随着工农业的快速发展，对连续累计自动衡器的需求也愈来愈大，称量的准确与否已成为影响人 们生产生活的一个重要因素，这对配料秤的性能和 质量提出了更高的要求。以往的配料秤都采用８ 位５１系类的单片机进行控制，而且在数据采集模块采用的芯片转换位数小［１］，传统的配料秤由于存在计量精度低、稳定性差、控制有滞后等缺点，论文采用 ＡＴ９１ＳＡＭ７Ｘ２５６ 单片机设计了配料秤控制器，提高了测量精度和稳定性，并能实时控制。首先主要介绍了配料秤的基本组成结构、称重原理， 设计了硬件电路，介绍了各个模块的硬件功能，包括芯片选择、器件大小的选择等。在此基础上，设计了配料秤控制器的软件部分。

１ 配料皮带秤的组成结构

先对被称量的几种物料给定一个质量比例，对这几种物料进行累计计量并定量配比的衡器称为配料秤。配料秤大体上可分为两部分：机械秤体和 变频控制，变频控制主要是变频器和电机，机械秤 体包括运输皮带、秤架、平行托辊、大皮带、称重托 辊、前后滚筒等。由于该配料秤采用双通道设计， 因而有两个速度通道和重量通道［１］，当一个通道出现故障时，另一通道仍能正常工作，提高了配料效率。配料秤的基本结构图如图１所示［２］。

在配料皮带秤的运行过程中，首先由给料机进行加料，物料落到运输皮带的落料段后，经由运输皮带传输到达有效称量段，同时，装在称量段的四个称重传感器分别感受到重量信号，并将重量信号 转换为电信号，送入单片机。单片机采用累加法来 计算物料重量。配料秤控制器将通过仪表盘显示瞬时流量值，并将瞬时值与给定值不断进行比较， 得到瞬时偏差。对偏差进行 ＰＩＤ 控制后，单片机发出控制命令控制执行结构———电机发出动作，通过不断的调整电机转速来改变配料秤的瞬时流量， 不断减小偏差，使控制效果达到最优，提高了配料秤称量的精确度［３］。

２ 配料秤控制器的硬件电路设计

配料 秤 控 制 器 的 硬 件 电 路 部 分 主 要 包 括ＡＴ９１ＳＡＭ７Ｘ２５６单片机最小系统电路、３．３Ｖ 电源电路、键盘与显示接口电路、速度通道电路、重量 通道电路（两路）、通信电路等基本电路。由于采用 了无测速传感器技术，有时可省去速度通道电路。整体硬件结构图如图２所示。

２．１   ＡＴ９１ＳＡＭ７Ｘ２５６单片机最小系统电路［４］

配料皮带秤控制器的主控芯片采用美国 ＡＴ－ ＭＥＬ 公司生产的 ＡＴ９１ＳＡＭ７Ｘ２５６ 单片机。该单片机集成了 ＡＲＭ７ＴＤＭＩＡＲＭ Ｔｈｕｍｂ 处理器，有高性能的３２位 ＲＩＳＣ 架构，高密度的１６ 位指令集，具有低成本、低功耗、稳定性强等优点，能够满足设计指标要求。ＡＴ９１ＳＡＭ７Ｘ２５６ 单片机最小系统的电路如图 ３ 所示。该电路中，电 源电压： ＶＤＤＩＮ ＝ ３．３Ｖ，ＶＤＤＩＯ ＝ ３．３Ｖ，ＶＤＤＯＵＴ ＝ １．８Ｖ，ＶＤＤＣＯＲＥ＝１．８Ｖ ，ＶＤＤＦＬＡＳＨ＝３．３Ｖ。

单片机外接１８．４３２ＭＨｚ的晶振。ＰＡ１１ 和 ＰＡ１０这两个引脚被配置为Ｉ２Ｃ 模块的引脚，单片机与铁电存储器ＦＭ２４Ｃ１６通过这两个引脚相连。

２．２   键盘、显示接口电路

键盘与显示接口电路通过 ＳＰＩ接口和单片机进行通信。采用ＢＣ７２８１作为该电路的控制芯片， ＢＣ７２８１是８ 位／１６ 位 ＬＥＤ 数码管显示及键盘接口专用控制芯片，它的驱动输出极性及输出时序均 为软件可控。显示电路用于４ 位流量、８ 位累计量以及控制器的工作状态等的显示。键盘电路上安有２０ 个键，分别是上下移动键、６ 个功能键（主要用于控制调零、挂码、实物标定、数字输入等）、１０个数字键、锁键、结束键。

２．３  ３．３Ｖ 电源电路设计