)存放與B中。3．程序狀態(tài)字寄存器PSW（D0H）PSW為8位寄存器，用來存放運算結(jié)果的一些特征，其格式如下：C(D7H)AC(D6H)F0(D5H)RS1(D4H)RS0(D3H)OV(D2H)F1(D1H)P(D0H)其中括號內(nèi)為相應(yīng)位的位地址。PSW中的每一位的具體含義如下：C進位標(biāo)志。在進行加法（減法）運算時，若運算結(jié)果最高位有進位（或借位），則C=1,否則C=0。在進行位操作是，C作為位累加器。AC半進位標(biāo)志。在進行加法（減法）運算時，若低半字節(jié)向高半字節(jié)有進位（或借位），在AC=1,否則AC=0。AC還可作為BCD碼運算調(diào)整時的判別位。F0用戶標(biāo)志。由用戶置位、復(fù)位，作為軟件標(biāo)志。RS0、RS1工作寄存器指針，用來選擇當(dāng)前的工作寄存器組。由用戶改變RS0、RS1的值來選擇相應(yīng)的工作寄存器組，如表2所示：表2RS0,RS1對應(yīng)工作寄存器表RS1RS0寄存器組片內(nèi)RAM地址00第0組00H－07H01第1組08H－0FH10第2組10H－17H11第3組18H－1FHOV溢出標(biāo)志。反映運算結(jié)果是否溢出，溢出時OV=1，否則OV=0。F1用戶標(biāo)志。同F(xiàn)0。P奇偶標(biāo)志。反映累加器A中內(nèi)容的奇偶性。A中有奇數(shù)個1時，則P=1，否則P=0。4．定時/計數(shù)器T2控制寄存T2CON（C8H）如下所示：TF2EXF2RCLKTCLKEXEN2TR2C/T2CP/RL2T2CON中各位的含義如下：TF2，定時器溢出標(biāo)志位RCLK，接收時控制TCLK，發(fā)送時鐘控制TR2，定時器2運行控制位 C/T2，定時、計數(shù)選擇位5．中斷優(yōu)先級控制寄存器IP（B8H）如下所示：///PSPT1PX1PT0PX0各位含義如下：PS串行中斷優(yōu)先級控制位。PS=1，串行中斷設(shè)置為高優(yōu)先級中斷；PS=0，設(shè)置為低優(yōu)先級中斷。PT1T1中斷優(yōu)先級控制位。PT1=1，T1設(shè)置為高優(yōu)先級中斷；PT1=0，設(shè)置為低優(yōu)先級中斷。PX1外部中斷1優(yōu)先級控制位。PX1=1，外部中斷1設(shè)置為高優(yōu)先級；PX1=0，外部中斷1設(shè)置為低優(yōu)先級。PT0T0中斷優(yōu)先級控制位。同PT1。PX0外部中斷0優(yōu)先級控制位。同PX0。6．中斷允許控制監(jiān)測器IE（A8H）如下所示：EA/ET2ESET1EX1ET0EX0各位含義如下：EACPU中斷開放標(biāo)志。EA=1，CPU開放中斷；EA=0，CPU禁止所有中斷。ET2定時/計數(shù)器T2溢出中斷允許控制位。ET2=1，允許T2中斷；ET2=0，禁止T2中斷。ES串行中斷允許位。ES=1，允許穿行口中斷；ES=0禁止穿行口中斷。ET1定時/計數(shù)器T1溢出中斷允許控制位。同ET2。EX1外部中斷1中斷允許位。EX1=1，允許外部中斷1中斷；EX1=0，禁止外部中斷1中斷。ET0定時/計數(shù)器T0溢出中斷允許控制位。同ET2。EX0外部中斷0中斷允許位。同EX1。7．串行口控制寄存器SCON（98H）如下所示：SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI各位含義為：SM0，SM1為工作方式控制位。一共有4種工作方式。SM2為多機通信允許控制位。SM2=1,允許多機通信；SM2=0，禁止多機通信。REN，允許接受控制位。TB8，在工作方式和工作方式3中，他是準(zhǔn)備發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)。RB8,在工作方式和工作方式3中，他是準(zhǔn)備接收的第9位數(shù)據(jù)。TI，發(fā)送中斷標(biāo)志位。RI，接收中斷標(biāo)志位。8．控制寄存器TCON（88H）如下所示：TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0各位含義如為：TF1、TF0分別為定時器1和定時器0的溢出標(biāo)志位。溢出時由硬件置1，CPU響應(yīng)中斷后，由硬件清零；TR1、TR0，定時器1、0運行控制位，為1時啟動定時器，為0時停止定時器；IE1、IE0，外部中斷1、0請求標(biāo)志；IT1、IT0，外部中斷觸發(fā)方式選擇位。9．定時/計數(shù)器0、1工作方式寄存器GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0其中高4位控制定時/計數(shù)器1，低4位控制定時/計數(shù)器0。GATE位選通控制位，GATE=0，只要TR1（TR0）=1就啟動定時器。GATE=0，只有INT1（INT0）引腳為1且TR1（TR0）=1才能啟動定時器。M1、M0為工作方式控制位，一共有4種工作方式。10．看門狗定時器WATCHTIMER（96H）看門狗定時器(看門狗)的運作,有一個獨立的振蕩器。ps0,ps1和PS2sfrwcon是用來設(shè)定期間的看門狗定時器定時由16ms至2048ms.1.1.4AVR單片機概述AVR單片機是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強型內(nèi)置Flash的RISC(ReducedInstructionSetCPU)精簡指令集高速8位單片機，廣泛應(yīng)用于計算機外部設(shè)備、工業(yè)實時控制、儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等各個領(lǐng)域。AYR單片機的片內(nèi)資源很豐富，其包括:1K-128K字節(jié)可下載的FLASH存儲器、64-4K字節(jié)的EEPROM,128-4K字節(jié)的RAM,5~86條通用的I/0線、32個通用Z作寄存器、模擬比較器、定時/計數(shù)器、可編程異步串行口、內(nèi)部及外部中斷、帶內(nèi)部晶振的可編程看門狗定時器、SPI串行口、10位A/D轉(zhuǎn)換器以及閑置模式和掉電模式2個可選擇的省電模式等。其在指令執(zhí)行速度、保密性等方面都明顯優(yōu)于其他類型的單片機，AVR單片機內(nèi)置的FLASH存儲器支持在線下載和在系統(tǒng)編程工作，操作很方便。AVR單片機系列齊全，可適用于各種不同場合的要求。分為3個檔次:低檔Tiny系列AVR單片機:主要有Tinyll/2/13/15/26/28等;中檔AT90S系列AVR單片機:主要有AT90S1200/2313/8515/8535等;(此系列正在淘汰或轉(zhuǎn)型到Mega系列中)高檔ATmega系列AVR單片機:主要有ATmega8/16/32/64/128(存儲容量為8/16/32/64/28KB)以及ATmega8515/8535等。本設(shè)計采用的ATmega128單片機是AVR單片機中的高檔機型，是基于增強的AVRRISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器，其具有先進的指令集以及單時鐘周期指令執(zhí)行時間，ATmega128的數(shù)據(jù)吞吐率高達1MIPS/MHz，緩解了系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。相對于中低檔的AVR單片機，ATmega128對定時/計數(shù)器及預(yù)分頻器、外部存儲器接口、電源管理、SPI和UART等方面都做了一定的改進，克服了中、低檔機存在的不足，從而更加適用于工業(yè)控制、家電等方面的應(yīng)用.適合作為電子皮帶秤的控制端。1.1.5ATmega128芯片ATmega128是一款基于AVR內(nèi)核，采用RISC結(jié)構(gòu)，低功耗CMOS的8位單片機。由于在一個時鐘周期內(nèi)可以執(zhí)行一條指令，ATmega128可以達到接近1MIPS/MHz的性能。眾多的功能和大量的端口保證其是低端嵌入式應(yīng)用的首選CPU，而且其出眾的芯片保密功能也為開發(fā)者保護知識產(chǎn)權(quán)減少了后顧之憂，所以最終選擇Atmega128作為控制終端的CPU。ATmega128的管腳圖如圖1所示。AVR單片機的內(nèi)核將32個寄存器和豐富的指令集聯(lián)結(jié)在一起，所有的工作寄存器都與ALU(算術(shù)邏輯單元)直接相連，實現(xiàn)了在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行的一條指令可以同時訪問兩個獨立的寄存器。這種結(jié)構(gòu)提高了代碼效率，使AVR的運行速度比普通CISC單片機高出10倍。圖1ATmega128管腳圖ATmega128具有以下特點:128KB可在線系統(tǒng)編程/應(yīng)用編程(ISP/IAP)Flasle程序存儲器，4KBEEPROM，4KBSRAM，32個通用工作寄存器，53個通用I/O口，實時時鐘計數(shù)器(RTC)，4個帶有比較模式靈活的定時器/計數(shù)器，2個可編程的USART接口，1個8位面向字節(jié)的TWI(IIC)總線接口，8通道單端或差分輸入的10位ADC(其中一個差分通道為增益可調(diào)的)，可編程帶內(nèi)部振蕩器的看門狗定時器，一個SPI接口，一個兼容IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口(用于在線仿真調(diào)試和程序下載)，6種可通過軟件選擇的節(jié)電模式。當(dāng)單片機工作于空閑模式時，CPU將停止運行，而SRAM、定時器/計數(shù)器，SPI口和中斷系統(tǒng)則繼續(xù)工作。工作在掉電模式時，振蕩器停止工作，所有其他功能都被禁止，但寄存器內(nèi)容得到保留，只有外部中斷或硬件復(fù)位時才退出此狀態(tài)。在省電模式時，芯片的所有功能都被禁止(處于休眠)，只有異步時鐘正常工作，以維持時間基準(zhǔn)。當(dāng)工作在ADC噪聲抑制模式時，CPU和其他I/O模塊都停止運行，只有ADC和異步時鐘正常工作，以減少ADC轉(zhuǎn)換過程中的開關(guān)噪聲。在待機模式時，CPU和其他的I/0模塊都停止運行，但系統(tǒng)振蕩器仍在運行，這使得系統(tǒng)在低功耗時可以很快地啟動。ATmega128采用了ATMEL高密度非易失性內(nèi)存技術(shù)，片內(nèi)lash可以通過SPI接口加通用編程器，或通過JTAG接口，或使用自引導(dǎo)BOOT程序進行編程和自編程。利用自引導(dǎo)BOOT程序，可以使芯片在工作過程通過任一硬件串行通信接口下載應(yīng)用程序，并寫入到Flash的應(yīng)用程序中(IAP)。在更新Flash的應(yīng)用程序區(qū)數(shù)據(jù)時，處在Flash的BOOT區(qū)中的自引導(dǎo)程序?qū)⒗^續(xù)執(zhí)行，實現(xiàn)了同時讀/寫((Read-While-Write)的功能(芯片自編程功能)。由于將增強RISC8位CPU與在系統(tǒng)編程和在應(yīng)用編程的Flash存儲器集成在一個芯片內(nèi)，ATmega128成為功能強大的單片機，為本測量儀提供了靈活而低成本的解決方案。1.2點陣型LCD介紹1.2.1HS128641顯示模塊概述HS128641是一種圖形點陣液晶顯示模塊，它主要由行驅(qū)動器/列驅(qū)動器和128x64全點陣液晶顯示器組成，它除了可以顯示8X4（16X16點陣）的漢字外，還可以完成圖形顯示功能。HS128641的主要技術(shù)參數(shù)如下：●電源：DC+5V，模塊內(nèi)自帶用于LCD驅(qū)動的負壓電路?！耧@示內(nèi)容：128X64全屏幕點陣?！裰噶钕到y(tǒng)：7種指令?！窠涌谛问剑号c控制器采用8位數(shù)據(jù)總線和8條控制線相連。●工作環(huán)境：－10℃～+50℃。1.2.2.HS128641顯示模塊的外部接口說明HS128641顯示模塊的外部接口如表3所示。表3HS128641顯示模塊外部引腳功能引腳號引腳名稱電平引腳功能說明1VSS0電源2VDD5V電源3V0H/L液晶顯示器驅(qū)動電壓4D/1H/LD/L=“L”，表示DB7DB0為顯示數(shù)據(jù)；D/L=“H”，表示DB7～DB0為顯示指令5R/WH/LR/W=“L”，E=“H”數(shù)據(jù)由控制器輸出至DB7～DB0；R/W=“H”，E=的下降沿，數(shù)據(jù)由DB7～DB0輸入至控制器6EH/LR/W=“L”，E的下降沿鎖存DB7～DB0；R/W=“H”，E為高壓平時，數(shù)據(jù)由控制器輸出至DB7～DB07DB0H/L數(shù)據(jù)線8DB1H/L數(shù)據(jù)線9DB2H/L數(shù)據(jù)線10DB3H/L數(shù)據(jù)線11DB4H/L數(shù)據(jù)線12DB5H/L數(shù)據(jù)線13DB6H/L數(shù)據(jù)線14DB7H/L數(shù)據(jù)線15CS1H/L右邊液晶塊芯片的片選信號（高電平選擇）16CS2H/L左邊液晶塊芯片的片選信號（高電平選擇）17RETH/L復(fù)位信號（低電平復(fù)位）18VOUT－10VLCD負壓驅(qū)動電壓19LED+－顯示模塊背光電源20LED－－顯示模塊背光電源1.2.3HS128641顯示模塊的硬件構(gòu)成說明HS128641的硬件電路如圖10.9所示。其中IC1和IC2為列驅(qū)動器，LC3為行驅(qū)動器。LC1、IC2和IC3主要含指令寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、忙標(biāo)志位、顯示控制觸發(fā)器、XY地址計數(shù)器、顯示數(shù)據(jù)RAM和Z地址計數(shù)器7個部分。個部分的功能如下：●指令寄存器（IR）指令寄存器用于控制指令的輸入，它與數(shù)據(jù)寄存器相對應(yīng)。當(dāng)D/I=“0”時，E信號的下降沿將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)鎖存至該寄存器。●數(shù)據(jù)寄存器（DR）數(shù)據(jù)寄存器用于寄存顯示數(shù)據(jù)，它與指令寄存器相對應(yīng)。E信號的下降沿將數(shù)據(jù)總線上的圖形顯示數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寄存器；或在E信號的高電平作用下由數(shù)據(jù)寄存器輸出至DB7～DB0。數(shù)據(jù)寄存器和DDRAM之間的數(shù)據(jù)傳輸由模塊自動完成?！衩?biāo)志位（BF）忙標(biāo)志位提供芯片的工作情況。BF=“1”表明模塊正在進行操作，平時模塊不接受指令和數(shù)據(jù)。當(dāng)BF=“0”時，模塊為準(zhǔn)備狀態(tài)，這時模塊可接受指令和數(shù)據(jù)?！耧@示控制觸發(fā)器（DBF）顯示控制觸發(fā)器是用于開關(guān)模塊模塊屏幕顯示用的。DBF=“1”為開顯示，DDRAM中的數(shù)據(jù)就可以顯示在屏幕上。DFF=“0”為關(guān)顯示?！馲Y地址計數(shù)器XY地址計數(shù)器是一個9為的計數(shù)器。其中高3位為X地址計數(shù)器，低6位為Y地址計數(shù)器。XY地址計數(shù)器實際上是作為DDRAM的地址指針，X地址計數(shù)器為DDRAM的頁地址指針，Y地址為DDRAM的Y地址指針。X地址計數(shù)器是沒有計數(shù)功能，它只能用指令的形式設(shè)置。Y地址計數(shù)器具有循環(huán)計數(shù)功能，各顯示數(shù)據(jù)輸入后，Y地址可以自動加1。●顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）DDRAM是存儲圖形數(shù)據(jù)的。數(shù)據(jù)為“1”表示顯示相應(yīng)點，數(shù)據(jù)為“0”表示不顯示。DDRAM的地址與顯示位置的關(guān)系如表4所示。表4DDRAM地址表CS1=1CS2=1Y=01…626301…6263行號X=0DB0DB0DB0DB0DB0DB0DB0DB0DB0DB00……………DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB77…DB0DB0DB0DB0DB0DB0DB0DB0DB0DB00……………X=7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB77DB0DB0DB0DB0DB0DB0DB0DB0DB0DB00……………DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB7DB77●Z地址計數(shù)器Z地址計數(shù)器是一個6位的計數(shù)器，同Y計數(shù)器一樣，這個計數(shù)器也具有循環(huán)計數(shù)的功能，它用于顯示掃描同步。當(dāng)一行的掃描完成后，此計數(shù)器自動加1，指向下一行的掃描數(shù)據(jù)。Z地址計數(shù)器可以用設(shè)置顯示起始行的指令設(shè)置，因此，就可以設(shè)置DDRAM的數(shù)據(jù)從哪一行開始，顯示在屏幕的第一行。1.2.4HS128641顯示模塊的指令說明●顯示開關(guān)控制代碼：R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0000011111D指令說明：D=“1”，顯示模塊開，此時可對顯示器進行各種操作。D=“0”，顯示模塊關(guān)，此時不可對顯示器進行操作?！裨O(shè)置代碼起始行代碼：R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00011A5A4A3A2A1A0指令說明：該指令將A5~A0的6位地址送入Z地址計數(shù)器，以確定屏幕的顯示起始行和DDRAM中數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系?！裨O(shè)置頁地址代碼：R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00010111A2A1A0指令說明：所謂頁地址就是DDRAM的行地址，8行為1頁。HS128641顯示模塊共有64行即8頁。讀寫數(shù)據(jù)對頁地址沒有影響，頁地址通過本指令或復(fù)位信號設(shè)置?！裨O(shè)置Y地址代碼：R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00001A5A4A3A2A1A0指令說明：該指令將A5~A0送入Y地址計數(shù)器，作為Y地址指針。在對DDRAM進行讀寫操作后，Y地址指針自動加1指向下一個DDRAM單元?！褡x狀態(tài)代碼：R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB001BUSY0ON/OF00000指令說明：當(dāng)R/M=“1”，D/I=“0”時，在E信號的高壓平作用下，模塊的狀態(tài)信號輸入到數(shù)據(jù)總線。BUSY標(biāo)志表示模塊忙，不能處理外部送來的指令和數(shù)據(jù)。RST表示顯示模塊內(nèi)部正在初始化，此時，模塊也不能處理外部的指令和數(shù)據(jù)?！駥戯@示數(shù)據(jù)：代碼：R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB001D7D6D5D4D3D2D1D0指令說明：這條指令把數(shù)據(jù)總線上的D7~D0寫入相應(yīng)DDRAM。指令執(zhí)行后，Y地址指針自動加1?！褡x顯示數(shù)據(jù)：代碼：R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB011D7D6D5D4D3D2D1D0指令說明：次指令把DDRAM中的數(shù)據(jù)D7~D0輸出至數(shù)據(jù)總線上。指令執(zhí)行后，Y地址指針自動加1。1.3硬件接口電路圖1.3.1變送器接口圖圖3變送器接口圖1.3.2AVR控制器接口圖圖3AVR控制器接口圖2構(gòu)成皮帶秤系統(tǒng)硬件設(shè)計2.1皮帶秤的稱重原理皮帶秤由以下幾部分組成見圖4。皮帶秤的稱重是物料在輸送狀態(tài)下利用稱重傳感器和測速傳感器把皮帶上通過的物料重量與皮帶速度轉(zhuǎn)換成電信號。現(xiàn)場放大器對兩組信號進行適當(dāng)處理，輸送給主控制計算機進行積算、調(diào)節(jié)、控制等。最后從顯示器打印機上給出稱重累計結(jié)果。這是利用現(xiàn)代控制原理完成皮帶秤自動、連續(xù)累計稱重的過程。變送器變送器AVR控制器秤架稱重傳感器測速傳感器顯示儀表配料圖4皮帶秤的組成部分為了測得運動皮帶上單位長度的瞬時流量，某一段距離的物料重量，或一段時間和一段距離的累積重量。這些量在理論上的計算，可用積分法這種數(shù)學(xué)模式來演算。積分法：輸送機輸送物料時，主控機連續(xù)測量皮帶上每單位長度的載荷值q(kg／m)并與皮帶在同一時刻的速度v(m／s)相乘，測得結(jié)果為物料的瞬時流量q·v(kg／s)。因為物料輸送的不均勻性和皮帶速度隨時間變化,所以在T時間間隔的累計流量可以用以下積分式表示：式中：W——T隨時間間隔的物料累計量Kg或tT——物料通過秤的時間s或hq(t)——皮帶單位長度上的物料重量Kg/mv(t)——物料在皮帶上的運行速度m/s2.2皮帶秤系統(tǒng)的測量原理我們知道，皮帶運輸機在勻速傳送物料的情況下，在時間T內(nèi)總輸送量為：式中q——單位長度皮帶上的物料重量，公斤/米V——皮帶傳送速度，米／秒T——傳送時間，秒．因為物料輸送的不均勻性和皮帶速度隨時間變化,所以在T時間間隔的累計流量可以用以下積分式表示：式中：W——T隨時間間隔的物料累計量Kg或tT——物料通過秤的時間s或hq(t)——皮帶單位長度上的物料重量Kg/mv(t)——物料在皮帶上的運行速度m/s設(shè)作用于稱重傳感器的瞬時載荷量和皮帶傳送瞬時速度分別為P(t),V（t），則可得：稱重傳感器瞬時輸出電壓(t)＝C*P(t)*U速度傳感器輸出的瞬時電壓(t)＝K*V（t）式中C、K——常數(shù)U——稱重傳感器供橋電壓值(伏)．將兩個電壓值相乘，取其對時間T的積分，可得：可見，積分后得到一個正比于總輸送量W的值A(chǔ)，因此A的大小就可以表示總輸送量W。因為P(t)與V（t）的乘積與W（t）成正比，所以該乘積可表示瞬時輸送量。由頻率為1KHz的振蕩器向稱重傳感器供電，輸出信號由放大器放大經(jīng)整流后與測速傳感器輸出信號相乘，其結(jié)果經(jīng)過放大后送入A/D轉(zhuǎn)換器，再通過譯碼電路通過I/O擴展電路，轉(zhuǎn)化為CPU能夠識別的二進制碼，經(jīng)過CPU處理，將數(shù)據(jù)輸出到顯示電路，集中具體的電路設(shè)計在上各章節(jié)中已經(jīng)詳細介紹，在此不再敘述。另外，為提高系統(tǒng)的精度，必須定期地對每臺秤進行去皮操作。因為皮帶秤本身具有一定的重量，同時在系統(tǒng)運行中，又會有一些料附在皮帶上。這樣，壓力傳感器檢測到的重量大于實際物料的重量，影響了測量的精度。去皮過程是這樣的:關(guān)電振機，停止給皮帶秤供料，并讓皮帶秤空走一會，讓料下干凈，這時，從壓力傳感器檢測到的就是皮帶秤的皮重，在以后的測量中必須把這個皮重考慮進去。還有一個重要的過程是標(biāo)定。一臺秤首次投入工作時，要先進行標(biāo)定。標(biāo)定的原因是壓力傳感器只能檢測壓力，也就是只能檢測到料的重量，而不能直接檢測流量，但流量可以通過以下公式得出:流量=重量×皮帶速度即:Q=K(F1-FO)式中:Q——流量K——流量系數(shù)F0——皮重F1——皮帶秤總負荷標(biāo)定的目的就是要獲得流量系數(shù)K。標(biāo)定的原理是這樣的，先假定一個流量系數(shù)(給定流量已確定)，運行穩(wěn)定后，就得到一個穩(wěn)定的顯示流量。顯示流量=凈重×假定流量系數(shù)然后取三次物料，每次取二十秒，即可算出實測的流量:實測流量=物料重量/取料時間∵實測流量=凈重×正確流量系數(shù)∴顯示流量/假定流量系數(shù)=凈重又由上式得:實測流量/正確流量系數(shù)=凈重故:顯示流量/假定流量系數(shù)=實測流量/正確流量系數(shù)即:正確流量系數(shù)=假定流量系數(shù)×實測流量/顯示流量這樣即得到正確的流量系數(shù)K。2.3皮帶秤的分類以稱重傳感器的工作原理進行分類的有：電阻應(yīng)變式皮帶秤，差動變壓器式皮帶秤，壓磁式皮帶柄核子式皮帶秤和蛇螺式皮帶秤等。其中以電阻應(yīng)變式的產(chǎn)品最多。以秤架結(jié)構(gòu)形式進行分類的有：單托輥式皮帶稍，多托輥式皮帶輛平行板簧式皮帶秤和懸臂式皮帶秤等。以主控機儀表結(jié)構(gòu)特點及運算方式進行分類的有：模擬式皮帶秤數(shù)字式皮帶秤和微機式皮帶秤等。此外，還有按皮帶速度不同以恒速和調(diào)速皮帶秤進行分類的?？傊?，每種分類方法都是突出動態(tài)稱重系統(tǒng)中的某一組成部件，把皮帶秤分成了各種類型。2.4秤架皮帶秤的稱重裝置是指皮帶秤的負荷承受部分，簡稱為秤架。秤架裝在皮帶輸送機上，它對皮帶上通過的物料重量由稱重傳感器和測速傳感器進行訊號轉(zhuǎn)換。人們研制、設(shè)計了各種各樣的秤架。幾種典型秤架介紹如下：單托輥秤架，多托輥秤架，平行板簧秤架，懸臂式秤架，整機式秤架。平行板簧式秤架的基本結(jié)構(gòu)是把兩塊平行簧板一端固定在底座上，另一端連接在一起懸浮，并在懸浮端安裝稱重托輥。在兩平行板之間安裝稱重傳感器。稱重傳感器的受力方式，拉或壓均可。但做成壓式時，傳感器的傳力部分下方要安裝減振裝置，以防皮帶運行時上、下擺動，影響重力值的傳遞。這種秤架的結(jié)構(gòu)精巧，一無現(xiàn)有秤架的簧片文承，二元傳力杠桿，兩者均由平行板代替。既可做成單托輥秤架，又可組成多托輥秤架。是一種新型結(jié)構(gòu)，適應(yīng)范圍很廣。平行板簧秤架是一種新型秤架，主要優(yōu)點是采用單彈性體無杠桿的整體設(shè)計結(jié)構(gòu)，克服了一般秤架由于多支點，杠桿在運行中的變差。結(jié)構(gòu)精巧，一臺800mm寬的皮帶秤，秤架全長不大于700mm，秤體總重(包括稱重托輥)只有35kg左右。由于減少了連接部件，計量穩(wěn)定性好，抗偏載力強．用于配料時，保留了單托輥秤架的優(yōu)點，克服了穩(wěn)定性差，抗偏載能力差等不足。組成多托輥秤架時，具有多托輥秤架的優(yōu)點，克服了結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價較高的不足。是一種很受用戶歡迎的設(shè)計結(jié)構(gòu)。2.5稱重傳感器稱重傳感器是皮帶秤力與電轉(zhuǎn)換的核心部件，稱重傳感器按變換原理分類。主要有：電阻應(yīng)變片式、差動變壓器式、電容式、壓磁式、壓電式等，其中，電阻應(yīng)變片式稱重傳感器有以下主要優(yōu)點：(1)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、密封性好(2)線性度和重復(fù)性好(3)頻率響應(yīng)快，能進行動態(tài)稱重(4)長期穩(wěn)定性好，工作可靠(5)和稱重秤架聯(lián)接簡單、方便(6)綜合誤差小。電阻應(yīng)變式稱重傳感器是基于這樣一個原理：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（增大或減小），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（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號的過程。2.6測速傳感器皮帶秤稱重系統(tǒng)，主要是檢測兩個物現(xiàn)量，一個由稱重傳感器拾取重力信號，另一個檢測皮帶的線速度，然后將這兩個量進行計算?？梢?，速度檢測的準(zhǔn)確程度．直接影響到皮帶秤的準(zhǔn)確度。因此，測速傳感器也是皮帶秤稱重系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)。測速傳感器主要分數(shù)字式和模擬式兩種。當(dāng)前國內(nèi)外普遍使用數(shù)字式測速傳感器。過去使用的模擬式測速傳感器來檢測發(fā)電機輸出電壓的方式不再使用。在此不作討論。數(shù)字式傳感器以拾取速度信號的方式來講，分接觸式和非接觸式。從測量原理上來講又分：測脈沖頻率式(測頻式)和測脈沖周期式(測寬式)。從信號轉(zhuǎn)換方式上可分為：磁—電式和光—電式。接觸式測速傳感器是目前最為流行的測速方式?；痉椒ㄊ怯梢荒ゲ凛喗佑|運輸帶，當(dāng)遠輸帶運動時，測速傳感器的轉(zhuǎn)輪依靠和運輸帶之間摩擦力轉(zhuǎn)動，進行測速。這種測定方法則優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單易行。維修安裝方便。在正常工作中能比較好地測得皮帶運行速度。缺點是摩擦輪不能準(zhǔn)確地反映皮帶線速度。特別是在摩擦輪沾有泥灰時，增加了磨擦輪的直徑，產(chǎn)生測速誤差，或者，當(dāng)摩擦輪的支撐軸承生銹時，磨擦輪的轉(zhuǎn)動阻力增大時，造成磨擦輪的線速度和運輸帶線速度之差增大，亦即產(chǎn)生“打滑”現(xiàn)象，也可以造成測速誤差增大。2.7皮帶計量秤的技術(shù)參數(shù)拉力傳感器：型號CLBS 量程：50kg阻止：650Ω電壓：12±5%V速度傳感器：型號：e50s8600PS電壓：12±5%V稱體：傾斜角≤30°稱量精度≤1%皮帶最大寬度800mm皮帶速度0.1-2米/秒（可根據(jù)需要調(diào)整調(diào)）最大量程2400噸/小時2.8變頻調(diào)速設(shè)計變頻調(diào)速原理：n＝60f(1－s)/p

(1)式中n———異步電動機的轉(zhuǎn)速；

f———異步電動機的頻率；s———電動機轉(zhuǎn)差率；p———電動機極對數(shù)。由式(1)可知，轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比，只要改變頻率f即可改變電動機的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率f在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時，電動機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻調(diào)速就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的。變頻器主要采用交—直—交方式，先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。諧波抑制：變頻器使用的突出問題就是諧波干擾，當(dāng)變頻器工作時，輸出電流的諧波電流會對電源造成干擾。雖然各變頻器廠家對變頻器諧波的治理均采取了措施且基本達到國家標(biāo)準(zhǔn)要求，但諧波仍然是變頻器選型和使用中最需要關(guān)注的問題。變頻器的輸出電壓中含有除基波以外的其他諧波。較低次諧波通常對電機負載影響較大，引起轉(zhuǎn)矩脈動，而較高的諧波又使變頻器輸出電纜的漏電流增加，使電機出力不足，故變頻器輸出的高低次諧波都必須抑制。3軟件設(shè)計思想C語言在單片機的軟件設(shè)計中獲得了廣泛的應(yīng)用，它具有功能強、效率高、模塊化等特點，已成為單片機語言事實上的標(biāo)準(zhǔn)。因此，CPU板各器件功能軟件模塊采用C語言編寫，避免開發(fā)者花費精力進行各器件的軟件開發(fā)，使開發(fā)者把精力應(yīng)用于應(yīng)用系統(tǒng)功能的開發(fā)上。3.1軟件的概念和特點軟件的開發(fā)和運行常常受到計算機硬件的限制，對計算機上系統(tǒng)硬件有著不同程度的依賴。軟件是計算機系統(tǒng)中與硬件相互依存的一部分，它是包括程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔的完整集合。其中程序是按事先設(shè)計的功能和性能要求執(zhí)行的指令序列。數(shù)據(jù)是使程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；文檔是程序開發(fā)、維護和使用有關(guān)圖文資料。當(dāng)前在產(chǎn)業(yè)界的經(jīng)濟活動中，相對于機器設(shè)備等實體而言，則可以把技術(shù)條件、管理法規(guī)、人員素質(zhì)這樣的無形因素統(tǒng)稱為廣義的軟件。軟件的特點有:1軟件是一種邏輯實體，而不是具體的物理實體，因此它具有抽象性，這是它與計算機硬件或其他工程對象明顯的區(qū)別所在。它可以保存在各種媒介中，但無法看到其內(nèi)部的形態(tài)，只有運行才能看到軟件的特性。2軟件的生產(chǎn)與硬件不同。軟件開發(fā)過程沒有明顯的制造過程。硬件一旦研制成功，可以重復(fù)制造，在制造過程中進行質(zhì)量控制，一保證產(chǎn)品質(zhì)量，而軟件是通過人的智力活動把知識與技術(shù)轉(zhuǎn)化為信息的一種產(chǎn)品，其在研制成功后可以大量低成本復(fù)制。軟件的質(zhì)量必須著重在軟件開發(fā)上下功夫。3軟件在運行和使用期間，沒有磨損和老化問題。機械電子設(shè)備在運行和使用中，其失效率大都按著U形曲線。左半翼由于硬件剛使用，各零件還未完全配合好，容易出問題。經(jīng)過一段時間磨合就可穩(wěn)定下來。右半翼因為設(shè)備經(jīng)歷了常時間運轉(zhuǎn)，出現(xiàn)老化，使其是效率越來越大。因軟件無磨損、老化問題，所示無U形曲線右半翼。但軟件存在退化問題，在軟件生成期里，不斷發(fā)現(xiàn)以前沒有發(fā)現(xiàn)的故障，以及用戶新的要求，必須多次修改軟件，而每次修改會不可避免地帶來了新的錯誤，使軟件失效率升高，導(dǎo)致軟件老化。4軟件是復(fù)雜的。軟件的復(fù)雜性來自它所反映的實際問題的復(fù)雜性。程序的邏輯結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的，因為要處理各種可能出現(xiàn)的情況。應(yīng)用軟件的開發(fā)還要涉及到其它領(lǐng)域的專業(yè)知識，對軟件開發(fā)人員提出了更高的要求。軟件技術(shù)的發(fā)展滯后于復(fù)雜的軟件需求，隨著時間的推移這種滯后現(xiàn)象越來越明顯。任何把軟件開發(fā)看成簡單工作的觀點都是愚蠢的，也是危險的。5軟件成本昂貴。軟件的開發(fā)必須有大量的、復(fù)雜的、高強度的腦力勞動，導(dǎo)致軟件成本很高；并且軟件開發(fā)有很大的風(fēng)險性，即使對軟件花費巨資，也不一定獲得理想的結(jié)果。全國有許多科研院所及企業(yè)從事軟件開發(fā)，但真正能夠市場化的并不多。3.2軟件的工作過程軟件的工程過程是為了獲得軟件產(chǎn)品，在軟件工具支持下由工程師完成一系列的軟件工程活動。每個軟件開發(fā)商都可以規(guī)定自己的工程過程。對同一軟件產(chǎn)品，不同開發(fā)商有不同的軟件工程過程，但所有的軟件工程過程都包含以下4種基本活動：一．軟件的規(guī)格說明規(guī)定軟件的功能及其運行環(huán)境。這是軟件開發(fā)者的首要任務(wù)，用戶必須提出軟件要完成的功能和使用環(huán)境，用戶提出的要求越具體、功能越詳細，軟件開發(fā)者對用戶的意圖理解的越充分，軟件的修改就越小。如果用戶對軟件的功能要求不夠詳細，這是軟件開發(fā)者就要與客戶進行交流，了解其使用環(huán)境，雙方共同確定軟件的功能要求。如果這一步做的不夠充分，必然導(dǎo)致軟件的修改工作量增加，使開發(fā)成本提高。二．軟件開發(fā)產(chǎn)生滿足規(guī)格的軟件三．軟件確認客戶驗收軟件產(chǎn)品滿足其提出的要求四．軟件改進為滿足客戶要求的變更，軟件必須在使用過程中改進實際上，軟件工程過程是一個軟件開發(fā)商針對某一類型產(chǎn)品為自己規(guī)定的工作步驟，它應(yīng)該是科學(xué)的、合理的，否則必須影響軟件產(chǎn)品的質(zhì)量、成本和進度。同時，還要確定其運行的硬件環(huán)境，如CPU、主板等。注意不要脫離軟件的使用環(huán)境來開發(fā)軟件產(chǎn)品。因此，軟件工程過程具有以下特點：1可見性每個過程的活動都能取得明確的結(jié)果，別人可以看見軟件的進展情況。2可靠性如果嚴(yán)格按照以上4個步驟來進行軟件開發(fā)，不會出現(xiàn)錯誤。3速度從給定說明規(guī)格起，能較快的完成軟件開發(fā)并交給客戶使用。4可維護性以上4個步驟可隨軟件機構(gòu)的需求而改進。3.3軟件的生存期系統(tǒng)軟件同樣有著自然界新陳代謝的規(guī)律，有一個孕育、誕生、成長、成熟、衰亡的過程，稱其為軟件生存期。根據(jù)這個規(guī)律可以把軟件分為6個步驟：1制定計劃確定所開發(fā)系統(tǒng)軟件的目標(biāo)，確定它的功能、可靠性、成本以及接口等方面的要求。進行可行性分析，找出解決問題的可能方案，如該軟件的硬件平臺和軟件平臺的選擇，對所需資源以及成本、可能取得的收益、進度進行評估，制定出能完成任務(wù)的實施計劃。2需求分析和定義對用戶需求進行分析并給出詳細的定義。軟件人員和用戶共同研究，確定哪些是可以滿足的，哪些是不可行的。3軟件設(shè)計它是軟件工程過程的技術(shù)核心。在設(shè)計階段，設(shè)計人員把已確定的需求轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)軟件的體系結(jié)構(gòu)，確定每個功能模塊，并對每個功能模塊進行具體的描述，它是源程序編寫得依據(jù)。4程序編寫用源代碼把軟件設(shè)計思想表達出來。源代碼應(yīng)該結(jié)構(gòu)良好，清晰易讀，且與設(shè)計相一致。它是系統(tǒng)軟件開發(fā)中最麻煩、工作量最大的任務(wù)。5軟件測試根據(jù)軟件開發(fā)各階段的規(guī)格說明和程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而精心設(shè)計一些測試數(shù)據(jù)，如壓力、速度、給料量等，來運行程序，以發(fā)現(xiàn)程序錯誤。軟件測試包含兩個階段：單元測試和整體測試。單元測試是對每個模塊甚至是每個函數(shù)每條語句進行的測試，它是與程序編碼同時進行的。整體測試是在所有模塊編碼完成并通過單元測試后，對整個系統(tǒng)軟件進行測試。6使用/維護軟件交給用戶后，即是使用階段，軟件在使用期間由于各種原因需要對軟件進行修改，如運行時發(fā)生錯誤，軟件使用環(huán)境改變，增加軟件的功能。4皮帶秤的軟件設(shè)計4.1主程序部分這部分主要是由測得的數(shù)據(jù)進行分析計算，并在顯示電路顯示，其流程框圖如下:圖5主程序流程圖4.2初始化MAX111程序設(shè)計MAX111需要正確初始化才能正常工作，也就是設(shè)置MAX111的內(nèi)部寄存器。初始化MAX111的程序流程如圖6所示，滿度校準(zhǔn)和零點校準(zhǔn)過程是可選的，主要是為了消除MAX111的輸出偏移誤差和增益誤差。圖6初始化MAX111程序流程圖4.3標(biāo)定零點AD值（去皮）程序設(shè)計MAX111初始化完后，單片機可以通過INTO中斷或者查詢P3.2來判斷MAX111的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)是否可讀。在把包括秤架、稱重傳感器、速度傳感器和顯示控制器的皮帶秤各組成部分進行安裝之后，皮帶秤就可以運行了。第一次運行時，一般需要確定一些皮帶秤正常運行所需的工作參數(shù)，其中有很多是通過對皮帶秤進行標(biāo)定得到的，零點AD值就是其中之一。理論上，零點AD值是指皮帶秤空載運行時MAX111輸出的A1D轉(zhuǎn)換值。但是，由于皮帶秤運行過程中受到各種因素產(chǎn)生的干擾。其中有環(huán)境的干擾，也有稱重裝置結(jié)構(gòu)本身所產(chǎn)生的干擾。后者來自機械傳動部份齒輪嚙合或安裝不良、皮帶松動打滑、以及轉(zhuǎn)動部份動不平衡而產(chǎn)生的離心力等。振動干擾一方面作用在稱重機構(gòu)上，另一方面，由于稱重裝置本身的振動而使被稱物在秤架上振動或搖擺.從而增加額外的干擾。因此，實際上皮帶秤空載運行時MAX111輸出的A/D轉(zhuǎn)換值是一個變化的、波動的值。實際的零點AD值是通過求在空載情況下，定時為皮帶秤運行整數(shù)圈時間，皮帶秤運行大于3分鐘A/D轉(zhuǎn)換值的平均值而得到的，其標(biāo)定程序流程如圖7所示。標(biāo)定零點AD值是通過執(zhí)行菜單操作實現(xiàn)的，對應(yīng)于主菜單一標(biāo)定子菜單—標(biāo)零點AD值。當(dāng)然，用戶也可以修改零點AD值，對應(yīng)于主菜單一標(biāo)定子菜單—設(shè)零點AD值。標(biāo)定零點AD值的初始畫面如圖6所示。圖7標(biāo)定零點AD值（去皮）程序流程圖4.4UART中斷服務(wù)程序設(shè)計UART串行通信程序設(shè)計的方法很多，主要分為查詢和中斷兩種工作方式。接收一般都通過中斷方式完成，以便節(jié)省單片機的資源。而發(fā)送則兩種方式都可以采用，具體看應(yīng)用場合。在皮帶秤顯示控制器的串行通信中，接收是通過中斷方式完成，發(fā)送采用查詢方式也是可以的，其中斷服務(wù)程序流程如圖8所示。圖8UART中斷服務(wù)程序流程圖4.5皮帶秤的菜單程序設(shè)計皮帶秤顯示控制器的人機交互都是通過使用簡單的按鍵和液晶顯示菜單實現(xiàn)的。本設(shè)計采用菜單操作函數(shù)，其程序流程如圖9所示。菜單的層數(shù)為一層，主菜單和每一個參數(shù)旁邊有當(dāng)前參數(shù)顯示。開始開始按上鍵？按下鍵？按左鍵？按右鍵？按返回鍵？按確定鍵設(shè)置位左移刷新顯示取相應(yīng)值增加1刷新顯示取相應(yīng)值增加1刷新顯示取設(shè)置位右移刷新顯示取返回上一個設(shè)定數(shù)刷新顯示取選擇下一個設(shè)定數(shù)刷新顯示取yyyyyyNMCS51單片機現(xiàn)場放大器MCS51單片機現(xiàn)場放大器MCS51單片機現(xiàn)場放大器MCS51單片機現(xiàn)場放大器MCS51單片機現(xiàn)場放大器MCS51單片機現(xiàn)場放大器MCS51單片機現(xiàn)場放大器MCS51單片機現(xiàn)場放大器MCS51單片機現(xiàn)場放大器MCS51單片機現(xiàn)場放大器MCS51單片機現(xiàn)場放大器MCS51單片機現(xiàn)場放大器MCS51單片機現(xiàn)場放大器MCS51單片機現(xiàn)場放大器MCS51單片機現(xiàn)場放大器MCS51單片機現(xiàn)場放大器運行圖9皮帶秤的菜單程序設(shè)計5ICCAVR編譯軟件5.1ICCAVR的IDE環(huán)境5.1.1編譯一個單獨的文件正常建立一個輸出文件的次序是你首先應(yīng)該建立一個工程文件并且定義屬于這個工程的所有文件然而我們有時也需要將一個文件單獨地編譯為目標(biāo)文件或最終的輸出文件這時可以這樣操作從IDE“菜單File”中選擇“CompileFile…”命令,來執(zhí)行“toObject”和“toOutput”中的任意一個當(dāng)你調(diào)用這個命令時文件應(yīng)該是打開的并且在編輯窗口中可以編輯的。編譯一個文件為目標(biāo)文件“toObjec”對檢查語法錯誤和編譯一個新的啟動文件是很有用的，編譯一個文件為輸出文件“toOutput”對較小的并且是一個文件的程序較為有用。注意：這里使用默認的編譯選項。5.1.2創(chuàng)建一個新的工程為創(chuàng)建一個新的工程，從菜單“Project”中選擇“New”命令，IDE會彈出一個對話框，在對話框中你可以指定工程的名稱，這也是你的輸出文件的名稱。如果你使用一些已經(jīng)建立的源文件，你可在菜單“Project”中選擇“AddFile(s)”命令。另外你可以在菜單“File”中選擇“New”命令來建立一個新的源文件來輸入你的代碼，你可以在菜單“File”中選擇“Save”或“SaveAs”命令來保存文件。然后你可以象上面所述調(diào)用“AddFile(s)”命令將文件加入到工程中，也可在當(dāng)前編輯窗口中單擊鼠標(biāo)右鍵選擇“AddtoProject”將文件加入已打開的工程列表中，通常你輸出源文件在工程同一個目錄中，但也可不作這樣要求。5.1.3工程管理工程管理允許你將多個文件組織進同一個工程，而且定義它們的編譯選項，這個特性允許你將工程分解成許多小的模塊。當(dāng)你處理工程構(gòu)筑時，只有一個文件被修改和重新編譯。如果一個頭文件作了修改，當(dāng)你編譯包含這個頭文件的源文件時，IDE會自動重新編譯已經(jīng)改變的頭文件。一個源文件可以寫成C或匯編格式的任意一種。C文件必須使用“.c”擴展名，匯編文件必須使用“.s”擴展名你可以將任意文件放在工程列表中，例如你可以將一個工程文檔文件放在工程管理窗口中工程管理器在構(gòu)筑工程時對源文件以外的文件不予理睬。對目標(biāo)器件不同的工程，可以在編譯選項中設(shè)置有關(guān)參數(shù)。當(dāng)你新建一個工程時使用默認的編譯選項，你可以將現(xiàn)有編譯選項設(shè)置成默認選項，也可將默認編譯選項裝入現(xiàn)有工程中。默認編譯選項保存在default.prj文件中。為避免你的工程目錄混亂，你可以指定輸出文件和中間文件到一個指定的目錄，通常這個目錄是你的工程目錄的一個子目錄。5.1.4編輯窗口編輯窗口是你與IDE交流信息的主要區(qū)域，在這個窗口中你可以修改相應(yīng)的文件。當(dāng)編譯存在錯誤時，用鼠標(biāo)單擊有關(guān)錯誤信息時，編輯器會自動將光標(biāo)定位在錯誤行的位置。注意：對C源文件中缺少分號“；”的錯誤編輯器定位于其下面一行。5.1.5應(yīng)用構(gòu)筑向?qū)?yīng)用構(gòu)筑向?qū)怯糜趧?chuàng)建外圍設(shè)備初始化代碼的一個圖形界面你可以單擊工具條中的“Wizard”按鈕或菜單“Tools”中的“ApplicationBuilder”命令來調(diào)用它。應(yīng)用構(gòu)筑向?qū)褂镁幾g選項中指定的目標(biāo)MCU來產(chǎn)生相應(yīng)的選項和代碼。應(yīng)用構(gòu)筑向?qū)э@示目標(biāo)MCU的每一個外圍設(shè)備子系統(tǒng)，它的使用是很顯而易見的。在這里你可以設(shè)置MCU的所具有的中斷、內(nèi)存、定時器、IO端口、UART、SPI、和模擬量比較器等外圍設(shè)備，并產(chǎn)生相應(yīng)的代碼。如果你需要的話，還可產(chǎn)生main()函數(shù)。5.1.6狀態(tài)窗口狀態(tài)窗口顯示IDE的狀態(tài)信息。5.1.7終端仿真IDE有一個內(nèi)置的終端仿真器，注意它不包含任意一個ISP（在系統(tǒng)編程）功能，但它可以作為一個簡單的終端，或許可以顯示你的目標(biāo)裝置的調(diào)試信息，也可下載一個ASCⅡ碼文件。從5.20版本開始IDE加入了對ISP的支持。5.2菜單解釋5.2.1彈出菜單在