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1、課程設(shè)計說明書學(xué)生:學(xué)號：學(xué)院:自動化工程學(xué)院班級:題目:儲粉倉粉位高度控制系統(tǒng)指導(dǎo)教師：職稱:2015年6月2日目錄一、設(shè)計方案.................................................................................................................................1二、工作原理12.1流程框圖12.2工作原理1三、硬件設(shè)計23.1傳感器23.2單片機電路設(shè)計33.2.1AT89C51功能及引腳分布33.2.2振蕩方式的選擇53.2.3
2、復(fù)位電路的設(shè)計53.3AD轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計63.3.1ADC0809主要信號引腳的功能63.3.2ADC0809與AT851單片機的連接73.3.3轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送83.4鍵盤輸入電路的設(shè)計93.4.1按鍵去抖93.4.2鍵盤掃描方法103.5數(shù)顯輸出電路的設(shè)計11四、軟件設(shè)計部分124.1原理圖的繪制124.2流程圖的設(shè)計13五、參考文獻131.設(shè)計方案利用單片機為控制核心，設(shè)計一個對鍋爐煤粉粉位進行監(jiān)控的系統(tǒng)。根據(jù)監(jiān)控對象的特征，要時檢測煤粉的粉位高度，并與開始預(yù)設(shè)定值做比較，由單片機控制固態(tài)繼電器的開斷進行粉位的調(diào)整，最終達到粉位的預(yù)設(shè)定值。檢測值若高于
3、上限設(shè)定值時，要求報警，斷開繼電器，控制送粉器停止送粉；檢測值若低于下限設(shè)定值，要求報警，開啟繼電器，控制送粉器開始送粉?，F(xiàn)場實時顯示測量值，從而實現(xiàn)對煤粉粉位的監(jiān)控。2.1流程框圖煤粉粉位ZNZC煤粉倉重錘料位計ADC08098051鍵盤蜂鳴器存儲器數(shù)碼管DAC7512N/50送粉器圖1鍋爐粉位自動控制系統(tǒng)工作流程框圖2.2工作原理基于單片機實現(xiàn)的液位控制器是以AT8C951芯片為核心，由鍵盤、數(shù)碼顯示、A／D轉(zhuǎn)換、傳感器，電源和控制部分等組成。工作過程如下：煤粉粉位位發(fā)生變化時，由測量粉位的傳感器ZNZC煤粉倉重錘料位計測出，并轉(zhuǎn)化為4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信
4、號送入A／D轉(zhuǎn)換器，A／D轉(zhuǎn)換器把模擬信號變成數(shù)字信號量，由單片機進行實時數(shù)據(jù)采集，并進行處理，根據(jù)設(shè)定要求控制輸出，同時數(shù)碼管顯示粉位高度。通過鍵盤設(shè)置粉位高、低和限定值以及強制報警值。該系統(tǒng)控制器特點是直觀地顯示粉位高度，可任意控制粉位高度。3.硬件設(shè)計液位控制器的硬件主要包括由傳感器(帶變送器)、單片機、鍵盤電路、數(shù)碼顯示電路、A／D轉(zhuǎn)換器和輸出控制電路等。3.1傳感器ZNZC重錘式料位計主要用于測量料倉及各種儲料罐中的物料高度,使用戶可靠的掌握料倉中的料位.可用來測量各種復(fù)雜環(huán)境料倉的料位,包括粉狀,顆粒狀及塊狀物料等介質(zhì).廣泛應(yīng)用于化工,食品,冶
5、金,水電,水泥,塑料,采礦及其他工業(yè)領(lǐng)域.?？傆[重錘式料位計由機械傳動部分,儀表控制部分,探測錘三部分組成。特點設(shè)計結(jié)構(gòu)新穎,功能強大.可實現(xiàn)24小時自動測量。圖1ZNZC引腳圖表1ZNZC傳感器參數(shù)參考操作條件環(huán)境溫度:-5℃～+60℃最小介質(zhì)密度:300g/L?(更小密度需定制)最小測量時間間隔:測量高度????5m???3m測量高度????10m???6m測量高度????20m??12m測量高度????30m?18m機械傳動部分測量圍:最大30m測量精度:±0.08m測量速度:0.15m/s鋼絲繩直徑:2mm鋼絲繩材質(zhì):304不銹鋼探測錘重量:2Kg
6、整機重量:30Kg儀表控制部分供電電壓:AC220V,50Hz功耗:75W信號輸出:4～20mA顯示:4位LCD重量:3Kg3.2單片機電路設(shè)計3.2.1AT89C51功能及引腳分布本次課程設(shè)計基于AT89C51單片機，AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CP
7、U和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。AT89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。引腳分布如下圖3.2.1所示：圖3.2.1AT89C51及引腳分布VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個部提供上拉
8、電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1
