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一种基于单片机STC89C58RD+的称重显示控制器

来源:网络转载更新时间:2020-08-11 10:21:34点击次数:2261次

o序言
现阶段,称重设备早已进到各个领域,并获得了迅速发展趋势和广泛运用。称重显示控制器是称重设备的关键基本构件,它是一种具备显示信息、輸出、时间常数操纵和通讯作用的、以微控制器为实际操作关键的秤重操纵设备,与适合的感应器及电动执行器组成后可组成各种各样时间常数秤、配料秤等,广泛运用于精饲料、冶金工业、化工厂、装饰建材等制造行业的重量自动控制系统,是秤重调料操纵和加工过程自动化技术不可或缺的检验和操纵设备。
伴随着自动称重系统软件的广泛运用,对称重显示控制器的规定也愈来愈高。传统式的称重显示控制器多应用led数码管或字符型液晶显示屏控制模块做为人机交互技术页面,以标记或英语字母表明信息内容,客户应用极不方便。
因此,小编产品研发一种以单片机STC89C58RD+为操纵集成ic、以OCMJ4C12B为显示设备的自动控制系统。
1称重显示控制器的硬件配置组成
控制器的硬件配置结构示意图,如图所示1所显示。它关键包含数据信息精确测量一部分、数据信息的解决一部分和操纵数据信号的输入/輸出一部分。
图1控制器的硬件配置结构示意图
1.1数据信息精确测量一部分
该一部分关键包含重量传感器、运算放大器及低通滤波器和ADC等。由电阻器应变力桥式重量传感器将承受力时造成变形的工作电压数据信号经直流电运放电路放大,有源滤波电源电路对其开展滤波器后,再由ADC控制模块开展模/数变换,最终送进单片机设计。
重量传感器选用梅特勒-托利多的SB系列产品重量传感器,具备高精度、平稳靠谱、使用期长等特性。
直流电运放电路采用的是具备低漂移、功耗、高精密特性的放大仪INA129。它是一个容积不大的8脚位塑胶DIP和S0-8表层衬底封裝元器件⑴OINA129的增益值测算为:
6=(49.4kn/ftc)+1 (1)
式中c—增益值;Rc—外界增益值设定电阻器,可配在脚位
1和脚位8中间对增益值开展设定;49.4kQ—INA129內部设置电阻器调整的规范电阻值。
有源滤波电源电路中采用了仿真模拟有源滤波器MAX275,它是英国MAXIM企业生产制造的通用性有源滤波器。管理中心頻率/截止频率达到300kHz,且不用晶振电路,因而与电源开关电容器过滤器对比,其噪音更低,动态性特点更强。此外,MAX275配上适合电阻值的外置电阻器就可以做到优良的滤波器实际效果,可以彻底考虑控制器设计方案的必须。
ADC控制模块是控制器硬件开发中的一个关键一部分。本科学研究采用英国CirrusLogic企业发布的一种具备高精密、低噪音、多路特性的A-£型仿真模拟/数字转换器CS5532。其內部带有一个增益值可选择的载波通信平稳精确测量放大仪和一个4阶差动保护A解调器,特别适合精确测量重量传感器輸出的毫伏数据信号,且可获得达到24位屏幕分辨率的輸出結果言3;具备灵便简单的三线串行通信,可立即与单片机设计开展传输数据。
CS5532出示了两个仿真模拟键入安全通道,在本设计方案中采用安全通道1(AIN1+、AIN1-)来接受经INA129变大和MAX275滤波器后的脉冲信号,安全通道2立即接地装置。
用以构成仿真模拟开关电源VA+与数据开关电源VD+中间的RC过滤器。主数字时钟0SC1、0SC2依据设计方案必须外接晶振电路4.9152MHz,负荷电容器C3,C4均为12pF。C5为数据信号键入端耦合电容。CS5532与STC89C58RD+的插口脚位有CS、SDI、SDO及SCLK,他们各自引至单片机设计的P1.0、Pl.1、P1.2和P1.30片选端CS是串行接口容许浏览控线,当P1.0置CS为低电频时,串行接口可做为三线插口来浏览。SDI为串行通信数据信息键入端,将STC89C58RD+传出的操纵无线传输数据送给转化器。SDO为串行通信数据信息輸出端,将经转化器解决后的秤重数据信息送至单片机设计。若P1.0把CS引脚置为上拉电阻,则SDO处在高阻态。SCLK为串行通信移位数字时钟,是数据位移进或移除ADC串口通信的操纵数字时钟,仅有当CS=O时,SCLK才可以被端口号逻辑性鉴别⑷。
1.2数据处理方法一部分
该一部分的作用是单片机设计根据解决外界电源电路模块的输入数据信号来获得精确测量数据信息及其与被精确测量相关的系统软件值。称重显示控制器中的单片机设计除了必须对A/D变换后的模拟信号开展解决外,也要对功能键数据信号、串口通讯数据信号等开展检测分析。因而,单片机设计特性的好坏将立即危害控制器的总体特性。以便提升系统软件的计算速度可信性,另外充分考虑控制器的具体办公环境中一般会出现静电感应、辐射源和震动等外部影响,本科学研究采用了STC89系列产品中的单片机STC89C58RD+做为关键操纵集成ic。该单片机设计不但运作速度更快,高性价比,并且其內部开关电源供配电系统、I/O口、晶振电路、延时电路、看门狗电路等均历经独特解决,具备强力抗干扰性、防静电作用司。
1.3操纵数据信号的输入/輸出一部分
操纵数据信号的键入/輸出关键由功能键、液晶显示屏、开关量键入/輸出、串口通讯等电源电路模块构成。
(1)功能键。控制器设计方案了6个发音功能键对显示设备开展实际操作,分别是“+”键、"键、“一”键、"―”键、“明确”键及“撤销”键。
(2)液晶显示屏。本自动控制系统的终端设备人机交互技术页面关键用以显示信息测控技术数据信息、系统软件运行状态及其査看、设置和修改系统主要参数等。以便完成信息内容的中文显示信息目地,使终端设备显示信息页面更加友善,液晶显示屏采用的是OCMJ(奥可拉汉语集成化控制模块)B系列产品液晶显示屏控制模块0CMJ4C12B。该控制模块含有GB231216x16点阵式国家标准一、二级接下来中国汉字中文字库和ASCII码8x8(半高)及8x16(全高)点阵式英文字库⑺。键入GB2312区位码或ASCII码就可以完成中国汉字或标识符显示信息,可显示信息4行,每列可显示信息12个中国汉字或24个字符;另外控制模块釆用REQ/BUSY两条线挥手通信协议的规范客户硬件配置插口,不占有单片机设计串口通信模块的資源,促使系统软件更加简易靠谱。
显示屏的并行接口立即与P2口相互连接,别的操纵脚与P1口联接。联接电路原理图,如图所示3所显示。为防止背光源功能损耗相对性很大而危害控制模块显示信息,这儿采用2组开关电源对电源模块VDD与led背光开关电源LED分离供电系统,外接10kQ电阻器RPT用于调节显示信息饱和度。依据试验得到,当VEE与V0间的工作电压处在2V±0.2V时,显示信息饱和度最好。
(3)开关量输入/輸出。开关量完成的是按键操
作数据信号的键入和单片机设计操纵电动执行器数据信号的輸出。本控制系统设计了八个控制按钮对电动执行器开展实际操作,各自为起动、全自动/手动式、中止、夹袋、入料、倒料、松袋及消除警报。仪表盘开关量键入为低电频合理。键入插口外接手动式功能键,每一次只有有一个功能键合闭,且合闭時间超过100ms为合理。

控制器主程序流程图

控制器开关量輸出为控地方法,选用光学防护的方式 ,插口由外界出示一路直流电24V开关电源做为开关量工作中开关电源。开关量輸出为晶体三极管集电结輸出,可立即驱动器24V直流继电器或中小型直流电负荷,工作电压达到1Ao开关量輸出可用以电动执行器的驱动器、情况标示或警报。
(4)串口通讯一部分。以便提升系统软件的数据信息传输速度和远距离通信特性,选用了线路设计方案简易、操纵便捷的RS485串行总线传送规范。串口通讯集成ic采用MAXIM企业生产制造的MAX485,根据集成ic的DI、RO脚位和单片机设计的TXD、RXD脚位相接,组成了一个简易的集散型自动控制系统,促使控制器可便捷地与远端PC机和复印机开展通信。
2称重显示控制器的软件开发
控制器的系统软件依照当代软件开发方式 ,选用菜单模块化设计构造开展设计方案,促使系统具备构造清楚、调节便捷、易维护保养、易扩大等优势。从原理看来,全部系统软件的程序模块有:功能键解决、数据信息检验及解决、开关量输入/輸出信号分析、终端设备液晶显示屏及其串口通讯解决等。这种程序模块由源程序启用,控制器主流程图,如图16所显示。

3结语
本称重显示控制器关键用以原材料包裝的精确测量与操纵,现阶段早已根据试验并进到使用环节。从当场运作状况看来,历经持续调节和健全该控制器可以精确、清楚、即时地进行系统软件的显示信息与操纵,考虑了客户的规定,并具备非常好的可靠性。在对该控制器开展一定的软、硬件配置更新改造后,便可将控制器应用推广于别的有关制造行业。

 

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(此文关键词:称重显示控制器;重量传感器,重量传感器变送器,称重设备,智能重量变送器)
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