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        基于單片機的垃圾稱重計費控制系統

        作者: 時間:2012-10-09 來源:網絡 收藏

        3 稱重模塊和顯示模塊的設計

        (1)稱重傳感器的選擇

        電子計價秤、平臺稱等場合適合選用鋁合金懸臂梁式傳感器,由彎曲引起的形變,在彎曲面集中的區域上下兩面粘貼應變計,形成全橋的測量電路。圖3為CYT-204系列懸臂梁稱重傳感器,選擇量程為0~0.1 T,精度高,漂移低;選擇輸出0~5 V, 易于和接口; 尺寸為130 mm×32 mm×32 mm,安裝方便[3]。

        (2)A/D轉換電路和顯示電路的設計

        TLC2543是TI公司的12位串行模數轉換器,使用開關電容逐次逼近技術完成A/D轉換過程。采用串行輸入結構,能夠節省I/O資源,且具有接口簡單、價格適中、分辨率較高等特點,在儀器儀表中有較為廣泛的應用,因此在本系統中采用TLC2543作A/D轉換元件。

        控制系統常用的顯示器件有LED顯示器和LCD顯示器,其中LCD除了可以顯示數字之外還可以顯示字符,因此本設計選用目前非常通用的LCD1602顯示模塊進行稱重結果的顯示。

        顯示控制程序實現用戶信息的顯示,包括姓名、門牌號碼和卡內余額。當用戶按下箱體選擇按鈕,垃圾重量計費裝置打開相應的投入門,用戶投放垃圾完畢后,根據投放垃圾的種類和重量,卡內余額可以增加或扣減并進行顯示。

        4 存儲模塊和通信模塊的設計

        AT24C08是ATMEL公司的EEPROM存儲器,它的接線極為簡單,只需要2根信號線;其存儲容量為1 KB, 1個存儲模塊可以儲存幾百個用戶的信息,與的接口電路如圖4所示。

        對每個住戶的垃圾投放情況進行統計,需要將系統內存儲的住戶垃圾投放信息讀出。單片機的串行通信接口可以擴展為USB接口、RS232接口和GPRS接口等。本系統內AT89S51的串行接口只有1個,考慮到系統的方便性,在本設計中采用USB口擴展。

        5 投入門控制模塊的設計

        ZYT系列永磁直流電動機采用鐵氧體永久磁鐵激磁系封閉自冷式。作為小功率直流電動機,可在各種裝置中用作驅動元件。本系統中采用ZYT系列永磁直流電動機控制垃圾箱投入門的打開和關閉。

        L298N芯片是步進電機和直流電機的驅動芯片,很容易實現電機的正反轉,本設計中選擇Multiwatt15封裝,易于實驗室焊接。L298N芯片的引角圖如圖5所示。該芯片可接收標準TTL邏輯電平信號VSS, VSS可接4.5 V~7 V電壓; 4腳VS接電源電壓, VS電壓范圍VIH為2.5 V~46 V。輸出電流可達2.5 A,可驅動電感性負載;1腳和15腳下發射極分別單獨引出以便接入電流采樣電阻,形成電流傳感信號。L298可驅動2個電動機,OUT1和OUT2以及OUT3和OUT4之間可分別接電動機。輸入信號端IN1接高電平、IN2接低電平,電機1正轉;反之,電機1反轉。輸入信號端IN3接高電平、IN4接低電平,電機2正轉;反之,電機2反轉。因為不需要調速,調速端A、B可以直接接+5 V。本裝置中,有3個投入門需要控制,因此需要2片L298N,占用單片機6個I/O口。另外L298N對每個電動機都有使能控制端EnA和EnB,3個投入門需要3根單片機I/O口線,如果它們為低電平,則電機不會轉動。

        考慮到一片AT89S51的I/O口有限,且本系統需要的I/O口線較多,所以選用1片AT89C2051來控制投入門電動機動作的正反轉。AT89C2051可以接收選擇投入門的按鍵的信號;它是24引腳的CPU芯片,體積小,節省空間。投入門是否動作由系統中的主CPU AT89S51的一根口線和這片AT89C2051一根I/O口線相連作為信號線來決定。如果用戶卡余額不足,則AT89S51的這根I/O口線輸出高電平,與AT89C2051相連的I/O口線也為高電平,禁止所有投入門動作,AT89S51的芯片如圖6所示。



        關鍵詞: 單片機 垃圾稱重 計費控制系統

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