摘要随着微电子技术的应用,市场上使用的传统称重工具已经满足不了人们的要求。
为了改变传统称重工具在使用上存在的问题,在本设计中将智能化、自动化、人性化用在了电子秤重的控制系统中。
本系统主要由单片机来控制,测量物体重量部分由称重传感器及A/D转换器组成,加上显示单元,此电子皮带秤具备了功能多、性能价格比高、功耗低、系统设计简单、使用方便直观、速度快、测量准确、自动化程度高等特点。
本系统以89C51单片机为主控芯片,外围附以称重电路、显示电路、键盘电路等构成智能称重系统电路板,从而实现自动称重系统的各种控制功能。
可以说,此设计所完成的电子皮带秤很大程度上满足了应用需求。
当被称物体放置在秤体的秤台上时,其重量便通过皮带秤体传递到称重传感器,传感器随之产生力-电效应,将物体的重量转换成与被称物体重量成一定函数关系(一般成正比关系)的电信号(电压或电流等)。
此信号由放大电路进行放大、经滤波后再由模/数(A/D)器进行转换,数字信号再送到微处器的CPU处理,CPU不断扫描键盘和各种功能开关,根据键盘输入内容和各种功能开关的状态进行必要的判断、分析、由仪表的软件来控制各种运算。
运算结果送到内存贮器,需要显示时,CPU发出指令,从内存贮器中读出送到显示器显示,或送打印机打印。
一般地信号的放大、滤波、A/D转换以及信号各种运算处理都在仪表中完成。
关键词:89C51单片机称重传感器 A/D转换器 LED显示器ABSTRACTWith the application of micro-electronics technology, tradition ponderation instrument used in market has been not satisfaction with hunman requirements already. In order to make up for the traditional apparatus shortcoming, we improve the apparatus's control system with intelligence and automation. This system is mainly controlled by microcontroller, the section of height measurement accomplish by supersonic sensor, the section of weight measurement accomplish by weight sensor and A/D transformer, this apparatus have many characteristic such as having more function, consume less energy, small and move easily, low price, measure precisely, the speed is quick, automatic work without people and so on.The system is mainly controlled by the microcontroller89C51, the periphery is consist of the circuit of clock and calendar, the circuit of measure height and weight, the circuit of display and print, all of these comprise the circuit board of the intelligent apparatus of height and weight. It can achieve all function of the apparatus.When he was called in the objects placed on the scale, the weight and belt scales body through to weighing transducer, sensor generates electricity effect - the weight of the object, will be converted to a certain weight called objects (general function relation is proportional to the relationship between signal (the) voltage or current, etc.). This signal by amplifying circuit, the amplification by filter / (A/D) device, digital signals into tiny place of CPU, CPU scanning switch, all sorts of functions and keyboard according to various functions and keyboard input switch to judge, analysis, by the software to control all kinds of instruments. Computational results showed that need to CunZhuQi inside when the CPU, from inside CunZhuQi instruction in reading to display, or send the printer. Generally, the signal filter, A/D conversion and signal processing various operations in instrumentation.Keywords: 89C51singlechip ponderation –sensor A / D converter LED display目录1 前言 (1)1.1 电子皮带秤与称重技术简介 (1)1.2 电子皮带秤的组成 (1)1.2.1 电子皮带秤的基本结构 (1)1.2.2 电子皮带秤的工作原理 (2)1.3 设计思路 (2)2 系统方案论证与选型 (4)2.1 控制器选择 (4)2.2 系统检测部分的硬件选择 (5)2.2.1 传感器的选择 (5)2.2.2 放大电路选择 (6)2.2.3 A/D转换器的选择 (7)2.2.4 键盘处理部分方案论证 (12)2.3 显示电路选择部分 (13)3 系统硬件设计 (14)3.1 微分处理器的发展 (14)3.2 X5045 EEPROM存储芯片介绍 (15)3.3 74LS374芯片和74LS145芯片介绍 (17)3.4 主控电路硬件设计 (18)4 系统软件设计 (19)4.1 程序的总体设计 (19)4.2 系统主程序实现 (19)4.3 子程序设计 (20)4.3.1 系统看门狗介绍 (20)4.3.2 动态显示和按键扫描处理程序实现 (23)4.3.3 A/D转换启动程序实现 (24)4.3.4 显示处理子程序实现 (24)4.3.5 键盘子程序实现 (25)4.4 软件仿真调试 (27)4.5 用户使用说明 (27)4.5.1 控制面板介绍 (27)4.5.2 控制面板功能说明 (28)结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)附录 (32)1 前言1.1 电子皮带秤与称重技术简介电子皮带秤被广泛地应用于矿山、煤炭、化学工业和码头等行业.他是一种非常重要的动态测量系统。
利用MCS-51单片机特点,在电子皮带秤原有机械结构的基础上加入了由单片机称重的自动控制系统,实现了电子皮带秤调节的自动化。
电子皮带秤是皮带输送机输送固体散状物料过程中对物料进行连续自动称重的一种计量设备,它可以在不中断物料流的情况下测量出皮带输送机上通过物料的瞬时流量和累积流量。
称重技术自古以来就被人们所重视,作为一种计量手段,广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域,与人民的生活紧密相连。
电子皮带秤是电子衡器中的一种,衡器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备,衡器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。
称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表,而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分,推进了工业生产的自动化和管理的现代化,它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。
称重装置的应用已遍及到国民经济各领域,取得了显著的经济效益。
因此,称重技术的研究和衡器工业的发展各国都非常重视。
50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。
60年代初期出现机电结合式电子衡器以来,经过40多年的不断改进与完善,我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。
现今电子衡器制造技术及应用得到了新发展。
电子称重技术从静态称重向动态称重发展:计量方法从模拟测量向数字测量发展;测量特点从单参数测量向多参数测量发展,特别是对快速称重和动态称重的研究与应用。
通过分析近年来电子衡器产品的发展情况及国内外市场的需求,电子衡器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化;其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高;其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能;其应用性能趋向于综合性和组合性。
电子皮带秤是电子衡器中的一种,衡器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备,衡器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。
1.2 电子皮带秤的组成1.2.1 电子皮带秤的基本结构电子皮带秤是利用物体的重力作用来确定物体质量(重量)的测量仪器,也可用来确定与质量相关的其它量大小、参数、或特性。
不管根据什么原理制成的电子秤均由以下三部分组成:(1) 称重、传力复位系统它是被称物体与转换元件之间的机械、传力复位系统,又称电子皮带秤的秤体,一般包括接受被称物体载荷的承载器、秤桥结构、吊挂连接部件和限位减振机构等。
(2) 称重传感器即由非电量(质量或重量)转换成电量的转换元件,它是把支承力变换成电的或其它形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。