毕业设计（论文）-基于89C52的免烧砖配料(压力传感器)控制系统设计.doc

2014届毕业生 毕业设计说明书 题目:基于89C52的免烧砖配料控制系统设计 院系名称：电气工程学院 专业班级： 自动1002 学生姓名： 学 号： 201046820422 指导教师： 教师职称： 2014年 5月 22日 目 录 1概述 3 1.1研究背景 3 1.2 任务要求 3 2 方案论证 4 2.1 配料控制系统方案 4 2.2 方案设计 4 3 硬件电路设计 6 3.1晶振与复位电路 6 3.2 传感器 7 3.3 放大电路与AD转换电路 8 3.4 配方存储器件 10 3.5 继电器电路 11 3.6 电源电路 12 3.7 按键 12 3.8 显示电路 13 4 系统软件设计 15 4.1 系统主程序流程图 15 4.2 按键的扫描 17 4.3 EEPROM的操作 17 4.4 A/D转换的处理 19 4.5 显示电路 20 总 结 23 致 谢 24 参考文献 25 附录A 原理图 26 附录B 程序 27 1概述 1.1研究背景 配料控制系统在目前的工业生产中占据了举足轻重的位置， 由于半导体技术的发展配料控制系统由原来的纯人工操作发展到后来的通过机械以及人工进行半自动控制，随着可编程电子逻辑器件的不断发展，现在的配料控制系统已经逐步采用以微控制器为核心的自动化智能化控制系统，拥有良好的人机界面，便于操作和修改，可靠性能和生产效率大大提高。 1.2 任务要求 本课题是对物料称重的研究，我们要在系统称量误差上，便于维护、效率上，改变物料配方的操作上，自动化程度上，能耗上，造价上等兼顾。因此，配料控制系统要达到以下要求： 本设计属于对不同的配料按照配方的要求进行精确称量的控制系统。尤其是配方的可变性和可修改性。本设计中开发的基于MCU的控制器最新技术，实现物料的称量，配方的替换，系统的启停控制等功能。 本设计是一种物料称重系统，在料仓的下方有送料皮带，控制送料的量，皮带下方是称量料斗，物料送入后由重力传感器检测出物料的重量信息并通过放大器，A/D转换后送入MCU中，当MCU检测到物料达到配方要求时，控制停止送料皮带电机，停止送料，并开始下一物料的称量，当所有物料称量完成后启动称量料斗电机转移物料至混合料斗。MCU通过继电器来控制电机的工作状态，电机带动机械装置来控制送料的多少，人机交互界面由键盘和液晶显示电路来实现。 2 方案论证 本章先通过对总体方案，传感器、电压放大电路,信号处理方法，人机交互方法，软件的编译环境及其选用的语言等技术方面进行了对比论证和选择，然后提出配料控制系统的主要技术指标，最后确定了配料控制系统的总体设计方案。 2.1 配料控制系统方案 早期的配料控制系统基本由人工进行操作和控制，精度和快速性都要依靠人工的熟练操作程度,因此系统难以长时间保持高效率的工作，而且因为工作环境的恶劣对工作人员的身心健康有很大的不利的影响。因此这种方法现在已经基本被各个厂家淘汰。 随着电子技术、传感技术、计算机技术以及智能控制理论的发展，工业生产过程中对配料的精度、安全、稳定、自动化程度都提出了新的要求。配料控制也有人工控制转向电子自动控制，通过传感器，放大电路，微控制器等电子设备组成自动控制系统，大大提高了配料精确度和生产效率。 通过对比，本系统采用第二种设计方案，即以传感器、信号处理电路、微处理器等电子器件构成的自动控制系统。 2.2 方案设计 配料控制系统实物图如图2-1所示： 图2-1配料控制系统实物图 上方三个料斗分别为不同物料的存放料斗，料斗下方有一个传送带，最下方的料斗为混合料斗，混合料斗下方的传送带上装有压力传感器，开始工作时，电机带动存放料斗的物料传送皮带将物料下泄到下方的混合料斗中，压力传感器实时检测物料重量并将数据传送给单片机，单片机根据设定好的配方比来确定是否停止送料，当该物料达到配方要求值时控制皮带电机停转，停止送料，并启动下一物料皮带电机开始下一物料的送料，等所有物料按配方要求送到混合料斗时，单片机控制皮带电机将混合料斗物料送给混合搅拌机；并开始准备下一轮送料过程，整个送料过程的实时物料重量数据及其当前的配方序号显示在液晶上，物料配方可通过键盘进行更改。 根据以上工作过程，配料控制系统总体框图如图2-2所示： 图2-2 配料控制系统总体框图 由系统总体框图可以看出由四个压力传感器T105组成的电阻桥经过电压放大24位A/D转换芯片HX711-BF芯片进行信号处理后送入微控制器AT89C52单片机中进行运算，单片机将处理的实时过程和结果送到12864液