地磅廠家關(guān)于MCS-51 單片機(jī)在電子皮帶秤自動(dòng)化中的運(yùn)用分析

電子皮帶秤作為最基礎(chǔ)同時(shí)也是最重要的一種測(cè)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(jī)的應(yīng)用，是以電子皮帶秤自身所具有的機(jī)械結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)，將 MCS-51 單片機(jī)的自動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行加入和融合，實(shí)現(xiàn)電子皮帶秤自動(dòng)化最有效的方式。文章最主要的核心內(nèi)容在于對(duì)自動(dòng)運(yùn)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(jì)兩個(gè)方面對(duì)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(jī)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(dòng)力裝置，例如啟動(dòng)電機(jī)等，由此可以看出，電子皮帶秤的作用主要體現(xiàn)在對(duì)處于輸送皮帶上物料的稱重和累計(jì)。而 MCS-51 單片機(jī)在電子皮帶秤中的合理應(yīng)用，最突出的作用在于實(shí)現(xiàn)了電子皮帶秤的自動(dòng)化，對(duì)其工作質(zhì)量和效率進(jìn)行了提升。

1 .運(yùn)用 MCS-51 單片機(jī)的電子皮帶秤的系統(tǒng)構(gòu)成

對(duì)應(yīng)用 MCS-51 單片機(jī)作為核心系統(tǒng)的電子皮帶秤而言，其測(cè)量裝置中不可缺少的部分為傳感器。另外，實(shí)現(xiàn)稱量、計(jì)算、調(diào)節(jié)等一系列動(dòng)作自動(dòng)化的決定性因素在于對(duì)應(yīng)變片的應(yīng)用，而實(shí)現(xiàn)將上述動(dòng)作和電子皮帶秤自身所固有的機(jī)械化運(yùn)動(dòng)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(yùn)用 MCS-51 單片機(jī)的電子皮帶秤自動(dòng)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(jī)——開關(guān)量的輸出——接口電路——電機(jī)。

2.運(yùn)用 MCS-51 單片機(jī)的電子皮帶秤的軟件設(shè)計(jì)

2.1 軟件的具體構(gòu)成

系統(tǒng)軟件的構(gòu)成有時(shí)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(duì) MCS-51 單片機(jī)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(duì)其進(jìn)行比較，因此，設(shè)計(jì)人員可以通過對(duì)電壓值進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的環(huán)形隊(duì)伍，該隊(duì)伍應(yīng)當(dāng)擁有的特點(diǎn)在于首尾相接。并且通過參考時(shí)鐘數(shù)值的方式，改變指針位置，保證 MCS-51 單片機(jī)的自動(dòng)化運(yùn)行。

2.2 系統(tǒng)初始設(shè)置

在對(duì)運(yùn)用在電子皮帶秤自動(dòng)化過程中的 MCS-51 單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)該系統(tǒng)所應(yīng)用定時(shí)器的初始性質(zhì)進(jìn)行設(shè)定。定時(shí)器主要作用在于輸出控制，因此，對(duì)其進(jìn)行中斷的程序應(yīng)該是低優(yōu)先級(jí)，而對(duì)滿足自動(dòng)化重裝要求的計(jì)數(shù)器而言，對(duì)其進(jìn)行中斷的程序則是高優(yōu)先級(jí)。

2.3 線性處理問題的解決

作為應(yīng)用 MCS-51 單片機(jī)進(jìn)行電子皮帶秤自動(dòng)化控制過程中出現(xiàn)頻率較高的問題，想要實(shí)現(xiàn)對(duì)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(bǔ)法是保證數(shù)據(jù)線性化的有效方式，對(duì)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(diǎn)，然后再將相鄰節(jié)點(diǎn)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(jī)芯片中，這樣做的目的在于保證計(jì)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(diǎn)是，MCS-51 單片機(jī)在對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)剩余數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行計(jì)算，最終得到符合實(shí)際要求的理想值。

3.運(yùn)用 MCS-51 單片機(jī)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(shí)，想要保證電子皮帶秤自身所固有的重量在支點(diǎn)上保持平衡，往往是通過對(duì)平衡錘的應(yīng)用而實(shí)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(huì)被分散于傳感器和支點(diǎn)基座兩個(gè)部分，此時(shí)所應(yīng)用的計(jì)算公式為：傳感器受力=傳感器和支點(diǎn)之間的距離*物料重量/米。當(dāng)重力作用于傳感器上時(shí)，應(yīng)變片則會(huì)隨之發(fā)生變形的情況，此時(shí)，通過應(yīng)變片向電信號(hào)進(jìn)

△R行轉(zhuǎn)變的壓力信號(hào)公式為：△U= R  ，在上述公式中，U 所對(duì)

△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(duì)

應(yīng)變片所具有電阻的變化趨勢(shì)進(jìn)行體現(xiàn)。通過對(duì)傳感器受力進(jìn)行計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)，以電子皮帶秤速度不變?yōu)榍疤釋?duì)物料流量進(jìn)行計(jì)算，物料流量=物料重量/米*V，此時(shí)物料流量和物料重量/米的數(shù)值成正相關(guān)。

運(yùn)用 MCS-51 單片機(jī)的電子皮帶秤具體工作過程是：首先，傳感器將壓力信號(hào)經(jīng)由應(yīng)變電橋轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)然后再將其進(jìn)行放大處理，需要注意一點(diǎn)，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(jì)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(jī)上被呈現(xiàn)出的電信號(hào)和相應(yīng)物料流量進(jìn)行比對(duì)，保證對(duì)物料計(jì)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(jī)相比，MCS-51 單片機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)穩(wěn)定和可自動(dòng)調(diào)節(jié)三個(gè)方面，可以說它與化學(xué)、煤炭、礦上等行業(yè)對(duì)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(jī)運(yùn)用在電子皮帶秤的系統(tǒng)之中，是符合社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)以及行業(yè)需求的，是實(shí)現(xiàn)電子皮帶秤自動(dòng)化的有效措施，同時(shí)也是保證其工作質(zhì)量和效率提升的有效途徑。