0前言
称重控制器是一种即时精确测量原材料净重并依据净重自动传出操纵数据信号的智能化仪器设备，广泛运用于包裝、调料等生产流程中。中国在定量称重控制器层面开展了各个方面的科学研究，也设计方案出一批性能卓越、作用完善的称重控制器，但也存有改善之处，如维护保养艰难、精密度低、调料时间长等。另外，集成电路芯片和控制系统的发展趋势也为科学研究和设计方案新式的称重控制器提供了很有可能。
1定量称重控制器的原理
定量称重控制器用于原材料定量封袋系统软件中。原材料定量封袋系统软件由称重控制器、材料准备斗、计量检定斗和夹袋组织构成，如图所示1所显示。
材料准备斗用以储放要包裝的原材料，根据斗提机确保材料准备斗有充足的原材料;计量检定斗两边配有称重传感器，可即时测得计量检定斗内原材料净重;夹袋组织可依据操纵数据信号捏住或松掉包装袋子;称重控制器是全部系统软件的操纵关键。图1中虚线表明检验或操纵数据信号。
运行时，称重控制器对材料准备斗传出加料数据信号,原材料从材料准备斗进到计量检定斗。计量检定斗把原材料净重意见反馈给控制板。称重控制器依据当今重暈和总体目标净重，自动控制系统材料准备斗先后按大、中、小3种速率向计量检定斗倒料，使原材料迅速精准进到计量检定斗。当计量检定斗原材料净重做到目标，终止倒料。若这时包装袋子已准备好，控制板通知计量检定斗向包装袋子倒料，倒料完毕后松掉包装袋子自动开始下一个全过程。
该称重控制器具备16路开关量输入/輸出，落差自动调整和零位追踪作用，可完成除开人力上袋外的所有原材料自动包装全过程，且双控制板可完成互连，进一步提高包裝高效率。

图1原材料包裝系统软件平面图
2硬件开发
称重控制器硬件配置一部分包含单片机设计以及外围电路、感应器数据信号精确测量电源电路、电脑键盘和显示信息、I/O、系统软件数字时钟和通讯等一部分。硬件配置构造如图2所显示。
XI单片机设计
单片机设计釆用中国台湾华邦的W77E58,该单片机设计除具备51系列产品单片机设计的所有作用，也有以下特性:彻底与MCS-51适配的集成ic，速率比规范51快2.5倍之上;512B数据信息储存器（在其中256B以MOVX浏览）,32KB程序存储器;3个计时器/电子计数器；内嵌电池管理控制模块，有一切正常和低电量模式。系统软件中外场元器件操纵和数据信息的解决等每日任务均由W77E58进行。
2.2感应器数据信号精确测量电源电路
原材料包裝系统软件中应用的重量传感器为电阻器应变力式重量传感器,其基本原理为应变力电阻器组成的惠斯登电桥⑴。电桥电路輸出的信号很很弱，一般仅有几mV.精确测量电源电路关键进行称重传感器数据信号变大,并根据ADC取样获得用以单片机设计解决的数据信息。
桥路数据信号取样最先需将数据信号变大。运算放大器规定高精密、超低温漂和高共模抑制比，一般釆用高精密仪用变大规定;要做到较为高的测量精度则必须高像素的ADC,针对一般称重设备在设计方案时要采用14位或更高合理屏幕分辨率的ADC.
从特性成本费等层面综合性考虑到，系统软件采用了AD7730⑵方。AD7730是AnalogDevices发布的24位E-A串行通信ADC,特别适合于秤重等高精密精确测量运用。主要特点有:双通道内存差分信号键入，键入满度工作电压可选十米V,50mV,40mV或80mV；24位高精密，峰-峰记数达230,000；可编程控制器过滤器;可编程控制器增益值放大仪;可出示內部校正和系统软件校正;具备换流器工作方式。AD7730应用单开关电源工作中,以便避免影响，仿真模拟一部分和数据一部分各自独立供电系统。
系统软件选用的感应器为H3-C3型电阻器应变力式重量传感器，其敏感度为2.000MV/V,在9V工作电压鼓励下满标尺輸出为十米V,因此将AD7730的输入工作电压暈程当选十米V.
AD7730的合理屏幕分辨率和釆样升级速度相关，升级速度越低合理屏幕分辨率越高。在考虑别的规定的状况下尽可能减少升级速度，从而来提升合理屏幕分辨率。AD7730的最少升级速度为50Hz,但假如挑选50Hz的升级速度，电力网頻率(在我国为50Hz)影响很有可能会造成失衡而且减少了路线頻率共模抑止，因此系统软件的取样升级速度挑选60Hz.这时路线頻率共模抑止好于90dB,可以做到近80,000个计数等同于16.5位的合理屏幕分辨率，彻底可以考虑系统软件精确测量的规定。
针对桥式精确测量电源电路,其输出电压的可靠性两者之间工作中开关电源(供桥开关电源)的特性是息息相关的，规定供桥开关电源可以对溫度、時间等要素具备优良的可靠性能。这就必须设计方案专用型的供桥开关电源以为了确保工作中的可靠性和测量精度。AD7730的标准工作电压最大容许为+9V,能够与仿真模拟电源电压和供桥工作电压同样，这就十分便捷将精确测量电源电路连接成比例精确测量方法，电桥电路鼓励工作电压的输入另外也做为AD7730的参照工作电压，鼓励工作电压的转变不容易危害精确测量結果,可以确保测量精度。比例精确测量工作方式不用精准平稳的标准电压源就可以完成精准的精确测量，减少了对供桥开关电源的规定，简单化了电源电路，另外也合理的减少了硬件配置成本费。
AD7730的SCLK、DIN、DOUT各自与W77E58的I/O口联接，根据SPI方法与单片机设计通信。
2.3电脑键盘和显示信息
称重控制器的人机交互技术根据八个LED管和12个功能键完成。称重揑制器釆用新式键盘显示集成icCH451来检验功能键和LED显示信息。
CH451是一款集数码显示管显示驱动、电脑键盘扫描仪操纵和？P监管于一体的智能外场集成ic，相较同行业,其优势以下⑶:
(1)在数码显示管动态性扫描仪层面。CH451内嵌RC谐振电路,能够立即驱动器八位数码显示管或64位LED；具备BCD译码器或不译码器作用;可完成数据信息的偏移、偏移、左循环系统、右循环系统、诸位单独闪动等操纵作用;内嵌大电流量驱动器级,段电流量不小于30mA,字电流量不小于160MA,并有16级色度操纵作用；
(2)在电脑键盘操纵层面。CH451内嵌64键键盘控制器，可完成8x8矩阵键盘扫描仪，并内嵌去颤动电源电路，可出示功能键终断与功能键释放出来标志寄存器等作用；
(3)在外界插口层面.CH451可挑选简约的1线串行通信或髙速4线串行通信(可达到10M),且内嵌通电校准和看门狗电路。
该集成ic速度更快，实际操作便捷,外围电路简易，普遍用于以单片机设计、DSP等为CPU的智能化仪器设备和中小型自动控制系统中。
2.4系统数字时钟
选用DS12887做为系统软件的时钟芯片，其功效有:出示获取当前时间和时间;出示114位非易失性RAM；輸出1皿的周期时间数据信号。该数据信号接单片机设计的INTO,为可编程控制器计时器出示时钟信号。
3软件开发
控制板手机软件一部分关键包含复位、校准、原材料秤重和控制系统等，主操作程序如图所示3所显示。

S3主流程图
3.1复位
复位主要是复位外场各集成ic，如实时时钟集成icDS12887、键盘显示集成icCH451、AD转换集成icAD7730,设定终断，串口通信配备，并将默认设置的主要参数从EEPROM读取RAM中。
3.2校准
当系统软件的工作中主要参数或是办公环境产生变化后，需再次调节AD的零点和增益值，及其净重与AD釆样值的变换指数,并将他们存进EEPROM,此全过程称之为校准。
3.3通信程序流程
通信程序流程包含两一部分。第一部分是2个控制板另外工作中时主副中间的通信。双控制板中间的通信保证 相同一袋原材料包裝时协调同步，包含副机要求倒料，服务器准许倒料，服务器查寻副机状态的指令，传输积累量等;第二一部分是单控制板与电子计算机中间的通信。单控制板与电子计算机中间的通信包含电子计算机对仪表盘時间和三级登陆密码设置和下载系统默认设置主要参数作用。

3.4自动控制系统全过程
控制板在运作时可以自动控制系统快、中、慢开料、计量检定斗倒料及松袋的所有全过程。控制措施釆用根据時间的过程管理。其工作中全过程表明以下：
(1)起动,另外打开大投、找和小投，迅速开料；
(2)当原材料的秤重值〉大投值，则关掉大投数据信号开展中等速度投料，并等候，I時间(用以防止过冲)；
(3)再次开料，当秤重值〉找值，关掉找数据信号开展慢速度开料,而且再等候勺時间；
(4)当原材料的秤重值〉目标-起伏值时,则关掉小投数据信号终止投料，并起动弓计时器(用以防止计量检定斗震动)；
(5)t2時间到后，分辨夹袋延时時间ts是不是到，不上则等候，時间到则将原材料卸入包装袋子；
(6)倒料全过程中，当秤重值W零区值时，延时马后关掉倒料数据信号，另外打开计时器4和爲，站到时则向夹袋组织传出松袋数据信号,松掉包装袋子；
(7)七時间到则起动下一个全过程。
自动控制系统的时钟频率如图16所显示，在其中目标、大投值、中投值、起伏值、零区值及其各時间主要参数由客户设置,以考虑当场包裝的必须。有效调整净重主要参数和時间主要参数，可完成多种多样场所的迅速包裝。
4结语
所设计方案的智能电度表，具备高精度、可信性强、作用多的优势，于二零零五年根据安徽计量检定所的智能表型式检验，有功功率精密度做到0.5S级,无功功率精密度高过1.0级,得到计量检定生产许可。历经当场运作2年多，证实计量检定精确，工作中平稳靠谱。

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