0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

采用STC12C5A60S2单片机为核心实现自动配料控制系统的设计

电子设计 来源:郭婷 作者:电子设计 2018-12-17 08:13 次阅读

1.前言

在大规模工业生产中,需要对物料进行称量配比。目前工厂一般使用两种方法,第一种方法采用人工称重,然后将成比例的各种原料同时放入配料机中搅拌;另一种方法是自动称重,自动搅拌。由于很多原始材料为粉状或颗粒,人工配料时,人体容易吸入粉尘等杂物,导致职业病出现,增加了生产风险和劳动力资本,同时配料品种繁多,数量巨大,因此人工配料难以现场管理,很容易出现误配,不但质量难以保证,同时增加了管理成本。为了保证产品质量、提高生产效率和降低工作人员的劳动强度,要求采用准确、可靠的自动配料系统。目前现有的配料系统主要是用工控机或者PLC来控制。工控机控制系统结构复杂,体积大,成本高,维护难,等缺点;PLC系统的数据处理能力较弱;人机界面需要PC机支持。本文采用单片机控制方式具有体积小,编程方便,对于处理专门任务具有运算速度快,实时性能好,可靠性高,成本低廉等优点。

2.原理

文中以两种物料的混合配比为例,采用基于STC12C5A60S2单片机为核心的控制系统进行实现。控制器启动后,利用压力应变传感器对物料进行测重,信号经A/D转换后送入控制器,与设定值相比较,进而调节储物仓阀门达到控制物料配比的目的。各物料的加载量及调节参数经计算后送入输出端工上位机操作人员参考及调整。相对于传统的80C51系列单片机,文中的设计计算速度提高10倍左右,并且具有低功耗,高抗干扰的优势,适用于工况环境恶劣的场合。

硬件系统硬件构图如图1所示,压敏传感器产生的电压测量信号经过放大和A/D转换后,控制器经标度计算后将其与设定值进行比较,输出信号既控制电机调节储物仓阀门,同时与上位机发生通信。硬件电路设计主要包括电源模块、放大电路、A/D转换模块以及显示电路。

采用STC12C5A60S2单片机为核心实现自动配料控制系统的设计

3.信号放大

如图2所示,AD623是一个集成单电源仪表放大器,在无外接电阻的条件下,AD623被设置为单位增益;外接电阻后,AD623可编程设置增益,其增益最高可达1000倍。

采用STC12C5A60S2单片机为核心实现自动配料控制系统的设计

压敏传感器输出信号0-20mV,经放大后为0-5V电压信号。信号经放大后,采用稳压电路保持信号的完整可靠性。稳压电路基于LM7805(如图3所示)、LM7905(如图4所示)设计,同时满足+5V及-5V信号的稳压要求,为消除有害的输入/输出尖峰信号或噪声,在稳压集成电路的输入端和输出端加上两个电容

采用STC12C5A60S2单片机为核心实现自动配料控制系统的设计

4.A/D转换

如图5所示,A/D转换采用AD7190芯片实现,该器件可配置为具有两个差分输入或4个伪差分输入。芯片上的通道序允许几个渠道已经启用,并且启用了AD7190每个通道的顺序转换。这简化了部分沟通。芯片上的492MHz的时钟可以作为时钟源到ADC,或者,一个外部时钟或晶体都可以使用。

采用STC12C5A60S2单片机为核心实现自动配料控制系统的设计

5.外设模块

如图6所示,外设模块完成显示功能和与上位机进行通信的要求。显示电路采用8位共阳极LED数码管以动态扫描法直读显示。需要74LS373锁存器来控制锁存段码,74LS138锁存位码。

采用STC12C5A60S2单片机为核心实现自动配料控制系统的设计

6.主程序流程描述如图7所示。

采用STC12C5A60S2单片机为核心实现自动配料控制系统的设计

(1)初始化A/D

(2)读AD

(3)数据调零

(4)判断状态1:大仓门,小仓门都开;(仓门一)

(5)判断状态2:大仓门关小仓门开;(仓门一)

(6)判断状态3:大小仓门都关;(仓门一)

(7)判断状态4:出料口打开;(仓门一)

(8)判断状态5:转入仓口二……

7.结束语

本文介绍的基于STC12C5A60S2单片机为核心的自动配料系统,运算速度快、简单可靠、易于维护,且实现了与上位机通信功能,便于控制人员监视操作。在实际的工况生产环境中,能够有效克服复杂环境带来的干扰。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 传感器
    +关注

    关注

    2550

    文章

    51071

    浏览量

    753337
  • 单片机
    +关注

    关注

    6036

    文章

    44556

    浏览量

    634983
  • 控制器
    +关注

    关注

    112

    文章

    16350

    浏览量

    177947
  • 控制系统
    +关注

    关注

    41

    文章

    6611

    浏览量

    110593
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    STC12C5A60S2/STC12C5201AD系列单片机

    STC12C5A60S2/STC12C5201AD系列单片机器件手册
    发表于 09-23 23:33 176次下载

    基于STC12C5A60S2的帆板控制系统设计

    STC12C5A60S2单片机控制核心,利用单片机控制
    发表于 03-22 11:44 203次下载
    基于<b class='flag-5'>STC12C5A60S2</b>的帆板<b class='flag-5'>控制系统</b>设计

    基于STC12C5A60S2单片机的模拟路灯控制系统设计

    文中详细描述了路灯模拟控制系统的设计方法。系统包括单片机控制、显示、红外感应、恒流驱动、路灯单元控制、故障检测与报警等6个模块。
    发表于 09-03 15:40 214次下载
    基于<b class='flag-5'>STC12C5A60S2</b><b class='flag-5'>单片机</b>的模拟路灯<b class='flag-5'>控制系统</b>设计

    STC12C5A60S2的说明书_PDF

    STC宏晶单片机STC12C5A60S2的说明书
    发表于 11-06 17:01 82次下载

    STC12C5A60S2资料

    STC12C5A60S2的全部中文资料,单片机的器件使用手册。
    发表于 04-11 15:18 73次下载

    STC12C5A60S2单片机ID读取

    STC12C5A60S2 单片机 ID 读取。
    发表于 05-10 15:12 10次下载

    STC12C5A60S2系列单片机EEPROM的应用

    STC12C5A60S2系列单片机EEPROM的应用,感兴趣的小伙伴们可以瞧一瞧。
    发表于 10-26 15:55 0次下载

    基于STC12C5A60S2的汽车空调控制系统

      摘要:主要介绍基于STC12C5A60S2单片机的汽车空调控制系统硬件部分和软件部分的设计,对模式功能的转换以及实现控制进行阐述,实验表
    发表于 12-17 16:32 7790次阅读
    基于<b class='flag-5'>STC12C5A60S2</b>的汽车空调<b class='flag-5'>控制系统</b>

    STC12C5A60S2单片机控制流水灯的电路图免费下载

    本文档的主要内容详细介绍的是STC12C5A60S2单片机控制流水灯的电路图免费下载。
    发表于 03-28 13:41 31次下载
    <b class='flag-5'>STC12C5A60S2</b><b class='flag-5'>单片机</b><b class='flag-5'>控制</b>流水灯的电路图免费下载

    STC12C5A60S2单片机最小系统电路原理图免费下载

    本文档的主要内容详细介绍的是STC12C5A60S2单片机最小系统电路原理图免费下载。
    发表于 12-13 15:17 136次下载
    <b class='flag-5'>STC12C5A60S2</b><b class='flag-5'>单片机</b>最小<b class='flag-5'>系统</b>电路原理图免费下载

    STC12C5A60S2系列单片机PCA时钟源设置

    STC12C5A60S2系列单片机PCA时钟源设置
    发表于 11-18 11:36 13次下载
    <b class='flag-5'>STC12C5A60S2</b>系列<b class='flag-5'>单片机</b>PCA时钟源设置

    STC12C5A60S2单片机11.0592晶振实现115200波特率串口通信

    /////////STC12C5A60S2单片机11.0592晶振实现115200波特率串口通/////////////////////////////////STC12C5A60S2
    发表于 11-18 11:51 48次下载
    <b class='flag-5'>STC12C5A60S2</b><b class='flag-5'>单片机</b>11.0592晶振<b class='flag-5'>实现</b>115200波特率串口通信

    STC12C5A60S2单片机双串口通信,互相发送

    STC12C5A60S2单片机双串口通信,互相发送STC12C5A60S2单片机拥有两个全双工串行通信接口,串口1的功能及操作与传统51单片机
    发表于 11-18 12:06 28次下载
    <b class='flag-5'>STC12C5A60S2</b><b class='flag-5'>单片机</b>双串口通信,互相发送

    STC12C5A60S2系列单片机中文手册

    STC12C5A60S2系列单片机中文手册免费下载。
    发表于 05-19 17:03 65次下载

    STC12C5A60S2单片机英文资料

    电子发烧友网站提供《STC12C5A60S2单片机英文资料.pdf》资料免费下载
    发表于 10-25 15:24 0次下载
    <b class='flag-5'>STC12C5A60S2</b><b class='flag-5'>单片机</b>英文资料