公告信息：
現(xiàn)代電子技術的飛速發(fā)展，極大地推動了物料包裝技術水平的提高，尤其是電子稱重控制器為散裝物料的精準包裝提供了技術基礎。
一、系統(tǒng)的組成與特點
電子稱重控制器主要由壓力傳感器、信號放大、A/D轉換、LCD、鍵盤、單片機、遠程數(shù)據(jù)傳輸模塊、打印輸出接口等組成。本稱重控制器采用51系列單片機89C52，它具有8K FLASH程序存儲器，可以滿足電子稱重控制器基本功能的需要。
電源模塊采用開關電源，將市電轉換為12V和5V的直流電，作為傳感器及電子稱重控制器電源。
稱重傳感器采用懸臂式稱重傳感器MBB系列，額定負載輸出為3mV/V。稱重傳感器在稱重灌裝電子稱重設備上的應用一般可采用1只，或2～3只并聯(lián)的方式使用；秤斗或夾袋裝置，通過吊掛裝置直接掛在懸臂式稱重傳感器上，傳感器將重量信號轉換為微弱的毫伏電壓信號傳送給電子稱重控制器?；竟ぷ髁鞒虨椋?/span>
傳感器→OP放大→A/D轉換→單片機→顯示屏
二、A/D轉換
電子稱重控制器的A/D轉換部分采用雙積分A/D轉換。 雙積分A/D轉換器（見圖1 A/D轉換原理圖）的工作過程分為采樣和比較兩個階段。
稱重灌裝 稱重控制器 稱重設備
轉換前，邏輯控制電路使S3閉合計數(shù)器全部清零、積分電容C1放電至零，S3斷開。采樣脈沖到來時，轉換開始，模擬開關S1閉合使輸入信號Vin加到反相積分器輸入端，以固定時間T1內(nèi)向電容器充電，使積分器U2A輸出端電壓從0開始增加（極性與Vin相反），同時啟動計數(shù)器對時鐘脈沖從零開始計數(shù)。當?shù)竭_預定時間T1時，計數(shù)器的計數(shù)值表示為N1，采樣階段結束。此時計數(shù)器發(fā)出溢出脈沖使計數(shù)器清零，根據(jù)Vin的極性，電子開關S2將與Vin極性相反的基準電壓Vref加到反相積分器輸入端，積分器對Vref以固定速率反向積分，其輸出端電壓向零電平方向斜變，與此同時計數(shù)器重新開始計數(shù)，進入比較階段。當U2A輸出端電壓下降到零，過零比較器U2B輸出端發(fā)出關門信號，關閉計數(shù)門停止計數(shù)，此時計數(shù)器值為N2，對應時間間隔為T2。至此一次轉換過程結束。
計數(shù)器記錄的脈沖數(shù)N2表示了被測電壓Uin在T1時間內(nèi)的平均值，從而實現(xiàn)了A/D轉換。雙積分A/D轉換器在T1時間內(nèi)采的是輸入電壓的平均值，因此具有很強的抗工頻干擾的能力。在轉換過程中，正向、反向兩次積分所采用的是同一積分器。因此，在兩次積分期間（一般在幾十到數(shù)百毫秒之間），R、C和脈沖源等元器件參數(shù)的變化對轉換精度的影響均可忽略。
三、稱重顯示
電子稱重控制器的顯示部分沒有使用以前的LED數(shù)碼管顯示，而是采用了帶有字符對比度調節(jié)功能的128*64的點陣液晶顯示，工作電壓為5V。可以顯示8×4行16×16點陣的漢字，也可完成圖形顯示。出于成本及夠用即可的原則考慮，漢字顯示部分沒用采用自帶漢字庫的點陣液晶，而是自制了100多個16*16的漢字點陣字模，每個漢字點陣為32字節(jié)；數(shù)字及字符顯示包括了0～9的數(shù)字和52個大小寫的英文字母，同時自制了多種圖形符號，使用戶在去皮、稱重、標定等操作的過程中，更加簡單、直觀、方便。構成了全中文人機交互圖形界面。采用89C52的P0口與點陣液晶的并口數(shù)據(jù)線進行數(shù)據(jù)通訊；P1口控制液晶的片選，時鐘脈沖，芯片使能、讀寫等操作。
四、遠程數(shù)據(jù)傳輸
為滿足定量灌裝電子稱重設備使用廠家對每日產(chǎn)品打包數(shù)量等參數(shù)的統(tǒng)計，本控制器設計預留了可與廠家監(jiān)控中心遠程通訊的功能模塊。
為了使電子稱重控制器的數(shù)據(jù)能夠簡單、可靠傳輸，遠程傳輸功能模塊采用了RS485方式。單片機89C52的P3.0和P3.1分別為串行通訊UART的RXD和TXD，但是由于RS232方式傳輸距離短，不適合定量灌裝電子稱重設備要求的遠距離傳輸應用；故在遠距離傳輸中，該控制器利用UART的RXD和TXD進行了RS485的轉換 。 實 現(xiàn)了 遠 距 離傳輸。
485芯片采用了SP485。該芯片為半雙工收發(fā)器，數(shù)據(jù)傳輸速率高達5Mbps。SP485芯片性能完全符合RS-485的差分信號傳輸原理。差分傳輸?shù)男盘枌ν獠扛蓴_能夠起到很強的抗干擾能力；差分信號是一對大小相等而極性相反的對稱信號，差分信號在PCB（印制線路板）上要被安排成“密近平行線”；用電纜連接兩臺設備時則采用并行排線或雙絞線。在差分信號傳輸過程中會遇到外部干擾信號，但是，由于兩根差分信號線始終在一起，因此干擾信號一般都會同時作用在兩根信號線上，形成疊加在兩根信號線上大小相等相位也相同的共模信號（共模信號是作用于差分信號線上的一對大小相等極性也相同的信號，共模信號往往來自于外部干擾）。差分信號在接收端是靠差分放大器來檢測的。差分放大器只對兩路輸入信號之間的差值起放大作用，而對兩路輸入信號共同對地的電位不起作用，即差分放大器只對差分信號（有用信號）敏感，而對共模信號（干擾信號）形成抑制。這樣，差分傳輸?shù)男盘柧途邆淞撕軓姷目垢蓴_能力，因此特別適用于中遠距離通信或高速通信。這也是本電子稱重控制器采用RS485方式進行遠程數(shù)據(jù)通訊的原因。
五、打印輸出
一些定量灌裝電子稱重設備使用廠家需要定期對生產(chǎn)班次、打包袋數(shù)等參數(shù)進行打印輸出報表；本電子稱重控制器預留了打印輸出接口；當需要打印時，可直接將微型打印機的數(shù)據(jù)線插接至電子稱重控制器的9針RS232接口上，通過選擇液晶菜單中的打印菜單，按下確認鍵，即可打印輸出所需的數(shù)據(jù)。
電子稱重控制器的軟件采用C語言編程，可方便的進行修改，移植，可最大限度的滿足不同客戶對設備功能的不同要求。
小結
本設計實現(xiàn)了定量灌裝電子稱重控制器的傳感器信號采集、A/D轉換、點陣液晶顯示、遠程數(shù)據(jù)傳輸、打印輸出等功能。與機械結構配合形成了定量灌裝電子稱重設備，可對顆粒物料、粉狀物料進行按預設重量自動稱重，自動打包。
當前位置:
定量灌裝電子稱重控制器的設計
來源：環(huán)球糧機網(wǎng)發(fā)布時間：2015-02-21 12:27:14
