基于单片机的自动称重配料系统

河南科技大学毕业设计（论文）液体原料自动称重配料系统(硬件设计)摘要本论文在分析了国内外称重技术发展的基础上，着重对一个用于工业控制且功能较齐全的自动称重系统进行设计。随着自动化和管理现代化的进展，自动在线称重在整个称重系统中有了很大的发展。因此，进一步采用新技术，开发各种自动称重系统和提高称重的准确度已经成为了多数国家科技发展的重中之重。自动配料控制系统主要由单片机控制器、电机驱动电路等组成，主要工作原理是用压力传感器进行物料的重量测量，传感器把物料的重量转换成电信号，经A\D转换芯片把信号送入单片机进行处理，再由单片机发出物料已秤足重量的信号去控制步进电机的工作。本论文所设计的自动称重系统是应用于工业上的液体原料自动称重中的，它的实现有两个过程，第一阶段由步进电机带动水泵抽水给料，这一阶段可看成为粗调过程，给料重量一定要小于额定重量。第二阶段由步进电机带动水泵抽水进料，可看成是细调过程，使实际重量等于要求的额定重量。本称重系统采用单片机STC89C54为控制核心，实现称重仪的基本控制功能。本系统通过应用传感器，各种芯片及单片机使得该称重系统的实际操作性更强，便于应用于工业上。关键词：STC89C54单片机；步进电机；传感器；额定重量河南科技大学毕业设计（论文）THEAUTOMATICWEIGHIMGSYSTEMFORLIQUIDMATERIAL（HARDWAREDESIGN）ABSTRACTBasisontheresearchingoftheprogressoftheweighingtechnology,thispaperintroducesthedevelopmentofautomaticweighingsystemwhichhasacompletefunction.Withtheprogressofautomationinindustryandmodernizationinmanagement,thereismuchprogressinweighingonline,dynamicweighingandsystemofweighing.Adoptingnewertechnology,developingdiversifiedautomaticweighingsystem,improvingaccuracyandenhancingnetworkfunctionareemphasizedineverycountrynowadays..Itwasconsistedofasingle-microcomputercontrolcenter，andcircuitsfordrivingmotors.Itsprinciplewasusedsensorstomeasuretheweightofmaterials.Thensensorsconvertedtheweighttoelectricalsignal.Passingthetransferthesignalprocessedbythesing-microcomputercontrolledthesteppermotorsworking.Thearticleintroducedtheautomaticnamedweighingsystemwhichisappliedintheindustry,itsrealizationhastwoprocesses,thefirststageisthepumpbythesteppermotortoaffordthematerial,thisagewhichisworthyoflookingatisbecauseofthecoarseadjustmentprocess,certainlyitmustbesmallerthanthescheduleweightforthematerialweight.Thesecondstageisimpetuswhichismuchmoreprecisethanthefirstpumpfeeding,itmayberegardedasthespecialprocess.Thissystemhasbeenappliedinthesensor,eachkindofchipsandmonolithicintegratedcircuits.ThissystemisbasedonsinglechipAT89C51,itcanmakeelectronicscale'sbasiccontrolfunctioncometrue.Thesystemwouldbestrongerbyusingdifferentelements,anditwouldhavebetterperformanceinapplicationofthe河南科技大学毕业设计（论文）industry.KEYWORDS:STC89C514singleship;steppermotor;sensor;ratedweight河南科技大学毕业设计（论文）目录前言................................................................................................1第1章系统整体方案设计...............................................................3§1.1配料称重系统的构成及原理.......................3§1.2配料控制器总体框图.............................4§1.3配料系统硬件系统整体设计.......................4§1.4本章小结.......................................5第2章系统硬件设计.......................................................................6§2.1单片机系统的设计...............................6§2.1.1单片机的选择及其介绍........................6§2.1.2单片机的性能参数............................7§2.2键盘模块的设计.................................8§2.2.1矩阵键盘的结构及其工作原理..................8§2.2.2矩阵式键盘的按键识别方法....................9§2.3显示模块的设计................................10§2.3.1数码管的结构及其原理.......................10§2.3.2数码管的接口电路的设计.....................12§2.4A\D转换电路的设计.............................13§2.4.1传感器及A\D转换芯片的选择.................13§2.4.2A\D转换工作原理...........................13§2.5电机电路的设计................................15§2.5.1步进电机的原理.............................15§2.5.2步进电机的设计.............................17§2.6报警电路的设计................................17§2.6.1LED灯的工作原理...........................18§2.6.2蜂鸣器的工作原理...........................18§2.7本章小结........................................19第3章PROTEL软件的介绍.........................................................20河南科技大学毕业设计（论文）§3.1protel简介.......................................20§3.2protel99SE绘制电气原理图........................21§3.2.1概述.......................................21§3.2.1常用操作...................................21结论..............................................................................................23参考文献..........................................................................................24致谢..............................................................................................25附录..............................................................................................26附录2原理图...............................................................................26附录2PCB...........................................27河南科技大学毕业设计（论文）1前言目前，随着自动化控制程度的提高，在冶金、建材、化工、食品加工、饲料加工等行业广泛地需要配料控制器来进行物料配比自动控制。比如在建筑业，混凝土的配置就是很重要的环节，它不仅关系到工程质量而且还关系到人身安全，在最早的混凝土配置中完全依靠大量的人力来完成，劳动强度大而且由于水泥粉尘的污染损坏了工人的身体健康和周围的环境。现在许多建筑工程和筑路，建桥、房屋建筑、工厂大规模的建设等都要求，承建建设任务的建筑公司必须使用皮带配料秤单片机控制器来控制物料的自动配比，利用皮带配料秤单片机控制器进行配料，只需一人或几人就可以在现场或远离物料配料场控制配料的完成，不仅节省了人力物力，也减少了环境污染，大大提高了生产效率，为企业降低了生产成本。物料必须实现科学的配比，如建筑业中的混凝土并非是水泥越多越好。为了提高产品质量，物料必须实现科学的配比，在食品加工、冶金、化工、饲料加工等行业也越来越注重物料配比的精度和配料的控制速度，也就需要高精度高速度的配料控制系统单片机控制器来进行自动控制。我们设计的液体配料系统单片机控制器也正是为了此目的。在国际上，特别是在大型建筑工程建设中，要高质量高水平地完成建设任务，能否迅速进行混凝土配制是建设的关键。同时，混凝土的质量也是不能忽视的关键问题。因此，用户在选择承建公司时往往要看他们的建筑机械是否先进、是否能既快又好的保证混凝土的配制。这是用户选择建设公司的条件之一。先进的设备是建设公司进行招投标参与竞争不可缺少的资本。随着半导体技术的发展，单片机的应用越来越广泛。目前利用单片机和微机组成的皮带配料秤单片机控制器已广泛地应用在冶金、化工、建材、饲料加工等诸多行业，自动配料控制系统不仅具有自动化程度高，配料连续性好，操作人员劳动强度低，而且配料精度高，产品质量容易控制，还能实现动态物料的配比，自动和手动相结合，实现自动跟踪误差调整、自动称重、自动混合、自动显示。因此使用液体配料单片机控制器能明显地提高工作效河南科技大学毕业设计（论