基于單片機(jī)的燃?xì)夤嘌b稱重控制器的實現(xiàn)

蚌埠學(xué)院電子與電氣工程系 王云龍 王姝敏 喬愛明 王艷春

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基于單片機(jī)的燃?xì)夤嘌b稱重控制器的實現(xiàn)

蚌埠學(xué)院電子與電氣工程系 王云龍 王姝敏 喬愛明 王艷春

【摘要】本文介紹的基于單片機(jī)的燃?xì)夤嘌b稱重控制器完成了其硬件和軟件設(shè)計，實現(xiàn)對液體燃?xì)夥Q重、灌裝和顯示等功能。該系統(tǒng)基本彌補(bǔ)了國內(nèi)常用的燃?xì)夤嘌b設(shè)備灌裝精度差，穩(wěn)定性不高等缺點，可在國內(nèi)燃?xì)夤嘌b設(shè)備中進(jìn)行推廣。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)；灌裝；稱重；液體燃?xì)?/p>

燃?xì)馐俏覈顬槌Ｓ玫墓I(yè)生產(chǎn)和居民生活的能源之一，但國內(nèi)常用的燃?xì)夤嘌b設(shè)備智能化水平參差不齊，且普遍存在灌裝精度差，穩(wěn)定性不高等缺點。本文設(shè)計了以STM單片機(jī)為控制核心，通過高精度稱重傳感器實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的燃?xì)夤嘌b稱重控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定，灌裝精度較高，可在國內(nèi)燃?xì)夤嘌b設(shè)備中逐步推廣。

1　總體方案設(shè)計

燃?xì)夤嘌b稱重控制器總體設(shè)計由信號采集模塊、單片機(jī)控制模塊、灌裝執(zhí)行電路和無線通信等模塊構(gòu)成［1］。其中信號采集模塊包括稱重傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器和溫度傳感器，用以實現(xiàn)輸入信號的采集和傳輸。顯示設(shè)備、鍵盤和蜂鳴器等構(gòu)成人機(jī)交互模塊；數(shù)據(jù)存儲模塊實現(xiàn)灌裝數(shù)據(jù)的存儲，通過無線設(shè)備與上位機(jī)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸［2-3］。系統(tǒng)總體設(shè)計方案如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)總體設(shè)計方案

2　硬件電路設(shè)計

2.1單片機(jī)電路

本設(shè)計選用STC單片機(jī)，STC11FXX系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘/機(jī)器周期的單片機(jī)，是高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051單片機(jī)，但速度快8-12倍。內(nèi)部集成高可靠的復(fù)位電路，適用于高速通信，智能控制，強(qiáng)干擾場合，符合本設(shè)計要求［4］。單片機(jī)主要任務(wù)是對輸入稱重的電信號和輸入控制信號進(jìn)行處理，并控制灌裝執(zhí)行電路工作。

圖2　A/D轉(zhuǎn)換芯片引腳圖

2.2信號采集輸入電路

稱重傳感器選用鋁合金懸臂梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)變片式傳感器，輸入信號送入高精度和較高轉(zhuǎn)換速度的20位專用電子秤A/D轉(zhuǎn)換集成電路ADS1230，很大程度上降低了由于充氣管道的壓力不均造成的動態(tài)誤差，提高了燃?xì)夤嘌b的精度和穩(wěn)定性［5］。信號采集輸入電路如圖2所示。

3　系統(tǒng)軟件設(shè)計

軟件設(shè)計采用單片機(jī)C語言通過Keil uVison4軟件完成，包括初始化、顯示單元驅(qū)動、稱重傳感器啟動、初始化和數(shù)據(jù)處理等工作。系統(tǒng)流程如圖3所示。

圖3　系統(tǒng)整體流程圖

4　結(jié)論

燃?xì)夤嘌b稱重控制器結(jié)合ADC芯片對采集的灌裝稱重信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，控制灌裝執(zhí)行電路工作，基本實現(xiàn)了燃?xì)夥Q重、灌裝和信息顯示等功能，該系統(tǒng)性能比較可靠，灌裝精度較高，可在國內(nèi)燃?xì)夤嘌b設(shè)備中推廣使用。

參考文獻(xiàn)

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［5］韓振華.談?wù)劮Q重儀表前向通道的設(shè)計［J］.衡器：2003（5）：16-18.

王姝敏（1979—），女，安徽蚌埠人，碩士研究生，講師。

作者簡介：

王云龍，男，大學(xué)本科，蚌埠學(xué)院電子信息工程專業(yè)學(xué)生。

通訊作者（指導(dǎo)教師）：

基金項目：蚌埠學(xué)院自然科學(xué)研究項目（2014ZR11）；國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（201311305013）。