1引言
近年来,大量自动化仪表应用到粮食系统。一般要求具有称重、配料、定量、逻辑控制等功能。同时还要求在高温、工业干扰大和高频开关动作等恶劣使用环境下具有很强的适应性。以往应用于粮食物料称重的控制器虽然基本满足以上功能,但有配料时间较长,人机界面十分不友好等弱点。为此,研制了一种基于Intel80CI%KC单片机为核心的物料称重控制器,其具有以下优点:
(1)用液晶进行参数选择设置。
(2)环境参数变化时,能自适应调节。
(3)对各种异常情况进行动态检测,并由液晶显示和蜂鸣器报警。
(4)单一控制器有多种配方,针对多种机型。
2硬件设计
整个硬件包括单片机系统,测量,控制,显示,键盘和通讯等部分。
2.1单片机系统
单片机系统由xnte1soel96KC、27C256、6264和EEPROM组成。80C196KC是16位单片机。采用16MzH的晶振,运行速度快,64K统一编址,编运算程序方便等优点,能使运算速度加快,配料时间缩短。
EEPROM采用24LCOI,具有两线串行接口并采用IZC总线协议。其主要用途是保存系统设定参数和生产数据,并在复位和通讯时从24LCOI中读出。
同时为增强系统抗干扰能力,用MAx487作为电源监控电路。
2.2测量部分
测量部分主要包括称重传感器,ADC和滤波电路等。称重传感器采用杭州钱江电器设备厂的IL系列称重传感器。其具有高精度,高可靠性,耐冲击等特点。ADC采用CRYSTAL生产的CS553116位串行AD,它是非常完整的△一∑ADC。芯片内部有一个极低噪声的斩波稳定测量放大器,并且可选择放大倍数,分别为1、2、4、8、16、32、64。其数字滤波器提供10种可选择的字输出速率,最大为3.84KHz(Xin=4.9153MHz)。为了减轻ADC与单片机之间通信的负担,他还有一个与SPITM和Micorwi二TM兼容的三线串行接口。滤波电路分为两部分,一为电源滤波,采用模块化的滤波器,滤去50Hz工频干扰。二为在D输人端加滤波电路。
2．3控制部分
控制部分采用光电隔离和固态继电器隔离输出,具有抗干扰,无触点等优点。
2.4显示部分
显示部分分为两部分,一为采用128×64低功耗的点阵图形式LCD模块,其用来进行参数选择和功能实现。二为保留常用的6位数码管,能动态,醒目显示物料重量。
2.5键盘部分
由于已经采用了液晶进行参数选择,只采用了5个薄膜轻触键盘。
2.6通信部分
为了使系统用总线组成一个控制环,构成一个简单的DCS系统,故采用了RS一485串行总线传输标准。克服了RS232标准数据传输速率慢,通讯距离短,未规定标准的连接器,接口处各信号间易产生串扰的缺点。
3软件设计
该控制器的软件设计主要由初始化、液晶显示、数码管中断扫描、ADC初始化、物料称重等功能模块组成。
3.1初始化
初始化主要是设置堆栈方式、中断方式、定时器方式。然后从EEPROM把参数缺省值送人RAM。然后根据液晶的不同选择执行不同的功能模块。
3.2液晶显示
液晶显示程序把各页要显示的内容的各个字所对应的字库的首地址制成一个表,同时把要访问的页数也制成一个表,与字库表共构成三个表,采用偏移量的方式进行访问。
液晶的各页各行之间的变化根据一定协议进行变化。此协议规定每一页的信由8个字节组成;第一个字节为0表示无特别信息,为1表示在当前页,按了确认键后回到原先页,且行不变。为2表示记忆此页的行值,以便使有标志1的页按确认键后回到此行。第二个字节为O表示当前页只可翻到下一页,为1表示当前页只可翻到上一页。为3表示二者都可。第三个字节表示当前页按回退键后退回的页的数值。第四个字节表示当前页如果按了回退键后退回的页的行的数值。第五个字节表示在当前页第一行按了确认键后转到下一页的页的数值。第六个字节表示在当前页第二行按了确认键后转到下一页的页的数值。第七个字节表示在当前页第三行按了确认键后转到下一页的页的数值。第八个字节表示在当前页第四行按了确认键后转到下一页的页的数值。

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