0引言近年來,單片機(jī)發(fā)展到了一個全新階段,廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械控制、自動化生產(chǎn)設(shè)計等行業(yè),并逐步延伸到智能控制的諸多領(lǐng)域。以單片機(jī)為控制核心的小型自動化生產(chǎn)檢測系統(tǒng),尤其在一些液體產(chǎn)品的檢測等復(fù)雜工程中,控制人員通過微處理單元對產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量以及液位等信息的檢測,根據(jù)顯示屏顯示的信息告知產(chǎn)品的質(zhì)量是否符合設(shè)計要求。同時在必要時可以在不達(dá)標(biāo)產(chǎn)品被檢測到的情況下進(jìn)行報警,大大提高了工作效率,也給檢測人員帶了很大的便利,節(jié)省了一定的企業(yè)成本。1系統(tǒng)硬件設(shè)計1.1系統(tǒng)的整體設(shè)計以單片機(jī)為核心,設(shè)計一個智能監(jiān)控系統(tǒng),可以實(shí)時進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量、液位數(shù)據(jù)的采集,并通過數(shù)碼管進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,最終顯示所測試產(chǎn)品質(zhì)量、液位數(shù)據(jù)。同時,監(jiān)控系統(tǒng)也可以在檢測到不符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品時進(jìn)行實(shí)時控制及報警提示,從而便于生產(chǎn)人員了解產(chǎn)品的質(zhì)量信息,保證產(chǎn)品質(zhì)量。系統(tǒng)硬件包括控制模塊、電源模塊、顯示模塊、驅(qū)動模塊、按鍵和報警模塊、傳感器實(shí)時數(shù)據(jù)采集監(jiān)測模塊,如圖1所示。1.1.1單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計本系統(tǒng)中采用單片機(jī)為AT89C52,其最小控制系統(tǒng)如圖2所示,AT89C52主要功能特性如表1所示。AT89C52最小系統(tǒng)是指能夠保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的最小組成單元,包括電源電路、時鐘電路和復(fù)位電路[1]。圖2AT89C52最小系統(tǒng)表1AT89C52主要功能表1.1.2電源電路電路電源主要包括:5V其他外圍電路,如報警電路等電源電壓;15V的驅(qū)動及恒流斬波電路主要功能特性兼容MCS51指令系統(tǒng)8K可反復(fù)擦寫FlashROM32個雙向I/O口2568bit內(nèi)部RAM3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷時鐘頻率0~24MHz2個串行中斷可編程UART串行通道2個外部中斷源共6個中斷源2個讀寫中斷口線3級加密位低功耗空閑和掉電模式軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能圖1基于質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的系統(tǒng)框圖電平,供電對象為IRF540和控制器;+24V電磁閥供電電壓。驅(qū)動電路供電電壓同時也是電機(jī)的工作電壓,它不是一個定值,由于控制器電源部分硬件結(jié)構(gòu)的限制,控制器電源電壓在20~50V之間,若超出此范圍,系統(tǒng)便無法正常工作。電源部分的電路圖如圖3所示。圖3驅(qū)動電路電源電路1.1.3重力采集電路在本設(shè)計的系統(tǒng)中,重力傳感器起到了至關(guān)重要的作用。本文選取MPX4115重力傳感器,該重力傳感器是由1個硅壓力傳感器組成,傳感器內(nèi)部的應(yīng)變片為輔助的構(gòu)成結(jié)構(gòu),應(yīng)變片在壓力情況下產(chǎn)生形變,然后電阻值改變,將傳感器的信號輸出。傳感器結(jié)合了高級的微電機(jī)技術(shù),薄膜鍍金屬。還能為高水準(zhǔn)模擬輸出信號提供一個均衡壓力。在0~85的溫度下誤差不超過1.5%,溫度補(bǔ)償是-40~125。1.1.4ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路由于由重力傳感器MPX4115采集出來的電壓為模擬值,而單片機(jī)所能處理的為數(shù)字量,所以有必要將重力傳感器MPX4115采集到的模擬量進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換。本設(shè)計的產(chǎn)品質(zhì)量檢測系統(tǒng)中選用一種八位分辨率雙通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0832。1.1.5液位信息采集電路直接用單片機(jī)檢測3個引腳的高低電平狀態(tài),通過電阻R1、R2直接采樣,如圖4所示。仿真中用1個撥碼開關(guān)SW1來模擬液位檢測電路的B、C引腳,分別與單片機(jī)的p1.0、p1.1引腳連接,A引腳處于高電平與+5V相連。根據(jù)液位檢測原理,分別在B、C2個引腳的下方接入1個4.7K的下拉電阻。當(dāng)p1.0和p1.1都打開時,此時液位達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn),單片機(jī)檢測到p1.0、p1.1的低電平狀態(tài),控制電機(jī)不再轉(zhuǎn)動,不再升高液位;當(dāng)p1.0關(guān)閉、p1.1打開時,液位即位于最低標(biāo)準(zhǔn)與最高標(biāo)準(zhǔn)之間,單片機(jī)檢測到p1.0的高電平、p1.

總結(jié)

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