单片机在灌装控制器中的应用

1 引言

随着国民经济的高速发展，一些行业对包装设备不断提出新要求，国产包装机远不能满足经济发展的需求，进口包装机在包装机市场占据很大份额。本文在消化吸收国外先进技术基础上，结合我国国情，经多年研究，开发出光、机、电一体化智能包装机，技术指标国内领先，运行稳定，性能可靠，可与进口机相比美，而价格只及同类进口机型的1／3-1／5。智能化包装机用于自动化称量包装，包装物形态为粉状(洗衣粉、奶粉、咖啡等)和颗粒状(种子、糖果、瓜籽、花生等)。

本文介绍一种基于ADμC812单片机的智能包装机。该系统结构简单、造价低、工作可靠、适用性强。且具有如下特点：

(1)通过电器自动控制，实现双速给料，保证下料速度和精度；

(2)人工上袋，双气缸挟持，自动化程度高、工作可靠、操作简单；

(3)仪表灵敏度高，采样速度快，软件功能强，有标准接口，可与计算机通信；

(4)称量速度准确，数字显示，直观易读，稳定可靠，维护方便；

(5)控制柜采用密封形式，适用’了恶劣的粉尘环境。

2 ADμC81 2单片机简介

ADμC812单片机是美国AD公司新推出的具有真正意义上的完整的数据采集芯片。其组成为：一个8通道5μs转换时间且精度白校准的12位逐次逼近A／D转换器、两个12位的D／A转换器、8KB的闪速／电擦除程序存储器、640字节闪速／电擦除数据存储器、80C52单片机的内核。其他的一些重要功能模块包括：一个看门狗定时器和电源监控器、A／D转换器与数据存储器之间的DMA电路、存储保护电路、SPI和I2C总线接口。ADμC812优点之一是集成了—个完全可编程的、自校准、高精度的模拟数据采集系统。ADμC812另一个优点是它采用了闪速／电擦除存储器，辅之以内含的加载器和调试软件，使系统的设编程、调试简便。

3 控制器基本构成

控制器前端称重探头采用应变式称重传感器，它是一种将力信号转换为电信号的机电元件，广泛应用于电子称重领域，自动控制和自动检测领域等，是称重和检测系统的核心元器件；键盘、显示管理应用MAX7219芯片；语音电路使用的是ISD1110多段录放语音芯片。整个机器在ADμC812单片机的管理下工作，控制器硬件电路如图1。


  
4 整机工作过程

控制器上电后， 自动检测数码管、状态指示灯及传感器的接线是否正确。检测通过后，主显示显示“HELLO”。控制器具有手动／自动两种工作状态。在自动状态下(运行指示灯亮，运行输出有效)控制器自动控制快、中、慢加料及卸料、松袋全过程。

控制器在自动控制过程中，首先启动大投、中投及小投信号进行快速加料。当称重值>大投值时，关闭大投信号进行中速加料。当称重值>中投值时，关闭中投信号，只用小投信号进行慢速加料。当称重值>(目标值—落差值)时，关闭小投信号停止加料，输出定值结束信号。此时判别夹袋延时是否到，若不到则等待，若到则启动卸料信号进行卸料，定值结束信号无效。

若控制器设置超、欠量报警方式有效(ALAon)，则在检测组中每次卸料结束后，卸料重量与目标值比较。若卸料重量>(目标值—超量值)，则产生超量报警。  
  
ADμC812使REC变高(不管；芯片处在节电状态还是正在放音)，芯片即开始录音，录音期间，REC一直保持为高。REC变低或内存录满后，录音周期结束，芯片自动写入一个信息结束标志(EOM)，使以后的重放操作可以及时停止，然后芯片自动进入节电状态。REC的上升沿有84ms防颤，防止按键误触发。芯片开始放音，放音持续到EOM标志或内存结束，之后芯片自动进入节电状态。开始放音后，可以释放PLAYE。使电平触发放音(PLAYL)端从低变高时，芯片开始放音。放音持续至此端回到低电平，或遇到EOM标志，或内存结束。放音结束后芯片自动进入节电状态。使循环放音(PLAYE)端出现高电平时，即开始循环放音，只能断电才能停止。

5 结语

该灌装控制器硬件结构简单、工作可靠、应性强，具有很高的推广价值。