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地磅廠家關(guān)于MCS-51 單片機在電子皮帶秤自動化中的運用分析
地磅廠家關(guān)于MCS-51 單片機在電子皮帶秤自動化中的運用分析
電子皮帶秤作為最基礎(chǔ)同時也是最重要的一種測量系統(tǒng),現(xiàn)階段被大量的應(yīng)用在化學(xué)、煤炭、礦上等行業(yè)之中。而 MCS-51 單片機的應(yīng)用,是以電子皮帶秤自身所具有的機械結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ),將 MCS-51 單片機的自動系統(tǒng)進(jìn)行加入和融合,實現(xiàn)電子皮帶秤自動化最有效的方式。文章最主要的核心內(nèi)容在于對自動運行的電子皮帶秤進(jìn)行分析,并且從系統(tǒng)構(gòu)成和軟件設(shè)計兩個方面對其進(jìn)行了深入的探討,為相關(guān)工作的開展提供可供參考的依據(jù)。
引言
電子皮帶秤的構(gòu)成部分包括通過皮帶秤、吊掛皮帶秤、定量給料機等。通常來說,電子皮帶秤特指被安裝于輸送皮帶架至上的稱重裝置,由傳感器、儀表和稱重架所構(gòu)成,極少存在所謂的動力裝置,例如啟動電機等,由此可以看出,電子皮帶秤的作用主要體現(xiàn)在對處于輸送皮帶上物料的稱重和累計。而 MCS-51 單片機在電子皮帶秤中的合理應(yīng)用,最突出的作用在于實現(xiàn)了電子皮帶秤的自動化,對其工作質(zhì)量和效率進(jìn)行了提升。
1 .運用 MCS-51 單片機的電子皮帶秤的系統(tǒng)構(gòu)成
對應(yīng)用 MCS-51 單片機作為核心系統(tǒng)的電子皮帶秤而言,其測量裝置中不可缺少的部分為傳感器。另外,實現(xiàn)稱量、計算、調(diào)節(jié)等一系列動作自動化的決定性因素在于對應(yīng)變片的應(yīng)用,而實現(xiàn)將上述動作和電子皮帶秤自身所固有的機械化運動頻率進(jìn)行統(tǒng)一的決定性引物同樣在于應(yīng)變片的應(yīng)用。運用 MCS-51 單片機的電子皮帶秤自動化工作流程為:電子皮帶秤——傳感器——放大器——信息調(diào)節(jié)——采樣——電路轉(zhuǎn)換——MCS-51 單片機——開關(guān)量的輸出——接口電路——電機。
2.運用 MCS-51 單片機的電子皮帶秤的軟件設(shè)計
2.1 軟件的具體構(gòu)成
系統(tǒng)軟件的構(gòu)成有時鐘程序、主程序、參數(shù)輸出程序、中斷程序、參數(shù)輸入程序等。無論對 MCS-51 單片機進(jìn)行控制還是改變,都需要以控制參數(shù)的輸入作為基礎(chǔ),并且在此基礎(chǔ)上輸入相應(yīng)電壓值對其進(jìn)行比較,因此,設(shè)計人員可以通過對電壓值進(jìn)行研究,設(shè)計出相應(yīng)的環(huán)形隊伍,該隊伍應(yīng)當(dāng)擁有的特點在于首尾相接。并且通過參考時鐘數(shù)值的方式,改變指針位置,保證 MCS-51 單片機的自動化運行。
2.2 系統(tǒng)初始設(shè)置
在對運用在電子皮帶秤自動化過程中的 MCS-51 單片機系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置時,設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)對該系統(tǒng)所應(yīng)用定時器的初始性質(zhì)進(jìn)行設(shè)定。定時器主要作用在于輸出控制,因此,對其進(jìn)行中斷的程序應(yīng)該是低優(yōu)先級,而對滿足自動化重裝要求的計數(shù)器而言,對其進(jìn)行中斷的程序則是高優(yōu)先級。
2.3 線性處理問題的解決
作為應(yīng)用 MCS-51 單片機進(jìn)行電子皮帶秤自動化控制過程中出現(xiàn)頻率較高的問題,想要實現(xiàn)對線性處理問題的高效解決,最核心的方法在于保證采樣數(shù)據(jù)線性化處理,這樣做的可以從源頭處將不屬于線性因素的部分內(nèi)容進(jìn)行消除。內(nèi)部插補法是保證數(shù)據(jù)線性化的有效方式,對其進(jìn)行應(yīng)用的前提在于將曲線劃分為相應(yīng)的節(jié)點,然后再將相鄰節(jié)點用直線進(jìn)行連接,將每條直線所具有的斜率值存入所應(yīng)用的 MCS-51 單片機芯片中,這樣做的目的在于保證計算準(zhǔn)確性的提高,
Zn +1- Zn具體公式如下:Z=Zn+(Y-Yn)*Kn;Kn= Yn +1- Yn 。
2.4 應(yīng)用濾波方法
首先需要明確的一點是,MCS-51 單片機在對電子皮帶秤所應(yīng)用轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣過程中,獲取到的數(shù)據(jù)極易受到外界因素干擾,想要對這一問題進(jìn)行解決,最有效的方式就是使用濾波將干擾因素進(jìn)行剔除。其具體流程為:首先應(yīng)用方脈沖對平均值濾波進(jìn)行干擾,然后在以此為基礎(chǔ)選擇部分?jǐn)?shù)據(jù)加以比較,去掉最大、最小值,再對剩余數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行計算,最終得到符合實際要求的理想值。
3.運用 MCS-51 單片機的電子皮帶秤的工作過程
當(dāng)沒有任何物料被附加在電子皮帶秤之上時,想要保證電子皮帶秤自身所固有的重量在支點上保持平衡,往往是通過對平衡錘的應(yīng)用而實現(xiàn)的。而一旦電子皮帶秤上被附加了額外的物料,其重量便會被分散于傳感器和支點基座兩個部分,此時所應(yīng)用的計算公式為:傳感器受力=傳感器和支點之間的距離*物料重量/米。當(dāng)重力作用于傳感器上時,應(yīng)變片則會隨之發(fā)生變形的情況,此時,通過應(yīng)變片向電信號進(jìn)
△R行轉(zhuǎn)變的壓力信號公式為:△U= R ,在上述公式中,U 所對
△R應(yīng)的數(shù)值是應(yīng)變片所具有的電源電壓,而 R 的意義在于對
應(yīng)變片所具有電阻的變化趨勢進(jìn)行體現(xiàn)。通過對傳感器受力進(jìn)行計算可以發(fā)現(xiàn),以電子皮帶秤速度不變?yōu)榍疤釋ξ锪狭髁窟M(jìn)行計算,物料流量=物料重量/米*V,此時物料流量和物料重量/米的數(shù)值成正相關(guān)。
運用 MCS-51 單片機的電子皮帶秤具體工作過程是:首先,傳感器將壓力信號經(jīng)由應(yīng)變電橋轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號然后再將其進(jìn)行放大處理,需要注意一點,在轉(zhuǎn)換過程中所應(yīng)用電路芯片精度的高低是非常重要的,設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)在保證其高精度的基礎(chǔ)上,使用金屬材質(zhì)遮罩將其屏蔽,在最大限度上堵截外界因素的不良干擾。接下來,將在 MCS-51 單片機上被呈現(xiàn)出的電信號和相應(yīng)物料流量進(jìn)行比對,保證對物料計量工作的高效完成,將電子皮帶秤所具有的作用進(jìn)行最大化發(fā)揮。
4.結(jié)論
綜上所述,通過上文的分析可以發(fā)現(xiàn),與其他單片機相比,MCS-51 單片機最突出的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)穩(wěn)定和可自動調(diào)節(jié)三個方面,可以說它與化學(xué)、煤炭、礦上等行業(yè)對電子皮帶秤所具有的要求完全相符,由此可以看出,將 MCS-51 單片機運用在電子皮帶秤的系統(tǒng)之中,是符合社會發(fā)展趨勢以及行業(yè)需求的,是實現(xiàn)電子皮帶秤自動化的有效措施,同時也是保證其工作質(zhì)量和效率提升的有效途徑。