毕业设计正文 雷洋 电气化15-1(修改)(7)

带运行速度。缺点是摩擦轮不能准确地反映皮带线速度。特别是在摩擦轮沾有泥灰时，增加了磨擦轮的直径，产生测速误差，或者，当摩擦轮的支撑轴承生锈时，磨擦轮的转动阻力增大时，造成磨擦轮的线速度和运输带线速度之差增大，亦即产生“打滑”现象，也可以造成测速误差增大。

第四章电子皮带秤硬件设计

4.1主控制器

主控制器采用单片机8031系统完成。8031系统包括程序存储器EPROM，数据存储器RAM，译码器，驱动器，及锁存器等电路，其中RAM要求带有后备电池及RAM数据掉电保护电路，要求系统在掉电后RAM能靠后备电池保存数据达一个月以上。 4.2货物重量采集

代表皮带秤货物的重量由FS1~FS4等4个力传感器并联输出，进入前置放大器F1，F1除放大外还具有调零和调满度功能，分别由调零电位计和调满度电位计来完成。经放大后的信号进入S/H电路F1及A/D电路F4。8031系统用P1.0，P1.2和Data Bus完成数据采集，此部分是一个中速度的数据采集，采样保持器选用LF398,A/D转换器选用AD574。 4.3皮带速度信号采集

在图4.1所示电路中，SS为电磁式速度传感器其输出脉冲的频率代表皮带速度的高低，输出信号的幅值与皮带的速度称正比。该传感器不用电源，当皮带运行较慢时速度传感器输出的幅值较低，需经放大后才能使用，为此设放大器F2先对其经行放大，然后再用整形电路F3将其变成为TTL数字电平。A1，R1，R2，组成同向放大器，增益为100。皮带低速运行时A1输出正弦信号，皮带高速运行时A1输出对称削顶的正弦信号；A2，R3，R4，组成比较器，将A1的输出信号变为对称方波信号，并利用其迟滞特性滤掉信号中边沿抖动；R5和D1最终信号变为3.2V的正向脉冲信号，进入系统的外中断入口INTO，8031通过一段中断服务程序来活的皮带运行的速度信号。 4.4AD转换器选择

利用称重传感器检测压力信号，得到微弱的电信号（本设计为电压信号），而后经处理电路（如滤波电路，差动放大电路，）处理后，送A/D转换器，将模拟量转化为数字量输出。控制器部分接受来自A/D转换器输出的数字信号，经过复杂的运算，将数字信号转换为物体的实际重量信号，并将其存储到存储单元中。 4.5实时时钟及E2PROM存储器等电路

该部分电路有X1242芯片构成，它与主机的通信用I2C口来实现，具有以下功能

1.实时时钟功能，自动产生包括秒，分，时，日，月，年，星期，自动闰月处理并可以再设置的功能。

2.有2KB的E2PROM，用此存放皮带秤系统的设置参数和计量累计值，包括日累计，月累计，年累计，总累计，瞬时累计值和班累计值存放在RAM。由于RAM可保证一个月以上的断电数据保护，而一般的使用单位停电时间一般不会超过一个月。因此用X1242来备份累计数据不仅保证数据不会丢失，而且两套数据可相互效验，从而保证数据的可靠性。

图4-1 速度信号处理电路

4.5其他电路

在本方案中，8031系统还具有8位数码管显示电路，3位数码管显示电路，4 4 16键键盘输入电路，微型打印机驱动电路，RS-232接口电路；系统电源包括＋5V1，＋5V2，±12V，±6V，其中＋5V1用于系统的逻辑电路供电，＋5V2用于LED数码管供电，±12V用于模拟放大器供电，±6V由±12V二次稳压产生专用于力传感器供电。8031的基本输入输出口除P1.0～P1.4和P3.2作为输入信号控制外，其余输入输出口有的直接输出，有的经