一、概述
目前，用于精盐、食品等包装的散料包装机速度一般在15-20包/分钟，为了提高包装效率，我们研制了一种以AT89C52单片机为核心的电子称量装置，在满足包装精度的条件F,使单秤包装速度达到30包/分钟以上。该称量系统的主要功能有：
(1)随时键入和修改预先设定的参数；
(2)运行中自动进行校零服务和去皮处理；
(3)对所设参数有适应调整功能；
(4)两种显示方式，即称量值显示或误差值显示；
(5)自动记录包装袋数。

二、工作原理
自动包装机采用振动给料器两级给料方式，为提高给料速度，开始给料时，精给料器和粗给料器同时工作，在短时间内要求加入额定重量的90%—95%;然后粗给料器停止送料，而精给料器继续工作，完成额定重量的10%-5%。由于精给料器给料流量小，此时，称量系统不断检测斗内的重量，当达到设定的重量时，则精给料器也停止给料，给料过程结束。这时，电子称量系统得到下料信号，控制称量料斗弧门打开下料，包装一次结束。在整个给料过程中，粗给料器保证包装速度，精给料器保证包装精度，较好的解决了包装效率与称量精度之间的矛盾。图1是包装称量系统的工作流程。
三、电子称量系统的硬件组成
在硬件设计中，充分利用集成电路技术的最新成果和低功耗设计，使电路板体积小、功耗低。图2是电子称量系统的硬件结构图，按功能可分为：单片机系统.测量模块、控制模块、显示及键盘输入模块和通讯模块瓦部分。各部分功能简述如下：

1、单片机系统
单片机系统主要由A1189c52，EEPROM构成，为增强称量系统的抗干扰能力，以MAx812L作为电源监控电路．并提供手动复位电路。单片机系统选用的单片机是内部带有8K字节FLAsHROM的低功耗AT89c52，其性能价格比高，广泛应用于控制和测量系统，满足本系统的设计要求，提高了系统的集成度。EEPROM采用具有2K位电可擦除PROM的24Lc02芯片，它具有两线串行接u，比AT89c52单片机接口简单。FEPROM24Lc02芯片主要用来保存系统设定参数，使包装在关机或因故障停机后，其运行参数能得到保留，以便下一次开机后使用，即在每次卜电后，系统会自动从EFPRoM中读出预先设定好的有关系数值。
2、测量模块
测量模块主要包括传感器.信号采集电路和滤波电路。传感器采用双孔平行梁式力传感器，其原理请参考有关传感器文献。这种传感器的特点是：称重料斗安放在任何位置都不会影响输出值，特别适用于定量包装电子秤。釆用电路原理如图3所示，在模拟信号进入AD1674转换器前，必须对信号进行預处理。为除掉称量料斗皮重，放大电路引入偏置电压，进行硬件去皮处理。图3中A1起反向和满量程调整作用，调整W1使其输出为0-25mV。运放A2用于反向零点补偿和滤波，调整W2使其输出为20mV—5V。

3、控制模块
本系统要对两级振动上料器进行控制，信号分别由单片机Pw和P*给出.低电平有效，为消除控制对象对单片机的不良影响，系统中采用了固态继电器作为隔离手段,具有反映迅速、无触点及寿命长的特点。这一措施有力地保证了本系统的可靠运行。
4、显示和键盘输入模块
为节省TA89C52的硬件资源，键盘输入和数码显示均采用串行方式。本系统设有8位LED显示;为简化操作，实现方便的键控，系统仅采用了8个键，其中包括:复位键(RST)；运行键(RUN);调试键(TEST),参数功能键(PARA)；参数调整键(← →↑↓)
5、通讯模块
采用MAX232专用集成芯片，电路简单。单片机与一台工控机相连，当单片机完成称量过程后，向工控机发送称量好信号，工控机根据现场情况决定是否放料。本系统中一台工控机同时监控两台电子秤，提高了包装效率。
四、电子称量系统的软件设计
系统软件釆用人机对话方式和模块化结构，根据自动定量包装机电子秤的显示及键盘等功能要求，本系统软件主要包括有：主程序模块、称量子程序模块、标定子程序模块、健盘处理子程序模块、数据处理子程序模块、EEPROM读写子程序模块以及数字转换子程序等。
1、主程序模块
图4是系统主程序流程图。首先进行初始化，主要程序包括:设置栈底指针、显示包装重量和设定定时器方式等。然后，等待并检测是否有键按下，若有键按下则根据键值执行散转指令操作。若按下参数健时，将依次显示各个参数，其中包括：包装称量重量、开料斗时间，粗给料时间、精给料时间等,在此状态下可使用有关功能键和参数键对有关参数进行人工修改，修改后的参数将被传送到EEPROM保存。按下调试键时，系统自动进入调试状态,在此状态下可检査料斗门的升关情况.精粗振动给料器的给料测试、电子秤的标定，同时可进行单次称量，以检验定量包装电子秤的性能.按下运行键，则定量包装机连续运行、直到按下复位键:，
2.数据处理子程序模块
模数转换完成后，由単片机AT89C52读取AD1674送出12位二进制数。但由于现场十扰严重，必须对数据进行处理。本系统采用了中值滤波的方法，
五、提高称貴精度的若干措施
称量精度和速度直接决定包装机的性能，为了提高定量包装电子秤的可靠性，本系统采用r以下几方面的抗干扰措施。
1、硬件方面
(1)釆用高精度的传感器和运算放大器，根据现场对模拟输入信号进行的测量，发现主要是工频及谐波分量的干扰。本系统采用了性能优良的双T滤波器经实际使用,收到了良好的效果。
(2)使用固态继电器SSR使振动给料器勺单片机实现了有效的隔离，从而保证了单片机的可靠工作。
(3)采用MAX812L作为电源监控电路，以确保单.片机正常可靠的工作。
2、软件方面
(1)采用软件濾波，对主要信号如称量信号进行预处理。
(2)运行中对有关参数如时间参数进行自适应调整。
六、结束语
文中介绍的以AT89C52单片机为核心的包装机称量控制系统具有称量精度高、速度快的特点.较好的解决了以往称量系统的诸多不足。另外，本系统抗干扰措施得力，系统可靠性高，操作简单，可适用多种领域称量系统。

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