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1、基于单片机的自动控制供料系统摘 要随着微电子技术的应用，现代工业生产中机器生产供料基本由微电脑智能控制，在本设计中将智能化、自动化、人性化用在了自动供料的控制系统中。本系统主要由单片机来控制，测量物体重量部分由称重传感器及A/D转换器组成，加上显示单元，此外流水线部分由电机控制履带具备了、功耗低、系统设计简单、自动化程度高等特点。本题目要求设计基于单片机控制的送料机自动控制供料系统的结构组成。主要设计以AT89S52实现生产过程控制的硬件与软件的设计。以AT89S52为控制核心的控制系统，设计过程中主要包含输入信号使用压力传感器采信号，对采集来的信号进行适当放大后对信号进行处理的模块，单片机信
2、号处理模块有A/D信号转换后送入单片机AT89S52进行控制，信号输出模块有用D/A转换出电压来控制电机的转速，并用单片机控制LCD显示单片机输入和输出信息的显示模块。关键词 AT89S52，称重传感器，A/D转换器，LCD显示器 AUTOMATIC FEED DETECTION SYSTEMAbstract With the application of microelectronics technology, modern industrial production machine production material feeding basic by microcomputer int
3、elligent control, in this design will intelligence, automation, humanized used in automatic material feeding of control system. This system mainly by the singleship controlling, measuring the weight of the body parts by weighing transducer and A/D converter composed, add display element, besides lin
4、e consists of motor control crawler possess, low power consumption, the system is simple in design, advanced in automatization. This topic request design based on single chip microcomputer control feeding automatic control for feeding system structure. Main design with AT89S52 realize control the pr
5、oduction process of hardware and software design. With AT89S52 as control core control system, design process, mainly includes input signals using pressure sensor signal to collect to adopt the signals to enlarge appropriate signal processing module, microcontroller signal processing module has A/D
6、signal after converting into monolithic integrated circuit AT89S52 control, signal output module useful D/A transformation from voltage to control motor speed, and single-chip microcomputer control LCD display microcontroller input and output information display module. Keywords: AT89S52 devices, we
7、ighing transducer, A/D converter, LCD display. 目录第一章 绪论11.1设计背景和研究意义11.2自动送料控制系统的工作原理及技术要求11.3 系统的主要技术参数21.4 系统设计方案的选择21.41方案一分析21.42方案二分析2第二章 系统总体设计32.1 控制器部分42.2 数据采集部分42.2.1 传感器的选择42.2.2放大电路选择72.2.3 A/D转换器的选择92.3显示电路部分的选择11第三章 硬件电路设计错误！未定义书签。3.1 AT89S52的最小系统电路123.1.1单片机芯片AT89S52介绍123.1.2.单片机管脚说明1
8、33.1.3 AT89S52的最小系统电路构成153.2 数据采集部分电路设计153.2.1 传感器和其外围以及放大电路设计153.2.2 A/D转换芯片与AT89S52单片机接口电路设计183.2.3 测量算法193.3显示电路与AT89S52单片机接口电路设计19第四章 系统软件设计214.1主程序设计224.2 子程序设计224.2.1 A/D转换启动及数据读取程序设计224.2.2 D/A转换启动23设计总结24致 谢25参考文献26附 录27 第一章 绪论 1.1设计背景和研究意义在我国的乡镇企业、私营企业，由于受资金管理等方面的限制，一般送料绝大多数是采用人工手送料，且缺乏保护装置
9、，造成劳动强度大，效率低，事故发生大等特点。 随着科技信息科技的迅猛、市场经济的高速发展，国内、国际市场竞争日益激烈，产品更新更快，尤其是随着高新科技的日新月异，产品的类型、工艺外形越来越复杂，精度越来越高，再加上企业经营与发展必会面对劳工的短越、人工成本上要节省化、合理化与自动化的发展趋向！传统的手工送料已经不能满足要求，这时自动送料机就应运而生，在今天现代的科学领域中送料机就是用于专门粒料，粉料，片状料等材料的自动化，数控化，精确化的输送系统，是无论是轻工业还是重工业都不可缺少的设备。 近年来，由于单片机控制技术、检测技术及电子技术的飞速发展，作为辅助装置的送料系统自动化水平也需要越来越高
10、。提高自动化的水平不仅可以提高效率、产品的质量同时也能保证人工的身体安全。而单片机就是实现控制的重要关节，单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。综上所述，在本着节约资本、降低成本、提高生产效率，保证人员身体安全的科学人性化管理的方针下对送料进行自动化管理。采用单片机为核心的自动控制技术来实现，这样就可以在不购买新设备的基础上对旧设备进行自动化
11、改良，这不仅提高了工作的效率，使整个过程又快又节约资本。1.2自动送料控制系统的工作原理及技术要求以AT89S52实现生产过程控制的硬件与软件的设计。以AT89S52为控制核心的控制系统，设计过程中主要包含输入信号使用压力传感器采集的信号，对采集来的信号进行适当放大滤去无用信号对信号进行处理的模块，A/D信号转换模块，转换后送入单片机AT89S52进行控制，信号输出模块用D/A转换出电压来控制电机的转速并加功率放大电路用于驱动电机，并用单片机控制LCD显示单片机输入和输出信息的显示模块。1.3 系统的主要技术参数(1)用一台电机控制两条生产线。(2)能检测物料的重量送到单片机检测，并显示重量。
12、(3)信号调试工作。1.4 系统设计方案的选择 1.41方案一分析 用压力传感器检测物料的压力信号采用LM324放大器进行信号放大，但放大倍数和信号显示不能正常，在AD转化处理时会有较大的误差。AD转化时要对AD进行500KHZ的时钟脉冲，用单片机的30管脚ALE产生2M信号要分频给AD，我采用触发器但分频的方波有失真，进入单片机时重量转化有误差，在显示会出问题，其次经LM342放大后功率放大不够，因此在驱动电机是电压和电流不够。不能达到物料和电机控制的效果。这种设计方案的优点在于：电路设计简单信号调理难度大很难精确控制电机。不满足系统的控制。因此这种方案不予以采纳。1.42方案二分析用压力传
13、感器检测物料的压力信号采用OP07放大器进行信号放大，但放大倍数和信号显示正常，在AD转化处理时会有较小的误差。AD转化时要对AD进行500KHZ的时钟脉冲，用单片机的30管脚ALE产生2M信号要分频给AD，我采用74系列161加74ls00计数器分频方波有毛刺，进入单片机时重量转化，在显示正常，其次经OP07放大后功率放大不够，在后级加三极管实现电流放大。因此在驱动电机是电压和电流能满足要求。达到物料和电机控制的效果。如图所示：图1.1方案硬件设计二这种设计方案的优点在于：电路设计简单信号调理难度小，精确度较高控制电机。满足系统的控制。因此这种方案予以采纳。第二种方案为本设计的最终方案。 第
14、二章 系统总体设计按照本设计功能的要求，系统由4个部分组成：控制器部分、测量部分、数据显示部分、和电路电源部分，系统设计总体方案框图如图1.2所示。图2.1设计思路框图测量部分是利用称重传感器检测压力信号，得到微弱的电信号（本设计为电压信号），而后经处理电路（如滤波电路，差动放大电路，）处理后，送A/D转换器，将模拟量转化为数字量输出。控制器部分接受来自A/D转换器输出的数字信号，经过复杂的运算，将数字信号转换为物体的实际重量信号，并将其显示在液晶屏上。同时对数据进行处理后进行D/A转换驱动电机控制其转速。2.1 控制器部分本设计由于要求必须使用单片机作为系统的主控制器,而且以单片机为主控制器
15、的设计，可以容易地将计算机技术和测量控制技术结合在一起，组成新型的只需要改变软件程序就可以更新换代的“智能化测量控制系统”。这种新型的在测量过程自动化、测量结果的数据处理以及功能的多样化方面，都取得了巨大的进展。再则由于系统没有其它高标准的要求，又考虑到本设计中程序部分比较大，根据总体方案设计的分析，设计这样一个简单的的系统，可以选用带EPROM的单片机，由于应用程序不大，应用程序直接存储在片内，不用在外部扩展存储器，这样电路也可简化。INTEL公司的8051和8751都可使用，在这里选用ATMENL生产的AT89SXX系列单片机。AT89SXX系列与MCS-51相比有两大优势：第一，片内存储器采用闪速存储器，使程序写入更加方便；第二，提供了更小尺寸的芯片，使整个硬件电路体积更小。此外价格低廉、性能比较稳定的MCPU，具有8K8ROM、2568RAM、2个16位定时计数器、4个8位I/O接口。这些配置能够很好地实现本仪器的测量和控制要求最后我们最终选择了AT89S52这个比较常用的单片机来实现系统的功能要求。AT89S52内部带有4KB*2的程序存储器，基本上已经能够满
