1引言
近年來,大量自動化儀表應用到糧食係統。一般要求具有稱重、配料、定量、邏輯控製等功能。同時還要求在高溫、工業幹擾大和高頻開關動作等惡劣使用環境下具有很強的適應性。以往應用於糧食物料稱重的控製器雖然基本滿足以上功能,但有配料時間較長,人機界麵十分不友好等弱點。為此,研製了一種基於Intel80CI%KC單片機為核心的物料稱重控製器,其具有以下優點:
(1)用液晶進行參數選擇設置。
(2)環境參數變化時,能自適應調節。
(3)對各種異常情況進行動態檢測,並由液晶顯示和蜂鳴器報警。
(4)單一控製器有多種配方,針對多種機型。
2硬件設計
整個硬件包括單片機係統,測量,控製,顯示,鍵盤和通訊等部分。
2.1單片機係統
單片機係統由xnte1soel96KC、27C256、6264和EEPROM組成。80C196KC是16位單片機。采用16MzH的晶振,運行速度快,64K統一編址,編運算程序方便等優點,能使運算速度加快,配料時間縮短。
EEPROM采用24LCOI,具有兩線串行接口並采用IZC總線協議。其主要用途是保存係統設定參數和生產數據,並在複位和通訊時從24LCOI中讀出。
同時為增強係統抗幹擾能力,用MAx487作為電源監控電路。
2.2測量部分
測量部分主要包括稱重傳感器,ADC和濾波電路等。稱重傳感器采用杭州錢江電器設備廠的IL係列稱重傳感器。其具有高精度,高可靠性,耐衝擊等特點。ADC采用CRYSTAL生產的CS553116位串行AD,它是非常完整的△一∑ADC。芯片內部有一個極低噪聲的斬波穩定測量放大器,並且可選擇放大倍數,分別為1、2、4、8、16、32、64。其數字濾波器提供10種可選擇的字輸出速率,最大為3.84KHz(Xin=4.9153MHz)。為了減輕ADC與單片機之間通信的負擔,他還有一個與SPITM和Micorwi二TM兼容的三線串行接口。濾波電路分為兩部分,一為電源濾波,采用模塊化的濾波器,濾去50Hz工頻幹擾。二為在D輸人端加濾波電路。
2．3控製部分
控製部分采用光電隔離和固態繼電器隔離輸出,具有抗幹擾,無觸點等優點。
2.4顯示部分
顯示部分分為兩部分,一為采用128×64低功耗的點陣圖形式LCD模塊,其用來進行參數選擇和功能實現。二為保留常用的6位數碼管,能動態,醒目顯示物料重量。
2.5鍵盤部分
由於已經采用了液晶進行參數選擇,隻采用了5個薄膜輕觸鍵盤。
2.6通信部分
為了使係統用總線組成一個控製環,構成一個簡單的DCS係統,故采用了RS一485串行總線傳輸標準。克服了RS232標準數據傳輸速率慢,通訊距離短,未規定標準的連接器,接口處各信號間易產生串擾的缺點。
3軟件設計
該控製器的軟件設計主要由初始化、液晶顯示、數碼管中斷掃描、ADC初始化、物料稱重等功能模塊組成。
3.1初始化
初始化主要是設置堆棧方式、中斷方式、定時器方式。然後從EEPROM把參數缺省值送人RAM。然後根據液晶的不同選擇執行不同的功能模塊。
3.2液晶顯示
液晶顯示程序把各頁要顯示的內容的各個字所對應的字庫的首地址製成一個表,同時把要訪問的頁數也製成一個表,與字庫表共構成三個表,采用偏移量的方式進行訪問。
液晶的各頁各行之間的變化根據一定協議進行變化。此協議規定每一頁的信由8個字節組成;第一個字節為0表示無特別信息,為1表示在當前頁,按了確認鍵後回到原先頁,且行不變。為2表示記憶此頁的行值,以便使有標誌1的頁按確認鍵後回到此行。第二個字節為O表示當前頁隻可翻到下一頁,為1表示當前頁隻可翻到上一頁。為3表示二者都可。第三個字節表示當前頁按回退鍵後退回的頁的數值。第四個字節表示當前頁如果按了回退鍵後退回的頁的行的數值。第五個字節表示在當前頁第一行按了確認鍵後轉到下一頁的頁的數值。第六個字節表示在當前頁第二行按了確認鍵後轉到下一頁的頁的數值。第七個字節表示在當前頁第三行按了確認鍵後轉到下一頁的頁的數值。第八個字節表示在當前頁第四行按了確認鍵後轉到下一頁的頁的數值。

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