数控实习报告.docx
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数控实习报告
毕业设计（论文）
题目基于单片机的自动称重系统
姓名（第7组）
王立明29100301020
许桂林29100101062
文浩29100203055
邬家骏29100203053
何浩28100202020
胡一舟29100203052
李柯平29100203054
专业班级09机械C（本）
所在学院机电工程学院
指导教师（职称）卢满怀（副教授）
二○一二年五月六日
电子科技大学中山学院机电工程学院
基于单片机的自动称重系统
摘要
本文介绍了利用单片机80c51判断物料重量，当达到一定重量的时候，单片机控制停止进料，使得物料重量满足一定要求，同时也通过单片机控制LED显示设定的重量。
本设计的主要亮点在于可以自动识别重量，同时也可以设置自动识别的重量的大小。
关键词:
自动称重；单片机；A/D转换；动态显示；
目录
1绪论1
1.1称重装置的背景1
1.2本设计的应用及意义1
1.3论文主要工作1
2系统总体方案2
2.1系统总体规划2
2.2主要芯片的选型3
2.2.1芯片的选型3
2.2.2传感器的选择4
3硬件设计与实现5
3.1电机选型5
3.2装配图5
3.3零件图5
4测试及其控制程序设计8
4.1程序框图8
4.2程序清单8
4.3程序说明11
5总结与展望12
参考文献12
致谢12
1绪论
我国从六十年代中期开始研制和生产电子秤，初期为模拟指针式，后来发展成数字式。
由于当时技术条件的限制，产品准确度低、可靠性差，适应工厂恶劣环境的能力差，一直故障率和损坏率都很高。
自八十年代初以来，开展了与国外技术交流和合作，引进了一批样机、生产技术和加工测试设备；通过消化、吸收和改造，使电子称重装置的综合水平有了很大的提高。
目前，称重装置已经完全摆脱了纯机械式的结构，机械与电子结合的电子称重装置已逐渐趋向高集成度，高精度，高智能的方向发展，自动称重装置也将呈现更具人性化，功能化的特点。
1.1称重装置的背景
我国电子称重装置的水平相当于发达国家八十年代中期水平。
这里应强调的是有少数产品的技术已处于国际先进水平。
这表明我国在引进消化国外先进技术的基础上，走上了自行开发的道路。
但是同发达国家相比，尚存在着不少的差距，其次是品种尚少，功能不齐全，不能满足经济建设科技进步的全部需要，第三是有些制造厂的产品稳定性和可靠性还比较差，产品好的厂家，其所用的关键配套件还得依赖于进口，例如动态轨道衡用的高稳定性称重传感器还大部分依赖于进口。
1.2本设计的应用及意义
称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表，而且是工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理等多方面的作用。
称重装置应用已经遍及到国民经济各领域，取得了显著的经济效益。
但是，我国在这方面的产品少且功能不齐全，所以改善现有称重装置、开发研究功能齐全的自称重系统是势在必行。
1.3论文主要工作
在自动称重系统中应用了电动机、单片机，在内部程序的共同作用下，用户只需输入重量要求，系统自动运作，使物料从槽中落下，在各种内部结构的控制下，自动完成判断以及称重的过程。
此过程中重量的调节由机械系统及内部程序控件控制。
经模拟软件试验，更证实设计方案可行性。
2系统总体方案
本章围绕系统的总体设计，介绍物料称重系统，其工艺流程是把一个空的容器放置在落料管下方后，从按键输入需要的重量，称重系统开始工作。
电机启动，带动粗螺旋推进器（又称绞笼）旋转，推动物料从落料管落下。
用单片机80c51判断,当物料重量接近设定重量时，停止粗螺旋推进器进料，使物料重量满足给定重量的要求。
并在称重全过程使用led灯显示重量。
2.1系统总体规划
整个系统的工作示意图如图1。
图1整体方案
整个系统的构成是由机械部分和电子系统部分两部分组成。
其中机械部分如图2。
图2机械部分
电子系统部分如图3。
4位显示管用共阳极。
运用动态显示，采用循环导通或循环截止各位显示器的做法。
当循环显示时间间隔较小时，由于人眼的暂留特性，就将看不出数码管的闪烁现象。
图3电子系统部分
2.2主要芯片的选型
2.2.1芯片的选型
单片机80c51
图4单片机80c51
8位AD转换器ADC0832
图5AD转换器
2.2.2传感器的选择
CHHBM-min微型称重传感器（图6），尺寸小、低高度、全密封，适用于空间有限的场合使用，选择量程：
5KG；选择变送器：
0～5V输出。
模拟信号与数字信号间可直接转换。
图6
3硬件设计与实现
3.1电机选型
型号GZ6563-24WB61驱动电机
如图7示。
图7
3.2装配图
如图8，称重物体由上圆柱口进入，左圆柱口排出物料，右侧为连接电动机发动；
图8装配图
3.3零件图
零件1：
推进螺旋轴图如图9，螺旋叶片宽度为13.8cm。
螺旋轴与零件三、电动机配合使用。
此处考虑使用横向装配与采用螺旋轴。
原因在于对于结构略为简单的机械物料推进以及开关口而言，竖直开关相对而言误差较大，而且存在开关过程中物料掉落的不确定性，所以经讨论研究，确定采用横向螺旋推进的方式进给物料，以便更好的掌控精度状况。
图9螺旋轴
零件2：
如图10上圆柱直径为30cm，高8cm；下圆柱直径为10cm，高为4cm。
此零件用于放置准备分配的物料，截面面积自上而下逐渐减少，以达到物料能适当进入螺旋推进开关且不会引起堵塞的效果。
图10漏斗盘
零件3：
如图11空心圆柱长30，直径15，内径14，截面圆直径10，单位cm。
此零件零件一（螺旋轴）作配合使用，作为物料进给开关装置。
图11物料推进管
零件4：
称重部分器件：
长方体铁盒长15，宽10，高3，内切长宽高为14,9,2.8，底架为宽15，高3厚2；倾角为45·单位cm；称件连接重力感应器件，直接连接芯片，如图12。
图12称重盘
4测试及其控制程序设计
4.1程序框图
图13程序框图
4.2程序清单
程序写入80c51芯片,如下
#include
/*---------------------定义变量----------------------------------*/
sbitp1_0=P1^0;
sbitp1_1=P1^1;
sbitp1_2=P1^2;
sbitp1_3=P1^3;
sbitp1_4=P1^4;
sbitp1_7=P1^7;
//共阳极数码管显示0~9的段码
unsignedcharcodetable[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
unsignedintcount=0;//定义计数器
unsignedintweight=0;//称重变量
voiddelay（unsignedinttime）;//延时
voiddisplay（unsignedintn）;//数码管显示
/*---------------------主程序------------------------------------*/
voidmain（void）{
/*-输入同步显示-*/
while
（1）{
inti=0;
unsignedinta;
if（（P1&0x1f）==0x1f）;//没按按键不动作
elseif（p1_0==0）{count=count+100;while（p1_0==0）;}//while（P1!
=0xff）为等待按键松开
elseif（p1_1==0）{count=count+10;while（p1_1==0）;}
elseif（p1_2==0）{count=count+1;while（p1_2==0）;}
elseif（p1_3==0）{count=0;while（p1_3==0）;}//计算清零
elseif（p1_4==0）break;//确认开始称量
p1_7=0;
if（count>255）count=0;//计数器范围0~255g出后自动清零
a=count;
display（a）;//调用显示函数
}
/*-判断称重是否足够并显示-*/
while
（1）{
weight=P3;//从P3口获取称重数据
if（weightelsep1_7=0;//P1.7置低位停止电机
display（weight*5）;
if（p1_3==0）{while（p1_3==0）;break;}//计算清零,并结束本次称量
}
}
/*-------------------延时子程序------------------------------------*/voiddelay（unsignedinttime）{
unsignedintj=0;
for（;time>0;time--）
for（j=0;j<125;j++）;
}
/*-------------------数码管显示子函数------------------------------*/
voiddisplay（unsignedintn）{
P2=1;//P2=1选择千位
P0=table[n/1000];//千位取整后显示
delay（10）;
n=n%1000;//千位取余
P2=2;//P2=2选百位
P0=table[n/100];
delay（10）;
n=n%100;
P2=4;//P2=4选十位
P0=table[n/10];
n=n%10;
delay（10）;
P2=8;//P2=8选个位
P0=table[n];
delay（10）;
}
4.3程序说明
1、称量范围为0~255g，用户输入超过255则会自动清零。
2、4位显示管用共阳极。
运用动态显示。
通过P2口选位，P0口控制显示什么数字，再延时显示短暂的时间，然后重复P2口选下一位。
由于人的视觉暂留，感觉4位数字同时显示。
3、0xc0等表示十六进制的C0H。
如“a=0x20”，相当于“a=16”。
4、本程序由80c51的P0和P2口控制LED数码管的显示，P1.0~P1.5检测按键输入，P3口接收称重数据，P1.7输出高低电平控制电机启动停止，其他口接线为80c51提供运作基础。
5总结与展望
自动称重系统实现了机电一体化，在系统中应用电动机、单片机，在内部程序的共同作用下，用户只需输入重量要求，系统自动运作，使物料从槽中落下，在各种内部结构的控制下，自动完成判断以及称重的过程。
此过程中重量的调节由机械系统及内部程序控件控制。
经模拟软件试验，更证实设计方案可行性。
这是该设计的第一代，今后可以通过改变机械部分设计或者零件精度从而使称重提高。
参考文献
[1]张立勋,黄筱调,王亮.机电一体化系统设计.北京:
高等教育出版,2007.
[2]濮良贵,纪名刚.机械设计.8版.北京:
高等教育出版社,2006.
[3]林立,张俊亮,曹旭东,刘得军.单片机原理及应用.电子工业出版社,2011.
致谢
从我接触单片机，到现在能够用以单片机为控制核心设计出我的毕业设计——基于单片机的自动称重系统，十分感谢卢满怀老师。
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