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工业网络通讯技术
信息来源:本站原创      添加时间:2012/3/20 10:39:38
 
单片机在非自动秤中实现自动累加功能
刘联邦
摘要:文章较详细地介绍了本人设计制作并应用于实际的单片机非自动秤自动累加系统,分另从称重显示仪、单片机系统驱动显示电路三部分对该系统的设计思路、功能原理及采用的方法作了详细的论述,为非自动秤改自动累加秤后的维护与检修提供理论依据和实践经验方面的教材。
关键词:单片机   称重   自动累加   LED显示
引言
近年来,随着科学技术的飞速发展,数字指示秤在工业计量和工艺控制中的应用越来越广泛,同时数字指示秤的产品在技术上越来越成熟,为了满足工艺控制的需要,许多生产厂商的称重显示仪设计有串行输出口、预置控制点等,这实现工艺控制和自动计量提供了良好的条件。在实际应用当中,如果用计算机和称重显示仪接口实现自动累加工能有如下几点不足:计算要容易在使用由于操作失误,病毒等原因计算机无法正常动行,或掉失数据。机算机运行需要良好的运行环境而一般现场环境较恶劣,微机投资成本较高,并且用计算机对单台数据处理造成了资源上的浪费等原因使很难实现较稳定的计量。采用单片机和称重显示仪接口,对称重显示仪的显示数据进行自动累加,不但成本低,而且还可以在恶劣的环境中使用,不受环境的限制。
一,硬件设计
称重显示仪串口输出采用25针D型插座,2为串口输出,3为串口输出,7为地。
RS232信号通过MC1489二级驱动经74ALS00整形后送至CPU8031的第10脚RXD脚输入。CPU将处理后的数据和外部存储器中的数据相加后将结果存在外部部存储器DS1220中。
CPU调用存放在DS1220中的数据,经74373缓冲后送入显示电路中显示。
软件设计
8031和称重显示仪的连接
如图1,从称重显示仪输出的RS232信号经串口专用接收集成电路1489四MDTL线性驱动器EIA-232D 接收二级缓冲,将电压稳定在5V
称重显示仪数据输出格式如下:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
字符
S
T
X


A


B


C
显示的重量值
L
S
D
M
S
D
皮重值
L
S
D
C
R


位传送格式
1位开始位、7位数据位、1位偶校验位
据拫上述格式可知该仪表采用方式串行1方式。串口初始化程序如下:
MOV  TMOD,#21H    ;定时器方式控制
MOV  SCON,#50H  ;控串控制方式为方式1,允许接收
MOV  IE,#82H      ;中断控制
MOV  TL1, #0E8H    ;定时期高位设定
MOV  TH1,#0E8H     ;定时期高位设定
SETB  TCON.TR1      ;定时器1打开
数据处理系统当接收到数据后,查找STX(开始位),当接收到起始位STX后连续接收18个ASC11码,接收完成一组数据再判断些时送出的数据是否有效,同时检测状态字B是否是稳定的,无效或不稳定,则返回;如果是称定的有效数据,则和上次接收的数据进行比较,如果这此数据大于上次的数据,则表明加料系统正在加料,记录这次的数;如果第二次接收的数等于第一次记录的数,则返回接收数据;如果第二次接收的数据小于第一次的数,则表明称料系统正在排料,此时用第二次接收的数减去第二第的数,将差值与累加器中的数相加,存储到外部RAM中。该过程的程序流程如下:
上述流程的工作过程如下:
加料系统从t0开始加料,在t1加料完毕,称重显示仪连续不断地向单片机数据处理系统传送数据,当该系统在 t1采集到重量数据m1后和t0时采集到的数据m0进行比较,结果为负,则保存m1;继续采样,当系统排料至t2时,采集到的数据m2和t1时的数据m1进行比较,结果为m2小于m1,则m2减m1,所得到的结果与外部存储器中的数据相加,保存结果到外部存储器中。
CPU不断调用显示子程序将储存在外部存储器中的数据调用按位送到显示电路中显示。低位送数据,高位送地址位。
由于集成电路的延时特性,在送完个位后送十位时个位位同时变为和十位位一个的显示,同样,在传送百位数据时,同样十位变成和百位一样的数据显示,其原因是在传送数据时位和数同时送出,位位先送到4511而地址位再通过74HC154译码后送到4511的选通端。时序图如下:
把十位数送至4511的ABCD端时,IC2还在选通状态,所以送入十位的显示数据同时也被个位驱动集成块IC2所接收,当IC2的L1的B1由低电平变为高电平时,十位数被IC2锁存,我们采用传送完一位数据后再送一个陗隐售号,即把同样的一个数和F0或运算后再次送出。显示驱动子程序如下
MOV  R0,#0F4H           ;设置取数指针
MOV  R1,#00H            ;设置位数指针
MOV  R2,#05H            ;设置计数指针
MOV  DPTR,#0800H       ;设置输出口地址
TX:  MOVX   A,@R0           ;取地址F0的数据到累加器A
ANL  A,#0FH              ;屛蔽低4位
SWAP   A                 ;高位与低位交换
ORL  A,@R1               ;加位数指针
SWAP   A                  ;高位与低位交换
MOVX  @DPTR,A          ; 输出到显示驱动电路
ORL   A ,#F0H             ;累加器加消隐
MOVX  @DPTR ,A          ;送出消隐信号
INC  R1                    ;位指针加1
MOVX  A,@R0              ;取数
ANL  A,#0F0H               ;屛蔽高4位
ORL  A,@R1                 ;加位数指针
SWAP  A                     ;高位与低位交换
MOVX  @DPTR,A             ;送到显示驱动电路
ORL  A,#0F0H                
DEC  R0                      ;地址位减1
DJNZ  R2,TX
END
结束语
  该系统具有不受环境的影响,可以多尘和有磁场的环境中使用,统计数据准确,无需操作人员,成本低,可扩充空间大,资源利用率高等特点,并且,数据保存在掉电保护性存储器中,保存数据不易掉失,安装方便,工作电源可在仪表中取出。
参考文献:
1.《单片机原理与技口技术》电子工业出版社
2.《T800称重显示仪技术手册》梅特勒-托利多(常州称重衡器有限责任公司)
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