体,可以实现自动进料或自动出料的逻辑控制,或者把料位越限信号远传到控制室。在控制室里的控制电路判断料位是否越限,并按要求使被控的进出料设备启停。
并且叉体的制造和装配良好时,音叉也可用于液体测量和控制。在测量时不需要大幅度的机械运动,驱动功率小,机械结构简单、灵敏而可靠。此设计选择音叉法阻力式料位传感器。
2.4 LED显示电路选择
LED显示器是由N个LED显示块拼接成N位LED显示器。N个LED显示块有N跟位选线,根据显示方式的不同,位选线和段选线的连接方法也各不相同,段选线控制显示字符的字型,而位选线为各个LED显示块的公共端,它控制该LED显示位的亮、暗。LED显示器有静态显示和动态显示两种显示方式。 2.4.1 LED静态显示方式
LED显示器工作于静态显示方式时,各位的共阴极(或共阳极)连接在一起并接地(或+5V);每位的段选线分别与一个8位的锁存器输出相连。所以称为静态显示。各个LED的显示字符一经确定,相应锁存器的输出将维持不变,直到显示另一个字符为止。也正因此如此,静态显示器的亮度都较高。这种显示方式接口编程容易。付出的代价是占用口线较多,若用I/O接口,则要占用4个8位I/O口,若用锁存器接口,则要用4片74LS373芯片。如果显示器位数增多,则静态显示方式更是无法适应,因此在显示位数较多的情况下,一般都采用动态显示方式。
2.4.2 LED动态显示方式
在多位LED显示时,为了简化硬件电路,通常将所有位的段选线相应的并联在一起,有一个8位I/O口控制,形成段选线的多路复用。而各位的共阳极或共阴极分别由相应的I/O线控制,实现各位的分时选通。其中段选线占用一个8位I/O口,而位选线占用一个4位I/O口。由于各位的段选线并联,段码的输出对各位来说都是相同的,因此,同一时刻,如果各位位选线都处于选通状态的话,4位LED将显示相同的字符。若要各位LED能够显示出与本位相应的显示字符,就必须采用扫描显示方式,即在某一时刻,只让某一位的位选线状态,而其他各位的位选线处于关闭状态,同时,段选线上输出相应位要显示字节的段码。在确定LED不同位显示的时间间隔,不能太短,因为发光二极管从导通到发光有一定的延时,导通时间太短,发光太弱人眼无法看清。但也不能太长,因为毕竟要受限于临界闪烁频率,而且此时间越长,占用CPU时间也越多,另外,显示位增多,也将占用大量的CPU时间,因此动态显示实质是一牺牲CPU时间来换取元件的减少。
所以,由于本系统只涉及到2位显示输出,就采用了和2片8位移位寄存器串级使用的LED静态显示方式[2]。
2.5 键盘输入电路
2.5.1 矩阵式键盘接口
矩阵式键盘(也称行列式键盘)适用于按键数目较多的场合,它由行线和列线组成,按键位于行列的交点上。一个3×3的行列结构
可以构成一个有9个按键的键盘。同理,一个4×4的行列结构可以构成一个16键的键盘,很明显,在按键数量较多的场合,矩阵式键盘与独立式键盘相比,要节省很多的I/O口线。按键设置在行列线交点上,行列线分别接到按键开关两端。行线通过上拉电阻接到+5V上。平时无按键按下时,行线处于高电平状态,而当有按键按下时,行线电平状态将由于此行线相连的列线电平决定。列线电平如果为低电平,则行线电平为低电平,列线电平如果为高电平,则行线电平为高电平。这是识别矩阵键盘按键是否按下的关键所在[1]。由于矩阵键盘中行列线为多键公用,各按键均影响该键所在行列的电平。因此各按键彼此将相互发生影响,所以必须将行列信号配合起来比做适当的处理,才能确定闭合键的位置。 2.5.2 独立式按键接口
独立式按键就是各按键相互独立,每个按键各接入一根输入线,一根输入线上的按键工作状态不会影响其他输入线上的工作状态。因此,通过检测输入线的电平状态可以很容易判断哪个按键按下了。独立式按键电路配置灵活,软件简单。但每个按键需要占用一个输入口线,在按键数量较多时,需要较多的输入口线且电路结构复杂,故此种键盘适用于按键较少或操作速度较高的场合。
由于此系统中共有启动两条生产线的“启动1”键和“启动2”键、分秒选择键、时间设置加、时间设置减、显示生产线状态的切换键,时间设置键、时间切换键。只有这8个键,比较简单。所以就采用独立式按键接口电路[6]。
3 、控制系统的实现
该自动送料装车系统的操作过程是:在允许汽车开进后, 汽车到达指定位置( 由传感器进行相应的位置检测), 此时可以起动控制系统。首先送料皮带最上层的电动机动作,经过等时间间隔, 下层送料皮带的各电动机依次动作。当最后一台送料皮带的电动机动作一定的时间后,装满料的料斗打开进行自动装料。当汽车装满料后,料斗关闭,各电动机由下至上经过等间隔依次停止, 汽车开走, 完成一次装车。控制系统返回初始状态, 等待下一次装料。
3.1 控制要求
根据实际系统的操作过程,设计了以下的模拟过程:初始状态: 红灯L1灭,绿灯L2亮,表示允许汽车开进装车。汽车开进到位后(用S2接通表示),L1亮,L2灭。按下起动按钮,电动机M3运行,电动机M2在电动机M3运行2s后开始运行,电动机M1在电动机M2运行2s后开始运行,料斗K2在电动机M1运行2s后打开出料。当汽车上的料装满后(用S2断表示),料斗K2关闭。电动机M1在料斗K2关闭2s后停止运行,电动机M2在电动机M1停止运行2s后停止运行,电动机M3在电动机M2停止运行2s后停止运行。电动机M3停止后,绿灯L2亮,红灯L1灭,表示汽车可以开走。
3.2 流程图
控制系统流程图如3-1所示, 通过比较小车当前位置和呼叫信号位置决定小车运行方向, 当小车当前位置与呼叫信号位置相同, 则小车停止运行; 每次只允许出现一个呼叫信号, 其实现方法可以
采用竞争电路实现, 具体实现方法见下文控制程序部分。
开 始 否 按启动按钮 是 否 否 m
3-1控制系统流程图
3.3 系统的I/O 连接图
根据系统的控制要求,系统的输入点数为2点,输出点数为6点,