电子配料秤.doc

电子技术课程设计报告题目电子配料秤学院（部）专业班级学生姓名学号6月6日至6月16日共2周指导教师（签字）2前言电子配料秤是一种预先给定质量比例，对被称物中的几种物质进行配料计量的衡器。在现代工业生产中，电子配料秤有着非常广泛的应用，如饲料加工、炼钢、生产水泥等，在这些生产流程中经常需要将不同的物料按一定重量比例配置进行混合加工。电子配料秤适于用计算机技术控制生产过程,采用高精度的传感器，响应速度快、分辨率高。其配料准确度足以满足现代配料方生产的要求；电子配料秤结构简单、质量轻、安装调试使用方便；它没有机械磨损，故稳定性好；传感器的密封性良好，适合在恶劣环境下工作；采用电子配料秤还可以提高劳动生产率、减轻劳动强度、保证饲料产品的质量、降低生产成本，以及促进企业管理水平的提高。因此，我国现代企业均采用以电子配料秤为核心的配料计量系统。本实验的主要设计的主要思路是通过称重传感器将重物的质量信号转换成电信号在电路中进行传递，由输出的小的电信号经过放大器放大，这是输出的信号分为两部分：一部分通过A/D转换进行数码显示；另一部分通过比较器控制配料。本小组成员在认真分析本次实验设计要求后，初步确定了设计方向以及所需的各元件，成员通过图书馆和网络收集到大量相关元件的详细资料，并对功能相似的元件进行了对比，择优而取。整个设计先有小组各成员分块处理，最后整理汇总得到该篇论文。3目录摘要5关键字5设计要求5正文第一章系统概述61.1设计步骤与思路1.1.1总框图的设计构思1.1.2各单元的构思1.1.3总电路图的构思1.2方案设计与论证1.2.1总体设计方案与比较1.2.2总体设计方案图与分析第二章单元方案选择与论证92.1稳压直流恒流电源设计2.2称重传感器模块电路设计2.2.1传感器基本工作原理2.2.2灵敏度2.2.3承重传感器总误差2.3放大电路部分2.3.1差动放大电路原理2.3.2方案选择2.4数模（A/D）转换模块2.4.1A/D转换器分类2.4.2A/D转换一（接显示部分）2.4.3A/D转换二（接比较部分）42.5显示部分2.5.1数码显示器介绍与分类2.5.2数码显示器选择及原理2.6预置数设计2.6.1预选方案的设计2.6.2方案选择2.7比较电路设计2.8可控开关的设计第三章电子配料秤总电路图23第四章结束语24鸣谢24元器件明细表25参考文献26收获与体会27指导教师评语285题目：电子配料秤摘要：我们的设计共分六大个的模块：集成恒流源模块、称重传感模块、放大模块、模数（A/D）转换模块、预置数模块比较模块、LED显示模块。本电路应用压敏电阻构成秤重电桥来采集电压的微小变化，经过放大电路放大后送入分两部分输出，一部分输入到A/D转换芯片ICL7107或者ICL7106，对输入电压信号进行转换成数字量输出，显示模块直接连接数码管构成，显示实际测量；另一部分输入到比较器中与设定的数字进行比较来控制配料，在比较器的输出主要是对信号的返回，用返回的来控制配料开与停,从而进行配料功能。首先利用由电阻应变式传感器组成的测量电路测出物质的重量信号，再将模拟信号放大传送。其次，由比较器把由差动放大器电路把传感器输出的微弱信号与预设的信号进行一定比较其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种，广泛应用于电子秤以及各种新型结构的测量装置。而差动放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大，对输入信号电平的要求。关键字：称重传感器放大电路数模（A/D）转换比较器LED显示设计要求：1.配料称重范围10Kg500Kg；2.配料设定重量连续可调，到达设定重量自动停止加料；3.配料重量的自动显示；4.配料精度优于1。6第一章系统概述1.1设计步骤与思路1.1.1总框图设计构思我们小组一共有两个人，在通过对题目以及要求的分析和思考，明确了设计任务的功能后，我们将设计过程分为六大模块，并分析各个模块之间的工作关系，最后将各模块组合在一起画出总体功能模块图，并完成实现整体的电路图，最终使用multisim模拟器模拟其实际功能，最终完成设计书。1.1.2各单元的构思对于不通的实验要求对各模块进行分析，这个题目是一个数模结合的系统，通过研究，我们根据总电路的功能的划分，结合我们所学习过的知识对该系统进行具体的构思设计各单元模块，在实现各模块构思设计时，从要实现的功能及如何实现等方面着手，从熟悉的芯片与原件入手，选择相应的元器件及芯片，再进行细节设计，最后使用multisim对其进行仿真与测试。1.1.3总电路图的构思（1）在以上步骤中设计好单元模块后，再从各个单元功能模块间的控制关系着手，选择最优方案，分别对各单元功能模块进行检验论证，在保证各个模块间无冲突，均能正常运行。(2)在仿真无误后，对整体电路进行误差分析，确定符合要求后，对模块间进行连接时电路图完整。而本设计的应重点分析部分在于返回控制与A/D转换电路设计当中，同时还有称重传感、稳压电路以及数码管显示等部分的电路设计。(3)根据整体的电路的分布进行分划，设计好各个元件之间的连接以及位置，最后完成总的电路图。1.2方案设计与论证1.2.1总体设计方案与比较方案一：通过秤重电桥产生电压信号，经放大电路把信号放大后输入A/D转换芯片AD7799进行A/D转换，转换后的数字量输入单片机，有单片机进行数据处理和对A/D转换的控制，再有单片机输出显示信号，通过显示电路进行显示。此方案的优点是可控制性好，电路简单，缺点是数据量大且存储器存储容量有限。但要求是用我们所学的数字电路知识，运用简单数字芯片进行设计，单片机需要编写程序进行数据处理。7图1.1自动配料系统示意图1-料仓2-加料阀门3-称斗4-称重传感器5-放料阀门6-皮带输送机7-加料输出线8-放疗输出线9-质量信号输入线图1.2单片机控制配料结构图（方案一图）方案二：主要是使用我们现在所学过的知识，利用数模结合。其电路构成主要有应变式传感器电路，差动放大电路，模数转换电路，预置数电路，比较器电路。首先利用由电阻应变式传感器组成的测量电路测出物质的重量信号，再将模拟信号放大传送。其次，由A/D转换器将差动放大器电路传出的信号进行进行模数转换，一部分直接接显示器输出，另电子配料秤.1154329876数码管显示数模（A/D）转换数据采集电路放大电路单片机控制加料系统