自動稱重系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計（含外文翻譯）

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文在分析了國內(nèi)外稱重技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，著重對一個用于工業(yè)控制且功能較齊全的自動稱重系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。隨著自動化和管理現(xiàn)代化的進(jìn)展，自動在線稱重，快速動態(tài)稱重在整個稱重系統(tǒng)中有了很大的發(fā)展。因此，進(jìn)一步采用新技術(shù)，開發(fā)各種自動稱重系統(tǒng)和提高稱重的準(zhǔn)確度已經(jīng)成為了多數(shù)國家科技發(fā)展的重中之重。</p><p&g

2、t;　　本稱重系統(tǒng)除了有關(guān)于數(shù)據(jù)的收集，處理，運行和通信之外，還有更多的其他輔助功能：自動稱重系統(tǒng)除了能夠儲存數(shù)據(jù)資料到資料庫中，還可以將資料以打印稿的形式呈現(xiàn)。最重要的是，該自動稱重系統(tǒng)還可以隨時對資料庫進(jìn)行訪問和查詢。</p><p>　　本論文所設(shè)計的自動稱重系統(tǒng)是應(yīng)用于工業(yè)上的乳粉包裝自動稱重中的，它的實現(xiàn)有兩個過程，第一階段由異步電機(jī)帶動粗螺旋推進(jìn)器給料，這一階段可看成為粗調(diào)過程，給料重量一定要小于額定

3、重量。第二階段由步進(jìn)電機(jī)帶動細(xì)螺旋推進(jìn)器進(jìn)料，可看成是細(xì)調(diào)過程，使實際重量等于要求的額定重量。</p><p>　　本稱重系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89C51為控制核心，實現(xiàn)稱重儀的基本控制功能。系統(tǒng)的硬件部分包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理兩大部分，其中數(shù)據(jù)采集部分由稱重儀模擬器、信號的前級處理（采用儀表放大器INA121）和 雙積分A/D 轉(zhuǎn)換部分組成。由于稱重儀設(shè)計中電路的精度及抗工頻干擾能力要求較高，故選用精度較高的儀表放

4、大器INA121和抗工頻干擾能力較強(qiáng)的雙積分A/D轉(zhuǎn)換器MC14433。</p><p>　　本系統(tǒng)通過應(yīng)用傳感器，各種芯片及單片機(jī)使得該稱重系統(tǒng)的實際操作性更強(qiáng)，便于應(yīng)用于工業(yè)上。</p><p>　　關(guān)鍵詞 雙積分A/D轉(zhuǎn)換；儀表放大；AT89C51單片機(jī)；數(shù)據(jù)采集</p><p>　　The Design of Weighing and Packing of

5、 Milk Powder Based on Singlechip</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Basis on the researching of the progress of the weighing technology, this paper introduces the development of autom

6、atic weighing system which has a complete function.</p><p>　　With the progress of automation in industry and modernization in management, there is much progress in weighing online, fast and dynamic weighing

7、and system of weighing.Adopting newer technology, developing diversified automatic weighing system, improving accuracy and enhancing network function are emphasized in every country nowadays. .</p><p>　　Besi

8、des the function of collecting, processing, displaying and communication of data about weight, the automatic weighing system can also save data in database and print data in report form. It can also visit and query the r

9、ecords in database.</p><p>　　The article introduced the automatic named weighing system which is applied in the industry, its realization has two processes, the first stage is the spiral propeller by the asy

10、nchronous machine belt to afford the material, this age which is worthy of looking at is because of the coarse adjustment process,certainly it must be smaller than the schedule weight for the material weight. The second

11、stage is impetus which is much more precise than the first spiral propeller feeding, it may be regarde</p><p>　　This system is based on single chip AT89C51, it can make electronic scale's basic control f

12、unction come true. System's hardware includes smallest system board and the acquisition of data. The smallest system part mainly realizes the demonstration of the diodes and the control of keyboard ,the part of data

13、’s acquisition is consists of the simulator of weighing meter , signal level processing (amplifier INA121) and the fraction of the double integral A/D conversion . Because of the high request i</p><p>　　The

14、system would be stronger by using different elements,and it would have better performance in application of the industry.</p><p>　　Key words double integral A/D transformation; measuring appliance enlargeme

15、nt; AT89C51 single chip; collection of data</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 引言1</p><p>　　1.2 電子稱重技術(shù)的發(fā)展趨勢1</p

16、><p>　　1.2.1 稱重傳感器2</p><p>　　1.2.2 稱重儀表3</p><p>　　1.2.3 承載器4</p><p>　　1.3 論文研究的目的及意義4</p><p>　　1.4 本課題研究的主要內(nèi)容4</p><p>　　第2章 主要元器件選

17、型……..........................................................................................................5</p><p>　　2.1 轉(zhuǎn)換電路芯片選擇5</p><p>　　2.2 主控芯片選擇6</p><p>　　2.3 儀表放大器

18、選擇7</p><p>　　2.4 電源選擇9</p><p>　　2.5 顯示模塊選擇10</p><p>　　2.6 本章小結(jié)10</p><p>　　第3章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計11</p><p>　　3.1 電路總體原理框圖設(shè)計11</p><p>　　3.2

19、 主芯片引腳應(yīng)用11</p><p>　　3.3 控制模塊與轉(zhuǎn)換模塊的連接14</p><p>　　3.4 前級放大模塊INA12115</p><p>　　3.5 自動稱重模塊16</p><p>　　3.6 顯示模塊與控制模塊的連接16</p><p>　　3.7 本章小結(jié)………………

20、……………………………………………………………..18</p><p>　　第4章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計……........................................................................................................19</p><p>　　4.1 主程序模塊19</p>&l

21、t;p>　　4.2 子程序模塊19</p><p>　　4.3 中斷程序模塊圖20</p><p>　　4.3.1 T0中斷程序21</p><p>　　4.3.2 T1中斷子程序.21</p><p>　　4.4 調(diào)零程序模塊圖……………………………………………………………………..21</p>

22、<p>　　4.5 顯示程序流程圖……………………………………………………………………..22</p><p>　　4.6 退出程序流程圖……………………………………………………………………..23</p><p>　　4.7 顯示總數(shù)程序流程圖………………………………………………………………..24</p><p>　　4.8 本章小

23、結(jié)……………………………………………………………………………..24</p><p>　　第5章 系統(tǒng)測試............................................................................................................................25</p><p>　　5.1

24、硬件抗干擾的設(shè)計.25</p><p>　　5.2 電源的干擾以及抑制措施25</p><p>　　5.3 空間干擾的防御措施26</p><p>　　5.4 本章小結(jié)……………………………………………………………………………..26</p><p>　　第6章 設(shè)計方案評價…………………………………………………………………

25、…………27</p><p>　　6.1 硬件部分設(shè)計評價27</p><p>　　6.2 軟件部分設(shè)計評價27</p><p>　　6.3 本章小結(jié)……………………………………………………………………………..27</p><p><b>　　結(jié) 論28</b></p><p&g

26、t;<b>　　致 謝29</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)30</p><p><b>　　附錄A 譯文31</b></p><p>　　單片機(jī)的歷史……………………………………………………………………………….31</p><p>　　附錄B 外文原文40</p>

27、<p>　　附錄C 設(shè)計總電路圖53</p><p><b>　　附錄D 程序55</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p>　　電子技術(shù)和微型計算機(jī)的迅速發(fā)展，促進(jìn)了微型計算機(jī)

28、測量和控制技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，從國防技術(shù)、航空航天等到日常生活中的電梯、微波爐等都采用到了微機(jī)測控技術(shù)。工業(yè)生產(chǎn)中的自動稱重系統(tǒng)就是微機(jī)測控技術(shù)的應(yīng)用。自動稱重系統(tǒng)主要包括稱重裝置和數(shù)據(jù)的存儲兩大部分。</p><p>　　物料計量是工業(yè)生產(chǎn)和貿(mào)易流通中的重要環(huán)節(jié)。稱重裝置或衡量器是不可缺少的計量工具。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和商品流通的擴(kuò)大，衡量器的需求也日益增多，過去沿用的機(jī)械杠桿秤已不能適應(yīng)自動化和管理現(xiàn)

29、代化的要求。自六十年代以后，由于傳感器技術(shù)和電子技術(shù)的迅速發(fā)展，電子稱重技術(shù)日趨成熟，并逐步取代機(jī)械秤。尤其是七十年代初期，微處理機(jī)的出現(xiàn)使電子稱重技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展?？焖?、淮確、操作方便、消除人為誤差、功能多樣化等方面己成為現(xiàn)代稱重技術(shù)的主要特點。稱重裝置不僅是提供重量數(shù)據(jù)的單體儀表，而且作為工業(yè)控制系統(tǒng)和商業(yè)管理系統(tǒng)的一個組成部分，推進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動化和管理的現(xiàn)代化，它起到了縮短作業(yè)時間、改善操作條件、降低能源和材料的消耗、提

30、高產(chǎn)品質(zhì)量以及加強(qiáng)企業(yè)管理、改善經(jīng)營等多方面的作用。稱重裝置應(yīng)用己遍及到國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。但是，我國在這方面的產(chǎn)品少且功能不齊全，所以改善現(xiàn)有稱重裝置、開發(fā)研究功能齊全的自動稱重系統(tǒng)是勢在必行的。</p><p>　　1.2電子稱重技術(shù)的發(fā)展趨勢</p><p>　　自七十年代以來，發(fā)達(dá)國家在電子稱重方面，無論從技術(shù)水平、品種和規(guī)模等方面都達(dá)到了較高水平。在技術(shù)水平方面

31、的主要標(biāo)志是準(zhǔn)確度、長期穩(wěn)定性和可靠性。目前作為貿(mào)易結(jié)算用的靜態(tài)秤（如平臺秤、汽車衡、靜態(tài)軌道衡等）己能做到O、l、M、L規(guī)定的3000d（分度），最高可做到6000d。在穩(wěn)定性方面要求一年內(nèi)不允許超差。在可靠性方面稱重傳感器在正常使用條件下的壽命一般在十年以上，儀表的平均故障間隔時（MTBF）都超過2000小時，有些產(chǎn)品達(dá)到5000小時。在生產(chǎn)過程用電子秤方面，由于加強(qiáng)了應(yīng)用技術(shù)開發(fā)，能夠適應(yīng)各種惡劣環(huán)境（高溫、振動、粉塵、電磁干擾、

32、爆炸危險等）下使用；準(zhǔn)確度一般能做到0.1～0.3％。</p><p>　　在品種方面隨著生產(chǎn)發(fā)展的需要和新技木的應(yīng)用，出現(xiàn)了新品種，如非連續(xù)式自動累加秤、電腦組合包裝秤、高速自動包裝秤等、這些自動秤往往與生產(chǎn)過程緊密相連，成為生產(chǎn)線的一個組成部分，或者與生產(chǎn)機(jī)械組合成一臺機(jī)電一體化設(shè)備。</p><p>　　電子稱重裝置主要由承載器、稱重傳感器和稱重儀表三部分組成，稱重方式也是電子稱重技

33、術(shù)不可分割的內(nèi)容，下面分別敘述其進(jìn)展和發(fā)展趨勢。</p><p>　　1.2.1稱重傳感器</p><p>　　稱重傳感器是電子稱重的核心部件，它把重力轉(zhuǎn)換成電壓信號。稱重傳感器從原理上分有很多種，包括電阻應(yīng)變式、壓磁式、電容式、振弦式、電感式、核輻射式等，但從準(zhǔn)確度、重復(fù)性、經(jīng)濟(jì)性、使用方便等方面綜合考慮，目前大量生產(chǎn)的仍然是電阻應(yīng)變式傳感器。它在稱重傳感器中所占的比例達(dá)90％以上。電阻

34、應(yīng)變式傳感器近幾年在性能上又有了提高。</p><p>　　隨著工業(yè)控制系統(tǒng)向數(shù)字化發(fā)展，近幾年來數(shù)字式稱重傳感器也被開發(fā)和應(yīng)用。由干它直接輸出數(shù)字量，大大提高了傳輸中的抗干擾能力，并使得與計算機(jī)的通信極為方便[12]。由于取消了儀表中的模擬放大、A/D轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)，使儀表大為簡化在計算機(jī)中顯示和控制的場合，可以不用稱重儀表。目前這種傳感器大致有兩類：電阻應(yīng)變式數(shù)字稱重傳感器和新型數(shù)字式稱重傳感器。</p&g

35、t;<p><b>　　1.2.2稱重儀表</b></p><p>　　稱重儀是電子衡器的一種，電子衡器是自動化稱重控制和貿(mào)易計量的重要手段，對加強(qiáng)企業(yè)管理、嚴(yán)格生產(chǎn)、貿(mào)易結(jié)算、交通運輸、港口計量和科學(xué)研究都起到了重要作用。電子衡器具有反應(yīng)速度快、測量范圍廣、應(yīng)用面廣、結(jié)構(gòu)簡單、使用操作方便、信號遠(yuǎn)傳便于計算機(jī)控制等特點，被廣泛應(yīng)用于煤炭、石油、化工、電力、輕工、冶金、礦山、交

36、通運輸、港口建筑機(jī)械制造和國防等各個領(lǐng)域。</p><p>　　稱重儀表由于采用了低漂移高增益放大器、高分辨率A/D轉(zhuǎn)換器、單片微型機(jī)、電可擦存儲器(EEPROM)和非易失性隨機(jī)存儲器(NOVRAM)，使其性能和功能都有了很大提高[1]。近幾年來稱重儀表又增加了兩項新技術(shù)：Σ－Δ(積分的增量)調(diào)制型模數(shù)轉(zhuǎn)換器和印刷電路板的表面安裝技術(shù)(SMT)。這些新技術(shù)的采用，進(jìn)一步提高了儀表性能和可靠性，井為儀表小型化創(chuàng)造了

37、有利條件。在性能上已能做到：非線性優(yōu)于0.01％靈敏度優(yōu)十0.2V/d，A/D轉(zhuǎn)換速度一般為10～30次/秒，用于動態(tài)稱重可達(dá) 100次/秒以上。由于采用了比較方式測量，傳感器供橋電源和 A/D轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)電源共用一個電源，使電源波動的影響得到了補(bǔ)償。</p><p>　　為了便于與計算機(jī)通信，現(xiàn)代稱重儀表都配有各種輸出接口供選用。如RS232C、RS485或RS422A、20mA電流環(huán)、模擬量(4～20mA)以及繼

38、電器接點輸出。有些制造廠為了加強(qiáng)儀表與計算機(jī)的通信，采用直接與工業(yè)控制機(jī)總線相連的方式[5]。如西門子SIWARE稱重儀的輸出能直接與兩門子PLC控制器的總線相連。</p><p>　　在工業(yè)現(xiàn)場和環(huán)境中干擾源是各種各樣的，如噪音干擾、工頻干擾等，抗工頻干擾能力成為衡量電子衡器性能的重要指標(biāo)。為了具備這一性能，市場上的電子衡器的電路普遍較復(fù)雜，相對地，成本也較高。而本產(chǎn)品電路簡單，成本低，抗工頻干擾強(qiáng)，具有很好的

39、推廣價值。</p><p>　　為了適應(yīng)各種應(yīng)用的需要，當(dāng)前稱重儀表發(fā)展的一個趨勢是：通過硬件或軟件的積木式組合來實現(xiàn)不同的功能需求。例如在儀表機(jī)箱內(nèi)通過不同電路板的組合或更換軟件存儲芯片，來實現(xiàn)不同的功能，以滿足各種用途。</p><p><b>　　1.2.3承載器</b></p><p>　　承載器是承載重力并將力傳遞到稱重傳感器的機(jī)械結(jié)

40、構(gòu)。國外已較多的采用CAD進(jìn)行承載器(秤臺或秤架)的設(shè)計，在保證一定強(qiáng)度和剛度的前提下優(yōu)化設(shè)計，從而達(dá)到節(jié)省鋼材，降低造價的目的[2]。</p><p>　　據(jù)國外資料介紹，在電子稱重裝置中，稱重傳感器的價格這幾年變動不大，儀表價格隨著電子器件價格下降而成下降趨勢，而占成本比重比較大的承載器由于鋼材和加工費用的上漲使成本提高。因此要降低成本提高競爭力，重點是降低秤臺造價，所以優(yōu)化設(shè)計，發(fā)展薄型結(jié)構(gòu)己是制造廠向的主

41、要目標(biāo)。</p><p>　　1.3論文研究的目的及意義</p><p>　　隨著工業(yè)自動化和管理現(xiàn)代化的進(jìn)展，自動在線稱重、快速在線稱重和稱重系統(tǒng)有了很大發(fā)展。進(jìn)一步采用新技術(shù)，開發(fā)各種自動稱重系統(tǒng)，提高動態(tài)稱重的準(zhǔn)確度，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)功能是當(dāng)今各國發(fā)展的重點[3]。本課題正是從這一方面出發(fā)進(jìn)行設(shè)計的，使得本課題設(shè)計的自動稱重系統(tǒng)既能獲取稱重信息，又能實現(xiàn)對稱重信息的管理，而且其穩(wěn)定性好，稱量

42、速度快、精度高，可連續(xù)自動稱重，顯示稱量結(jié)果，實現(xiàn)了稱重數(shù)據(jù)的存儲，并且該自動稱重系統(tǒng)還實現(xiàn)了可視化，從而杜絕不真實計量現(xiàn)象，維護(hù)企業(yè)和客戶的利益。另外，其界面直觀，便于使用。而且本設(shè)計電路簡單，成本低，抗工頻干擾強(qiáng)，具有很好的推廣價值。</p><p>　　1.4本課題研究的主要內(nèi)容</p><p>　　本課題是設(shè)計一種基于AT89C51 單片機(jī)的乳粉包裝稱重控制的電路，主旨是設(shè)計一稱重

43、儀，對模擬器輸出的微弱信號(0～12mV)進(jìn)行前級放大處理，再以較小的失真、誤差來進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并要求具備較強(qiáng)的抗工頻干擾能力。最后利用單片機(jī)AT89C51對數(shù)字信號進(jìn)行處理，控制數(shù)碼管顯示等。主要要求：(1)該稱重系統(tǒng)中每袋乳粉額定重量為500克；(2)要求每小時包裝數(shù)量為200袋；(3)系統(tǒng)的稱重控制控制精度要求為±0.1％。 第2章 主要元器件選型</p>&

44、lt;p>　　2.1 轉(zhuǎn)換電路芯片選擇</p><p>　　采用8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809。ADC0809是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，雙列直插式，最快的轉(zhuǎn)換速度為100us，其引腳圖如圖2-1所示：</p><p>　　圖2-1 ADC0809引腳圖</p><p>　　它由8路模擬開關(guān)，8位A/D轉(zhuǎn)換器，三態(tài)輸出鎖存器以及地址鎖存器譯碼器等組成。但由于其抗

45、工頻干擾能力較弱，因此綜合考慮下來，我們決定采用雙積分A/D轉(zhuǎn)換器。</p><p>　　雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器具有很強(qiáng)的抗工頻干擾能力。對正負(fù)對稱的工頻干擾信號積分為零，所以對50HZ的工頻干擾抑制能力較強(qiáng)，對高于工頻干擾（例如噪聲電壓）已有良好的濾波作用[5]。只要干擾電壓的平均值為零，對輸出就不產(chǎn)生影響。尤其對本系統(tǒng)，緩慢變化的壓力信號，很容易受到工頻信號的影響。故而采用雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器可大大降低對濾波電

46、路的要求。</p><p>　　作為稱重儀，系統(tǒng)對 AD的轉(zhuǎn)換速度要求并不高，精度上11位的AD足以滿足要求。另外雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器較強(qiáng)的抗干擾能力，和精確的差分輸入，低廉的價格。綜合的分析其優(yōu)點和缺點，我最終選擇了MC14433。</p><p>　　MC14433是美國Motorola公司推出的單片3 1/2位A/D轉(zhuǎn)換器，其中集成了雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器所有的CMOS模擬電路和數(shù)字電

47、路[3]。具有外接元件少，輸入阻抗高，功耗低，電源電壓范圍寬，精度高等特點，并且具有自動校零和自動極性轉(zhuǎn)換功能，只要外接少量的阻容件即可構(gòu)成一個完整的A/D轉(zhuǎn)換器，其主要功能特性如下：</p><p>　　1.精度：讀數(shù)的±0.05%±1字；2.模擬電壓輸入量程：1.999V和199.9mV兩檔；3.轉(zhuǎn)換速率：2—25次/s；4.輸入阻抗：大于1000MΩ ；5.電源電壓：±4.8V

48、—±8V；6.功耗：8mW（±5V電源電壓時，典型值）；7.采用字位動態(tài)掃描BCD碼輸出方式，即千、百、十、個位BCD碼分時在Q0—Q3輪流輸出，同時在DS1—DS4端輸出同步字位選通脈沖，很方便實現(xiàn)LED的動態(tài)顯示。</p><p>　　MC1443內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-2所示： </p><p>　　圖2-2 MC1443內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>

49、;　　2.2 主控芯片選擇</p><p>　　本設(shè)計開始時，我原本想采用CPLD（復(fù)雜可編程邏輯電路）或FPGA（現(xiàn)場可編程門列陣）作為系統(tǒng)的控制器。因為CPLD具有豐富的可編程I/O引腳，使用方便靈活，不但可實現(xiàn)常規(guī)的邏輯器件功能，還可實現(xiàn)復(fù)雜的時序邏輯功能，適合完成各種算法和組合邏輯[9]。但是功耗要比較大 ,且集成度越高越明顯。FPGA可作為實現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能，特別用于大電流、大電壓場合的控制，規(guī)模大

50、，密度高，它將所有的器件集成在一塊芯片上，減少了體積，提高了穩(wěn)定性，并且可用EDA軟件仿真、調(diào)試，易于進(jìn)行功能擴(kuò)展。FPGA采用并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)模實時系統(tǒng)的控制核心。</p><p>　　但考慮到由于設(shè)計的是擺錘運動控制，F(xiàn)PGA的高速處理功能不能得到充分的體現(xiàn)，并且由于其集成度高，使其成本偏高，同時芯片的引腳多使實物硬件電路板布線復(fù)雜，加重了電路設(shè)計的實際焊接的工作，降低了

51、PCB板的靈活性。因此我們決定改變思路，采用普通單片機(jī)控制，第一個想到的便是8位的51單片機(jī)AT89C51。</p><p>　　AT89C51是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flas

52、h存儲單元，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計算機(jī)的AT89C51提供了高性價比的解決方案[7]。     單片機(jī)AT89C51是一個低功耗高性能單片機(jī)，40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，AT89C51可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash

53、存儲器可有效地降低開發(fā)成本。如圖為AT89C51引腳圖：</p><p>　　圖2-3 AT89C51引腳圖</p><p>　　2.3 儀表放大器選擇</p><p>　　由于壓力傳感器輸出的電壓信號為毫伏級，所以對運算放大器精度的要求很高。因此我們原本想采用高精度低漂移運算放大器構(gòu)成差動放大器。因為差動放大器具有高輸入阻抗，增益高的特點，可以利用普通運放 ( 如

54、 OP07) 做成一個差動放大器，如圖2-4所示：</p><p>　　圖2-4 OP07構(gòu)成的差動放大器</p><p>　　電阻R1、R2 電容C1 、C2 、C3 、C4 用于濾除前級的噪聲，C1 、C2 為普通小電容，可以濾除高頻干擾，C3、C4 為大的電解電容，主要用于濾除低頻噪聲。</p><p>　　但考慮到其電路復(fù)雜，需要的元器件多，成本較高。因此綜

55、合討論下來我們還是選用儀表放大器INA121芯片。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖2-5所示：</p><p>　　圖2-5 INA121內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　INA121是Texes Instruments BB公司生產(chǎn)的FET輸入、低功耗儀器放大電路，性能優(yōu)越。前置放大電路的放大倍數(shù)設(shè)置為50。較小的前置放大倍數(shù)可以避免極化電壓的影響。電壓放大電路的放大倍數(shù)設(shè)置的較高（取為100~200倍）

56、，則可以保證總的放大倍數(shù)。同時采用儀表放大器INA121構(gòu)成的電路還有結(jié)構(gòu)簡單，元器件少，成本較低等優(yōu)勢。</p><p><b>　　2.4 電源選擇</b></p><p>　　放大模塊與A/D轉(zhuǎn)換模塊需要正負(fù)電源，且要求電源具有穩(wěn)定性。故剛開始首先考慮采用MC7812(正壓)MC7912MC（負(fù)壓）構(gòu)成的的±12V穩(wěn)壓電源。但其不可調(diào)，不能滿足所需要的

57、正負(fù)5V電源的要求，所以我采用自制電源，可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓器是輸出電壓可以連續(xù)調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓器，有輸出正電壓的CW317系列（LM317）三端穩(wěn)壓器；有輸出負(fù)電壓的CW337系列（LM337）三端穩(wěn)壓器。其中，CW317系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的正電壓，CW337系列穩(wěn)壓器輸出連續(xù)可調(diào)的負(fù)電壓。穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過流、過熱保護(hù)電路。自制電源輸出電壓的可調(diào)范圍為Uo=-12~12V，滿足要求。</p><p>　　如圖2-6

58、所示為CW317應(yīng)用電路圖：</p><p>　　圖2-6 穩(wěn)壓器CW317應(yīng)用電路圖</p><p>　　2.5 顯示模塊選擇</p><p>　　顯示模塊主要用于重量的顯示，原本采用字符型液晶模塊 JM1602C，JM1602C能顯示基本的ASCⅡ碼字符，采用CMOS工藝低功耗，內(nèi)置KS0066驅(qū)動器，數(shù)據(jù)可直接傳送，用并行輸入輸出形式，數(shù)據(jù)傳送快，低延遲顯示體

59、現(xiàn)多樣性，但是JM1602C的引腳電平為+5V，RAM的引腳電平為+3.3V，這樣就要解決電壓不匹配問題，靈活性降低[10]。因此經(jīng)過反復(fù)比較決定選用七段LED數(shù)碼管顯示，LED能顯示數(shù)字和一些基本的字母，簡單易用，把它和74LS164（串入并出移位寄存器）相使用，大大減少了控制器的I/O口。</p><p><b>　　2.6 本章小結(jié)</b></p><p>　　

60、經(jīng)過仔細(xì)的分析和比較、實際模擬和理論論證，決定了系統(tǒng)各模塊的最終方案如下：（1）電源模塊：采用自制可調(diào)式三端集成穩(wěn)壓電源；（2）放大模塊：采用儀表放大器INA121；（3）A/D轉(zhuǎn)換模塊：采用雙積分A/D轉(zhuǎn)換器MC14433；（4）控制模塊：采用單片機(jī)AT89C51；（5）顯示模塊：采用七段LED數(shù)碼管。</p><p>　　第3章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　3.1電路總體原理框

61、圖設(shè)計</p><p>　　本系統(tǒng)單片機(jī)選用ATMEL公司的閃速存儲器(flash ROM)型單片機(jī)芯片AT89C51。AT89C51是ATMEL公司的新一代8位的一片機(jī)產(chǎn)品，帶有4KROM、128BRAM，最大工作頻率24MHZ[13]；同時，具有32條輸入輸出線，16位定時/計數(shù)器，5個中斷源，一個串行口；它具有集成度高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，體積小可靠性高，處理功能強(qiáng)，速度快等特點。</p><

62、p>　　乳粉稱重控制的總體結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。輸入信號送入前級放大器放大，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成BCD碼，然后把BCD碼送入單片機(jī)AT89C51中進(jìn)行處理，最后把數(shù)據(jù)送出數(shù)碼管顯示。</p><p>　　圖3-1系統(tǒng)總體原理框圖</p><p>　　3.2 主芯片引腳應(yīng)用</p><p><b>　　1．電源引腳。</b></p&

63、gt;<p>　　2．外接晶體引腳XTAL1。XTAL1是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端，XTAL2則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應(yīng)直接加到XTAL1，而XTAL2懸空。內(nèi)部方式時，時鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻，如晶振為12MHz，時鐘頻率就為6MHz。晶振的頻率可以在1MHz-24MHz內(nèi)選擇。電容取30PF左右，具體實現(xiàn)如圖3-2所示：</p><p>　　圖3-2 晶振電路圖</

64、p><p>　　3．復(fù)位RST。在振蕩器運行時，有兩個機(jī)器周期（24個振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腿時，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個腳保持高電平，51芯片便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位后P0－P3口均置1引腳表現(xiàn)為高電平，程序計數(shù)器和特殊功能寄存器SFR全部清零。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，芯片為ROM的00H處開始運行程序，如圖3-3所示：</p><p>　　圖3-3 復(fù)位RST電路圖</p&g

65、t;<p><b>　　4．輸入輸出引腳</b></p><p>　　(1) P0端口[P0.0-P0.7] P0是一個8位漏極開路型雙向I/O端口，端口置1（對端口寫1）時作高阻抗輸入端。作為輸出口時能驅(qū)動8個TTL。對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時，接收指令字節(jié);校驗程序時輸出指令字節(jié)，要求外接上拉電阻。在訪問外部程序和外部數(shù)據(jù)存儲器時，P0口是分時轉(zhuǎn)換的地址(低8位)/數(shù)

66、據(jù)總線，訪問期間內(nèi)部的上拉電阻起作用。</p><p>　　(2) P1端口[P1.0－P1.7] P1是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。輸出時可驅(qū)動4個TTL。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用，對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時，接收低8位地址信息。</p><p>　　(3) P2端口[P2.0－P2.7] P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。輸出

67、時可驅(qū)動4個TTL。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時，接收高8位地址和控制信息。在訪問外部程序和16位外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口送出高8位地址。而在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時其引腳上的內(nèi)容在此期間不會改變。</p><p>　　(4) P3端口[P3.0－P3.7] P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。輸出時可驅(qū)動4個TTL。端口置1時，內(nèi)部上拉電

68、阻將端口拉到高電平，作輸入用。P1－3端口在做輸入使用時，因內(nèi)部有上接電阻，被外部拉低的引腳會輸出一定的電流。對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時，接控制信息。除此之外P3端口還用于一些專門功能，具體如表3-4所示：</p><p>　　表3-4 P3端口的功能</p><p>　　5．其它的控制或復(fù)用引腳</p><p>　　(1) ALE/PROG 30 訪問外部存

69、儲器時，ALE（地址鎖存允許）的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ALE端仍以不變的頻率輸出脈沖信號(此頻率是振蕩器頻率的1/6)；在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，出現(xiàn)一個ALE脈沖。對Flash存儲器編程時，這個引腳用于輸入編程脈沖PROG。</p><p>　　(2) PSEN 29 該引是外部程序存儲器的選通信號輸出端。當(dāng)AT89C51由外部程序存儲器取指令或常數(shù)時，每個機(jī)器周期輸出2個脈沖即兩次有

70、效。但訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將不會有脈沖輸出。</p><p>　　(3) EA/Vpp 31 外部訪問允許端。當(dāng)該引腳訪問外部程序存儲器時，應(yīng)輸入低電平。要使AT89C51只訪問外部程序存儲器（地址為0000H-FFFFH）,這時該引腳必須保持低電平，而要使用片內(nèi)的程序存儲器時該引腳必須保持高電平。對Flash存儲器編程時，該引腳用于施加Vpp編程電壓。Vpp電壓有兩種，類似芯片最大頻率值要根據(jù)附加的編號或芯片

71、內(nèi)的特征字決定。如圖3-5所示為單片機(jī)最小系統(tǒng)圖：</p><p>　　圖3-5 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖</p><p>　　3.3 控制模塊與轉(zhuǎn)換模塊的連接</p><p>　　MC14433模擬電路部分有基準(zhǔn)電壓，模擬電壓輸入。模擬輸入電壓量程為199.9MV或1.9999V兩種，對應(yīng)的基準(zhǔn)電壓為+200MV和+2V。</p><p>　　數(shù)字

72、電路部分由邏輯控制BDC碼，輸出鎖存器，多路開關(guān)，時鐘，極性判別，溢出檢測等電路組成。才用字位動態(tài)掃描BCD碼輸出方式，即千，百，十，個位BCD碼輪流在Q0～Q3端輸出。同時，在DS1～DS4出現(xiàn)同步字位選通信號。由于MC14433的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果是動態(tài)分時輸出的BCD碼，所以，Q0～Q3和DS1～DS4可以通過8051單片機(jī)的并行口P1或通過擴(kuò)展I/O電路與其相連。MC14433與8051單片機(jī)的P2口相連的電路如圖3-6所示：&

73、lt;/p><p>　　圖3-6 MC14433與單片機(jī)連接圖</p><p>　　該電路采用查詢方式管理MC14433的操作。由于引腳EOC與DU連接在一起，所以MC14433能自動轉(zhuǎn)換。</p><p>　　3.4 前級放大模塊INA121</p><p>　　儀表放大器INA121構(gòu)成的放大器及濾波電路如圖3-7所示：</p>

74、<p>　　圖3-7 INA121構(gòu)成的放大器</p><p>　　這里通過調(diào)節(jié) R3的阻值來改變放大倍數(shù)。微弱信號V-和V+被分別放大后從INA121的第6腳輸出。雙積分A/D轉(zhuǎn)換器MC14433的輸入電壓變化范圍是-2V～+2V，稱重儀模擬器的輸出電壓信號在0～12mv左右，因此放大器的放大倍數(shù)在100~200左右，可將R3接成1K的滑動變阻器，從而改變其放大倍數(shù)。由于輸入信號為直流電壓，在INA

75、121的輸入管腳之前需接入濾波電路。</p><p>　　3.5 自動稱重模塊</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)要求，壓力傳感器選擇CYY-1型微量固態(tài)壓力傳感器，它是由半導(dǎo)體應(yīng)變片構(gòu)成的橋式輸入動態(tài)壓力傳感器，測量范圍是0～1kg/cm^2，橋路供電電壓為6V,橋路輸出電壓最大為20mV，CYY-1型壓力傳感器的電路圖如圖3-8所示：</p><p>　　圖3-

76、8 CYY-1型壓力傳感器</p><p>　　圖中RP是電橋調(diào)零電位器，為連接調(diào)零電位器方便，橋路本身并未接成閉合橋路。</p><p>　　3.6 顯示模塊與控制模塊的連接</p><p>　　本系統(tǒng)的控制模塊與顯示模塊的連接相對較簡單，主要實現(xiàn)以下功能：處理重量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)重量的顯示，控制數(shù)碼管的顯示，具體分別如圖3-9和圖3-10所示：</p>

77、<p>　　圖3-9 顯示模塊1與控制模塊的連接</p><p>　　圖3-10 顯示模塊2與控制模塊的連接</p><p><b>　　3.7 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要對構(gòu)成整個硬件系統(tǒng)的各個元器件進(jìn)行分析，并對一些元器件之間的相互連接進(jìn)行設(shè)計，這樣的分析對整個硬件系統(tǒng)的建立大有裨益。</p>&

78、lt;p>　　第4章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　系統(tǒng)的軟件由三大模塊組成：主程序模塊、功能實現(xiàn)模塊和運算控制模塊。</p><p><b>　　4.1主程序模塊</b></p><p>　　主程序主要完成控制系統(tǒng)各部件的初始化和實現(xiàn)各功能子程序的調(diào)用，以及實際測量中各個功能模塊的協(xié)調(diào)在無外部中斷申請時，單片機(jī)通過循環(huán)對所稱物體進(jìn)

79、行顯示。把設(shè)置鍵作為外部中斷0，以便能對數(shù)字按鍵進(jìn)行相應(yīng)處理。主程序流程圖如下圖4-1所示：</p><p>　　圖4-1 系統(tǒng)總流程圖</p><p><b>　　4.2子程序模塊</b></p><p>　　查詢子程序流程圖見圖4-2所示：</p><p>　　圖4-2 查詢子程序流程圖</p><

80、;p>　　4.3 中斷程序模塊圖</p><p>　　如圖4-3為中斷服務(wù)程序流程圖：</p><p>　　圖4-3 中斷服務(wù)程序流程圖</p><p>　　4.3.1 T0中斷程序</p><p>　　該中斷是單片機(jī)內(nèi)部5S定時中斷，優(yōu)先級設(shè)為最低，但卻是最重要的子程序。在該中斷響應(yīng)中，單片機(jī)要完成A/D數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換、數(shù)值濾波、判斷是

81、否有越限、標(biāo)度轉(zhuǎn)換處理、繼續(xù)顯示當(dāng)前重量、與額定值進(jìn)行比較，調(diào)用模糊控制子程序并輸出控制信號等功能。</p><p>　　4.3.2 T1中斷子程序</p><p>　　T1定時中斷嵌套在T0中斷之中，其定時初值由模糊控制子程序提供，T1中斷相應(yīng)的時間用于輸出稱重儀的控制信號。</p><p>　　4.4 調(diào)零程序模塊圖</p><p>　　

82、該系統(tǒng)設(shè)置調(diào)零鍵，以方便調(diào)整硬件零件。使用方法是，開機(jī)后按調(diào)零鍵，系統(tǒng)進(jìn)入調(diào)零程凋序，調(diào)整調(diào)零點位齊，使顯示器顯示為零后退出。程序流程如圖4-4所示： </p><p>　　圖4-4 調(diào)零程序流程圖</p><p>　　4.5 顯示程序流程圖</p><p>　　此系統(tǒng)是自動稱重系統(tǒng)，表現(xiàn)的是動態(tài)的乳粉落下裝入乳粉袋中的重量，使最終達(dá)到想要的重量，但此系統(tǒng)也可以單獨

83、使用，為了使此稱重系統(tǒng)能單獨作為一個電子稱來使用，故設(shè)置該鍵。按下該鍵后可直接稱量，稱完重量后按RETURN鍵，可繼續(xù)進(jìn)行包裝稱重。程序流程如圖4-5所示：</p><p>　　圖4-5顯示鍵程序流程圖</p><p>　　4.6退出程序流程圖</p><p>　　該鍵的作用即終止程序的運行，當(dāng)按下此鍵后系統(tǒng)的程序結(jié)束運行，要想繼續(xù)使用此系統(tǒng)中的程序，只有按RETU

84、RN鍵。程序如圖4-6所示：</p><p>　　圖4-6退出鍵程序流程圖</p><p>　　4.7顯示總數(shù)程序流程圖</p><p>　　當(dāng)所有稱重工作結(jié)束后，按下該鍵后會顯示系統(tǒng)的累計乳粉袋數(shù)，程序流程如圖4-7所示：</p><p>　　圖4-7 顯示總數(shù)程序流程圖</p><p><b>　　4.8

85、 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要對本設(shè)計的軟件部分進(jìn)行分析，良好的軟件部分設(shè)計也是整個系統(tǒng)設(shè)計成功的必要因素之一。</p><p><b>　　第5章 系統(tǒng)測試</b></p><p>　　本設(shè)計已經(jīng)基本達(dá)到了設(shè)計要求。通過研究，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)浮動誤差的根本原因是：儀表放大模塊的濾波電路中電容的精度不高和系統(tǒng)抗干擾能力較弱

86、。但由于實驗室不能提供較高精度的電容，所以本系統(tǒng)的精度只限于目前的程度。所以決定系統(tǒng)精確性最根本的因素就是系統(tǒng)本身所具有的抗干擾能力。</p><p>　　在微機(jī)應(yīng)用于工業(yè)控制中，由于控制現(xiàn)場環(huán)境惡劣，情況復(fù)雜，因此必須考慮系統(tǒng)的抗干擾能力，以適應(yīng)現(xiàn)場控制的需要。乳粉包裝自動稱重系統(tǒng)的單片機(jī)部分放置于現(xiàn)場，在現(xiàn)場中由于強(qiáng)電磁干擾，電網(wǎng)干擾，空間干擾等，以及大量的粉塵等導(dǎo)體，使主機(jī)系統(tǒng)的工作環(huán)境變的很惡劣[19]。

87、因此，在系統(tǒng)設(shè)計和制造過程中，考慮到系統(tǒng)的抗干擾性能的要求，從硬件和軟件上都設(shè)法提高系統(tǒng)的抗干擾能力，使系統(tǒng)充分適用于現(xiàn)場的要求，保證系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　5.1 硬件抗干擾的設(shè)計</p><p>　　各種干擾是機(jī)電一體化系統(tǒng)和裝置出現(xiàn)瞬時故障的主要原因。干擾的抑制要從干擾源、傳播途徑、接收器三個方面入手。因此，在系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)盡可能避開干擾源，并針對不同的干擾源，對耦合通道

88、采取有效的方法。干擾竄入系統(tǒng)的渠道有三種，即空間干擾，過程干擾，和供電系統(tǒng)的污染。一般常用的抗干擾措施有合理布置電源、屏蔽干擾源、隔離、濾波、接地等。</p><p>　　5.2電源的干擾以及抑制措施</p><p>　　任何電源及輸電線路都存在內(nèi)阻，這些內(nèi)阻就會引起電源的噪聲干擾。由于電源是整個系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，并且危害最嚴(yán)重的干擾源是電源的污染。電源性能的好壞在很大程度上將直接影響整個系

89、統(tǒng)的可靠運行。由于工業(yè)控制計算機(jī)的電源都接自電網(wǎng)，故由于現(xiàn)場的用電情況復(fù)雜。如電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定，對計算機(jī)系統(tǒng)造成很大的干擾，干擾微機(jī)系統(tǒng)的正常工作，因此，系統(tǒng)選用帶恒溫的高精度基準(zhǔn)的電源，并對此電源的輸出電源進(jìn)行預(yù)穩(wěn)壓，這樣有效的保證了系統(tǒng)的抗干擾能力和A/D轉(zhuǎn)換精度。</p><p>　　5.3空間干擾的防御措施</p><p>　　空間干擾主要是指電磁場在線路、導(dǎo)線、殼體上的輻射、吸收與

90、調(diào)制。對外來的空間干擾，主要的措施是屏蔽用金屬殼體，并將機(jī)殼接地，起封閉金屬罩的作用，對共膜干擾有較強(qiáng)的抑制作用，在布線時，注意模擬地和數(shù)字地分開，最后經(jīng)一點接入大地。將電源布置的盡可能粗，并使電源、地線的走向與數(shù)據(jù)傳遞方向盡可能一致，以增強(qiáng)抗噪聲能力。</p><p>　　總的來說，該方案設(shè)計的稱重控制系統(tǒng)，電路簡單，成本較低，工作可靠；并且該自動稱重系統(tǒng)還實現(xiàn)了可視化，其界面直觀，便于使用，從而杜絕不真實計量

91、現(xiàn)象，維護(hù)企業(yè)和客戶的利益。</p><p><b>　　5.4 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章對可能影響系統(tǒng)精確度的因素進(jìn)行分析，并相繼的提出提高系統(tǒng)精確度的方法，這樣才能最好的解決系統(tǒng)精度低的問題。</p><p>　　第6章 設(shè)計方案評價</p><p>　　此次系統(tǒng)以單片機(jī)AT89C51為控制部件，稱

92、重儀模擬信號為輸入信號 ,通過前級放大器,雙積分A/D轉(zhuǎn)換器,把轉(zhuǎn)換后的BCD碼送入AT89C51中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,最后在數(shù)碼管上顯示.系統(tǒng)的精度基本達(dá)到了要求。</p><p>　　6.1 硬件部分設(shè)計評價</p><p>　　本設(shè)計硬件具有簡單化，且可靠性強(qiáng)等優(yōu)點；但由于實驗室提供的電容精度不夠高以及各種干擾對整個系統(tǒng)的影響，導(dǎo)致了系統(tǒng)具有一定的浮動誤差，若把放大模塊中的電容換成高精度的

93、電容以及增強(qiáng)系統(tǒng)本身的抗干擾能力，系統(tǒng)的精度也必然會提高。</p><p>　　6.2 軟件部分設(shè)計評價</p><p>　　本次軟件設(shè)計我們采用模塊化編程，思路清晰，使程序簡潔、可移植性強(qiáng)。但是在程序編寫方面，沒有對系統(tǒng)進(jìn)行具體的優(yōu)化。這就需要我們針對所選硬件外設(shè)對系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的優(yōu)化工作，確保工藝控制的最優(yōu)化。</p><p>　　本設(shè)計的目的不僅僅是溫度控制本身

94、，主要提供了單片機(jī)外圍電路及軟件包括控制算法設(shè)計的思想，應(yīng)該說，這種思想比控制系統(tǒng)本身更為重要。</p><p><b>　　6.3 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要對整個系統(tǒng)設(shè)計方案進(jìn)行分析評價，并最終使自己更好的了解自己所做設(shè)計的優(yōu)缺利弊，從而使自己更好的學(xué)習(xí)一些基于單片機(jī)方面的知識。結(jié) 論</p><p>　　乳粉包裝自動

95、稱重系統(tǒng)實現(xiàn)了自動的原理，也就是在系統(tǒng)中應(yīng)用電動機(jī)、單片機(jī)、還有內(nèi)部程序的共同作用，使乳粉從落粉槽中落下，在各種內(nèi)部結(jié)構(gòu)的控制下，看一袋乳粉的重量是否達(dá)到預(yù)期的重量，如果達(dá)到則通過傳送帶傳送出去進(jìn)行下一袋乳粉的自動稱重；否則將次品袋作丟棄處理。此過程中重量的調(diào)節(jié)有粗調(diào)和細(xì)調(diào)，分別有兩臺電動機(jī)及內(nèi)部程序控制完成。步進(jìn)電機(jī)實現(xiàn)粗調(diào)的目的，當(dāng)乳粉的重量接近預(yù)期重量的時候，就要停止步進(jìn)電機(jī)的運行轉(zhuǎn)為用異步電機(jī)實現(xiàn)細(xì)調(diào)的階段，直到一袋乳粉的重量等

96、于我們想要的重量為止。</p><p>　　本設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計一種稱重控制系統(tǒng)，究其實質(zhì)是一個嵌入式應(yīng)用軟件的開發(fā)。通過了解現(xiàn)階段各個領(lǐng)域中稱重控制系統(tǒng)的應(yīng)用方案以及使用場合，國內(nèi)外嵌入式發(fā)展的現(xiàn)狀，對比各種嵌入式處理器的性能和結(jié)構(gòu)，最終選擇了基于C51單片機(jī)的嵌入式控制系統(tǒng)。</p><p>　　本文采用單片機(jī)AT89C51 性價比高，硬件設(shè)計簡潔，整個控制系統(tǒng)通過設(shè)置的參數(shù)，根據(jù)單片機(jī)

97、自動修正啟動稱重控制裝置，調(diào)整滿足現(xiàn)場需要，同時可通過數(shù)碼顯示，清楚的觀測到稱重值，超過限定值進(jìn)行中斷處理。此套裝置實施方便、可靠。</p><p>　　要完成一個好的設(shè)計方案，需要對用戶提出的需求有一個清楚的認(rèn)識，針對用戶的需求指定系統(tǒng)硬件外設(shè)和編寫程序，并且細(xì)化程序，使軟件最大程度地發(fā)揮系統(tǒng)功能。信息時代的高速發(fā)展使得嵌入式產(chǎn)品獲得了巨大的發(fā)展空間和機(jī)遇，相信在未來的發(fā)展中，會有越來越多的行業(yè)、越來越廣泛的場

98、合使用嵌入式設(shè)備，使嵌入式產(chǎn)品得到長足的發(fā)展。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本次設(shè)計是在我的導(dǎo)師xx的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，xx老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。兩年多來，學(xué)院的很多老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，

99、同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向xx老師及其他老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 </p><p>　　在此，我還要感謝在一起愉快的度過大學(xué)四年求學(xué)生活的電氣0722各位同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。特別感謝我的舍友們，他們對本課題做了不少工作，給予我不少的幫助。</p><p>　　在論文即將完成之際，我的心情無法平

100、靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們！</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　1 周航慈.單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社,2002.</p><p>　　2 李朝青.單片機(jī)

101、原理及接口技術(shù).1999,209～210.</p><p>　　3 陳龍三.8051單片機(jī)C語言控制與應(yīng)用.1999.</p><p>　　4 薛棟梁.單片機(jī)原理與應(yīng)用.2001,254～265.</p><p>　　5 王瓊.單片機(jī)原理及應(yīng)用實驗教程.合肥工業(yè)大學(xué)出版社,2005.</p><p>　　6 馮建華.單片機(jī)應(yīng)用的系統(tǒng)設(shè)

102、計與產(chǎn)品開發(fā).人民郵電出版社,2004.</p><p>　　7 劉悅.單片機(jī)在智能充電器中的應(yīng)用.1999,22(6):725～729.</p><p>　　8 金燕.門式起重機(jī)用電子吊秤系統(tǒng)的設(shè)計.2001,18(5):55～58.</p><p>　　9 霍愛清.基于89C51單片機(jī)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計.2001,18(6):10～12.</p

103、><p>　　10 閻石.數(shù)字電子枝術(shù)基礎(chǔ).1995.</p><p>　　11 沈紅衛(wèi).基于單片機(jī)的智能系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).電子工業(yè)出版社,2005.</p><p>　　12 聶毅.宏匯編語言程序設(shè)計教程.電子工業(yè)出版社,1998.</p><p>　　13 楊文龍.單片機(jī)原理及應(yīng)用.1998.</p><p>

104、　　14 薛鈞義.MCS－51／96系列單片機(jī)微型計算機(jī)及其應(yīng)用.1997.</p><p>　　15 高金峰.帶通訊接口的電子稱重系統(tǒng).1998.</p><p>　　16 龔光華.單片機(jī)認(rèn)識與實踐.北京航空航天大學(xué)出版社,2006.</p><p>　　17 趙茂泰.智能儀器原理及應(yīng)用（第2版）.電子工業(yè)出版社,2004.</p><

105、p>　　18 馬忠梅.單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計(第三版).2003.</p><p>　　19 劉悅.單片機(jī)在智能充電器中的應(yīng)用.四川師范大學(xué)學(xué)報.1999.22（6）:725～729.</p><p>　　20 王幸之.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社,2000. </p><p><b>　　附錄A 譯文</b&g

106、t;</p><p><b>　　單片機(jī)的歷史</b></p><p>　　1971年十一月，一家名為英特爾的公司公開推出了世界上第一個單芯片微處理器，英特爾4004（美國專利＃3821715），這是由英特爾的工程師Mazor費德里科Faggin，特德Hoff和斯坦發(fā)明的。在發(fā)明了集成電路這一革命性的電腦設(shè)計后，電腦芯片愈來愈小的趨勢開始顯現(xiàn)出來。 英特爾4

107、004芯片通過將所有的電腦系統(tǒng)（即中央處理單元，存儲器，輸入和輸出控制）都集中在一塊集成電板上而使電腦芯片越來越小。 這些也都使得人類對非生命性物質(zhì)的智能化處理成為了可能。</p><p><b>　　英特爾的歷史</b></p><p>　　1968年， 正在為Fairchild半導(dǎo)體公司工作的鮑勃諾伊斯和戈登摩爾兩個工程師工作的并不快樂，因此他

108、們準(zhǔn)備離開公司去創(chuàng)造屬于他們自己的公司，而當(dāng)時Fairchild的許多員工也都紛紛離開公司去尋求更好的出路。 諾伊斯和摩爾人喜歡被昵稱為“Fairchildren”。</p><p>　　鮑勃?諾伊斯自己寫了一網(wǎng)頁關(guān)于他想要創(chuàng)辦的新公司的構(gòu)思，而這些構(gòu)思也足已說服舊金山風(fēng)險資本家羅克參與到諾伊斯和摩爾的新公司創(chuàng)建中。而事實上羅克在不到兩天內(nèi)就賺了$250萬美元。</p><p>

109、　　一個芯片是否能具有12種功能</p><p>　　1969年年底，一位來自日本的潛在客戶Busicom預(yù)定了12種特制的電腦芯片。 而這些具有鍵盤掃描，顯示控制，打印機(jī)控制及其他功能的芯片都被運用在Busicom制造的計算器。</p><p>　　雖然英特爾沒有適合做這項工作的人才，但他們確能提出一個關(guān)于這項工作的解決方案。 英特爾工程師泰德霍夫覺得英特爾可以制作出