第一章緒論帶式輸送機(beltconveyer)又稱膠帶輸送機，俗稱輸送設備。廣泛應用于各行各業(yè)，而且在物料運輸特別是港口運輸中占絕對的統(tǒng)治地位。與其他運輸方式想比較，帶式輸送機以其長距離、大運量、和大傾角運輸等特點脫穎而出。隨著國民經濟的飛速發(fā)展，帶式輸送機已經成為了目前工業(yè)內部運輸的主流。但是我國帶式輸送機設計維護檢測仍然處于起步階段，這很不利于我國大型運輸行業(yè)的快速發(fā)展。圖1.1帶式輸送機結構1.1立題的目的和意義為了確保帶式輸送機運轉可靠持續(xù)，最主要的是及時發(fā)現和排除可能發(fā)生的故障。為此操作人員必須隨時觀察運輸機的工作情況，如發(fā)現異常應及時處理。機械工人應定期巡視和檢查任何需要注意的情況或部件，這是很重要的。例如一個電動機，雖然這并不是顯得十分重要，但電動機高速運轉過久會導致電動機過載燒壞而停止工作。而這個停止就可能嚴重地影響工作運輸鏈的運行，所以無論如何必須認真受過訓練的工人或有經驗的工作人員能及時發(fā)現即將發(fā)生的事故，并防患于未然。帶式輸送機的輸送帶的費用在整個輸送機成本里占相當大的比重。因此為了減少更換和維修輸送帶的費用，必須重視對操作人員和維修人員進行輸送帶的運行和維修知識的培訓學習并加以考試測試其掌握的知識。盡管如此也不可能長時間聯系不斷的檢測帶式輸送機，因此也還需要一個檢測系統(tǒng)進行檢測各種狀態(tài)。[1]只有保證帶式輸送機的正常運行，才能持續(xù)不斷的進行工業(yè)運輸。而主要測量的物理量包括對發(fā)動機溫度的檢測（防止發(fā)動機過載造成發(fā)動機停止工作），對電動機的轉速檢測（防止轉速過快造成皮帶的撕裂），對帶式輸送機上物料的自動稱重檢測（防止因為物料過載導致皮帶受力太大破損）。國內外發(fā)展現狀在過去幾十年中，許多方案已經被提出，并設計了在啟動、運載和停止階段實時控制的長距離帶式輸送機系統(tǒng)。對于小型或中型的帶式輸送機系統(tǒng)而言，“開環(huán)控制”就足夠滿足輸送短距離物料流的使用。對于長距離或復雜的皮帶系統(tǒng)，應采用閉環(huán)控制，以適應各種系統(tǒng)條件和干擾，比例積分控制器（PID）是工業(yè)中應用最廣泛的控制器之一，帶式輸送機速度控制系統(tǒng)的PID參數的取值也依賴于工程實際參數的確定。[2]為了獲取更好的性能，國內外相關專家提出了不同的方案。國內太原理工大學李軍霞考慮到下運帶式輸送機的運行過程中散狀物料流具有隨機性、非線性、隨時間變化的特點，對輸送機調速系統(tǒng)進行精確數學建模，并使用相關方法簡化數學模型，提出運用模糊控制的理論對PID控制器參數進行優(yōu)化。經過理論分析及仿真結果表明，采用網絡理論對速度PID控制器參數進行優(yōu)化后，系統(tǒng)速度誤差減小，提升了帶式輸送機電控驅動系統(tǒng)的穩(wěn)定性。[3]國外對帶式輸送機研究起步早，發(fā)展快，其主要研究領域集中于多輸入輸出（MIMO）系統(tǒng)。隨著長距離帶式輸送機的發(fā)展，常常需要一臺以上的驅動電機同時驅動，帶式輸送機系統(tǒng)本質上是一個多輸入多輸出的系統(tǒng)。國外通常采用模型預測控制（MPC）方法控制約束、非線性過程模型和多變量的情況下也可以輕松處理。在MPC算法中，輸入序列是通過預測范圍內求解給定性能指標的優(yōu)化問題來計算的。一旦優(yōu)化問題的解決，只有第一輸入值執(zhí)行到系統(tǒng)，在下一次采樣時，依歐格新的優(yōu)化問題被反復求解。俄羅斯Bespalov.Vadim教授針對砂石、碎石、煤和谷物等運料在帶式輸送機運送過程中不連續(xù)問題，采用MPC控制方法對其結果運送模型進行約束與優(yōu)化，而采用MPC模型預測控制對帶式輸送機運行速度的優(yōu)化從而實現帶式輸送機的最優(yōu)調度，做到資源消耗最低，收益最高。[4]1.3應用前景與發(fā)展隨著微型計算機可靠性提高和價格的下降,用單片機測量帶式輸送機的各種狀態(tài)已日趨普遍。而且這些裝置非常小巧便于裝接，操作人員一看就懂。而且還擁有著精確度高，測量全面等各種優(yōu)點。以下是具體的狀態(tài)的檢測：1）溫度檢測：利用DS18B20溫度傳感器進行檢測。技術性能描述DS18B20溫度傳感器采用的接口方式為單線接口，在與微處理器結合時，DS18B20溫度傳感器實現雙向通信網絡僅需要一條接口線就可以，然后產生的電信號傳輸到單片機上進行AD轉換即可到動態(tài)數碼管上顯示出數字，從而進行判斷是否溫度過高。2）速度檢測：利用霍爾測試元件進行檢測。如果把霍爾傳感器固定在帶式輸送機的皮帶上而在皮帶上等距離放永磁體，當永磁體經過它時，可以從霍爾元件上產生脈沖信號，傳輸到單片機上，然后根據脈沖信號的分布可以測出電機速度，將其傳輸到LCD液晶顯示屏上顯示出數值，從而進行判斷是否超速。3）稱重檢測：利用平行梁稱重傳感器進行檢測。把平行梁傳感器放在帶式輸送機的開頭部分，每當物料放在上面會自動感應出數字變化，在傳送到應變式電路轉換信號然后就可以輸送到單片機上，經過換算出重量然后自動顯示出數據到液晶顯示屏上供操作人員參考，從而進行判斷物料是否超重。1.4研究內容與創(chuàng)新點圖1.2帶式輸送機狀態(tài)檢測整體架構本課題是研究的是帶式輸送機的各種狀態(tài)檢測，例如發(fā)電機的溫度、電動機的轉速、皮帶物料的稱重。這樣通過單片機連接各種傳感器，并集結于不同的觀測界面進行研究。其創(chuàng)新點：(1)一般利用溫度傳感器測量室溫的，但是個人創(chuàng)新性的提出了利用溫度傳感器放在發(fā)電機內部進行測量發(fā)電機的溫度；(2)測量速度創(chuàng)新意義提出了等距離放置在帶式輸送機皮帶上利用霍爾元件測量電機轉速；(3)一般測量狀態(tài)量都是分開測量，但是本人想利用單片機將三種狀態(tài)集結于一塊進行研究。1.5本文研究的主要內容與章節(jié)安排本文以港口多級帶式輸送機為研究背景，結合港口卸貨碼頭的實際使用需要，運用51單片機、LCD液晶顯示屏、DS18B20溫度傳感器等技術設計了一套基于Labview的帶式輸送機測溫控制系統(tǒng)以及51單片機、動態(tài)數碼管、霍爾元件等技術設計一套基于Labview的帶式輸送機上測速控制系統(tǒng)。而該系統(tǒng)使工作人員可以遠程了解帶式輸送機當前電動機的運轉轉速和當前發(fā)動機的溫度，方便對帶式輸送機進行遠程監(jiān)控以及故障排查。全文共分為六章，各章節(jié)的主要內容如下：第一章為緒論部分，闡述帶式輸送機的目前發(fā)展現狀以及基于帶式輸送機的智能控制領域的國內外研究現狀，并提出基于Labview的帶式輸送機測速控制系統(tǒng)、測溫系統(tǒng)以及稱重系統(tǒng)。第二章對輸送機檢測系統(tǒng)進行整體設計，首先對帶式輸送機的運行系統(tǒng)進行分析，通過帶式輸送機檢測系統(tǒng)的實際需求入手，根據預期目標進行監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件設施的設計，并采用相關方法確定出各個模塊的選擇。第三章為帶式輸送機檢測系統(tǒng)的硬件設計方案，分別從STC89C51單片機的功能、測速檢測模塊、溫度檢測模塊以及稱重檢測模塊等方面對帶式輸送機檢測系統(tǒng)的硬件設備進行介紹。第四章為帶式輸送機檢測系統(tǒng)程序設計方案，分別從流程圖的分析、調試部分（Proteus軟件的電路調試以及Keil軟件的程序調試）、組態(tài)王的模擬動畫演示方面對帶式輸送機檢測系統(tǒng)的軟件部分進行介紹。第五章為我所做模型的演示效果，包括測速模塊、測溫模塊以及稱重模塊的效果演示。并且模擬出三者在帶式輸送機上一起工作的樣子與狀態(tài)。第六章總結，對本次系統(tǒng)設計進行總結并提出不足之處并提出未來的期望。第二章課題方案設計2.1系統(tǒng)設計總體要求在帶式輸送機的實際運輸物流中，由于帶式輸送機的的電動機經常出現故障，所以需要進行檢測，通過檢測電動機的轉速、發(fā)電機的溫度來進行判斷。而轉速可以利用單片機的程序記憶功能以及溫度傳感器來實現，測速可以利用單片機的程序記憶功能以及霍爾元件來實現。具體數值利用液晶顯示屏在單片機上顯示出來。其總思路就是利用各種傳感器根據所測的狀態(tài)產生的電信號然后傳輸到單片機上，再通過單片機轉換信號輸送到液晶顯示屏上顯示出數據，供工人參考以達到測量電動機的的轉速以及發(fā)電機的溫度的目標。除此之外，也時常因為物料運載過多過重導致帶式輸送機受力太大，皮帶斷裂，需要用稱重系統(tǒng)進行測量帶式輸送機上所運載物料的重量。利用單片機的計算機換算功能以及稱重傳感器上測量出物料的重量產生的電信號與應變式電路的換算相結合，然后通過液晶顯示屏顯示出具體數值供工人參考帶式輸送機上的物料總重量。2.2系統(tǒng)模塊選擇與分析2.2.1溫度傳感器選擇與分析由美國DALLAS公司生產的DS18B20數字溫度傳感器網絡芯片，具有經久耐用、使用方便、體積小、封裝形式多樣等特點，在對比較小的空間設備數字測量溫度和控制領域有廣泛的適用性。溫度測量范圍為－55℃～＋125℃，溫度測量最小分辨率為0.5℃。因此在所有已知的溫度傳感器，DS18B20溫度傳感器最合適。[5]DS18B20溫度傳感器的功能就是能夠直接通過溫度的高低產生相對的電信號。即只需要執(zhí)行溫度檢測和A/D轉換時,總線控制器發(fā)出命令即可。等待轉換完畢后，產生的溫度數據以兩個字節(jié)的形式傳輸到溫度寄存器中，而DS18B20則繼續(xù)保持測量的狀態(tài)即等待的低電平狀態(tài)。2.2.2測速傳感器選擇與分析在所有現存知識中有兩個可行的方案進行測速：一種是利用光電編碼器來進行測速，把光電編碼器與電動機的轉軸共一個中心軸進行測量。此方案必須要求比較高，需要轉軸能夠向外延伸，故不推薦。另一種方案是利用霍爾元件來進行測速，在傳送帶上放上磁粒，再利用磁感應切割磁場，產生電流從而記錄時間來計算轉速。此方法比較簡單使用故此本人選擇利用霍爾元件測速?；魻栃ぷ髟恚河捎诖艌龅拇嬖冢慨敶帕４┻^磁場產生磁通量，從而發(fā)生磁感應現象即磁生電產生脈沖信號。系統(tǒng)進行記錄每當穿過一次就產生一次脈沖，在單位時間內所產生的脈沖信號次數就是轉過多少圈，即可計算出轉速出來。2.2.3稱重選擇與分析在目前已知稱重傳感器有很多種，但是功能性能不同很大部分決定了是否該被選擇。一次偶然機會之中，接觸到了礦山中車輛過磅的情景。（為了測量運載車運載物料的重量以及運輸安全，讓運載車走過一個等腰梯形的坡稱取重量）帶式輸送機的物料稱重與礦山過磅一模一樣，所以可以考慮用一樣的稱重傳感器。（平行梁稱重傳感器）平行梁稱重傳感器以其規(guī)模多樣、測量精準、易于加工的特點而出名。其測量原理就是利用重量壓在平行梁傳感器上產生信號，在通過應變式電路單位換算出電信號供單片機記錄。因此就選擇以平行梁稱重傳感器為核心的稱重檢測系統(tǒng)。2.2.4計數器模塊選擇與分析可以采用片外計數器和片內計數器兩個方案。片外計數器的方案是指采用8253等片外的專用計數芯片進行脈沖計數，單片機控制8253的技術過程，并在技術完畢后讀取計數值。片內計數方案是指采用單片機的內部計數器完成對脈沖的計數過程。使用片內的計數器的優(yōu)點在于降低單片機系統(tǒng)的成本。每到一個脈沖將會產生一個T1的計數，在T0產生的100ms中斷完成后，T1的中斷溢出次數就是所需要計的脈沖數。特點在于：使用了內部的T1作為外部脈沖的計數器，并且，為了避免計數器的溢出，將T1的初值設為0。附圖用組態(tài)王編寫的計數器計算算法2.2.5顯示模塊選擇與分析一般常用顯示方法分兩種一種是用LCD1620液晶顯示屏作為核心，此顯示屏編程簡單，而且內容多樣化可以顯示數字，字母等，故推薦使用。另一種是用動態(tài)數碼管模塊作為核心，此處編程復雜，需要有多重定義才行，不推薦。（不過一般單片機會2.2.6單片機選擇與分析選擇何種單片機在整個系統(tǒng)設計中十分重要，可以說選擇一個簡單卻功能強大例如大內存、高速率、通用性、價格便宜等。而STC89C51以其速度極快、功耗低、體積小、資源豐富，有各種不同的規(guī)格，引腳還可編程確定功能，非常適合新手使用。由于技術有限故本人使用STC89C51單片機。STC89C51用24MHz的電平，有32個I/O口，2個可編程時間計數器端口，是8位CPU，其尋址空間為64KB，功能十分強大。2.2.7電源選擇與分析因為資金和知識技術有限，本人采用交流220V/50Hz電源直接轉換為直流5V電源作為電源模塊。因為該方案實施簡單，電路搭建方便，所以可作為單片機的常用電源。2.3章節(jié)小結本章通過對溫度傳感器選擇模塊、測速傳感器模塊、稱重傳感器模塊、計時器計算模塊、顯示屏顯示功能模塊、單片機選擇模塊以及電源選擇模塊，進行綜合決定出用DS18B20溫度傳感器配合STC89C51單片機測量溫度、利用霍爾元件配合STC89C51單片機測量轉速以及利用平行梁稱重傳感器配合STC89C51單片機測量重量的方案。而線路和程序的想法也構思了一點眉目。第三章系統(tǒng)硬件總體設計3.1單片機的介紹3.1.1STC89C51單片機引腳說明圖3.1STC80C51單片機引腳圖P0口的功能：1.外部擴展儲存器時，當做數據總線；2.外部擴展儲存器時，當地址總線；3.不擴展時，可做一般的I/0使用，但內部無上拉電阻作為輸入或者輸出時應在外部接上拉電阻。P1口只做I/0口使用，其內部有上拉電阻。P2口的功能：1.擴展外部儲存器時，當地址總線使用；2.做一般I/0使用，其內部有上拉電阻。P3口功能雖然復雜多樣，但是常用的功能就是作為I/O口和P1的功能類似。VCC：供電電壓。GND：接地。RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。3.1.2STC89C51單片機最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)包括單片機及其所需的必要的電源、時鐘、復位等部件，能使單片機始終保持在正常的運行狀態(tài)。電源電路、時鐘電路是使單片機能運行的必備條件，可以將最小系統(tǒng)作為系統(tǒng)的核心部分，然后通過對其進行存儲器的擴展和A/D擴展等，使單片機完成各種復雜的功能。STC89C51單片機是片內有ROM/EPROM的單片機，因此，這種芯片構成的最小系統(tǒng)簡單可靠。用STC89C51單片機構成最小應用系統(tǒng)時，只要將單片機接上時鐘電路和復位電路即可，由于集成度的限制，最小應用系統(tǒng)只能應用于一些小型的控制單元。圖3.2單片機STC89C51內部時鐘電路圖3.3單片機STC89C51復位電路3.2測速總體硬件設計霍爾傳感器的轉速測量系統(tǒng)工作過程是將測量轉速的霍爾傳感器放在機軸上，而在帶式輸送機的傳送帶上等距離放置磁粒，然后當帶式輸送機開始工作時，因為霍爾效應產生一定量的脈沖信號，然后由霍爾器件電路部分將脈沖信號輸送給單片機。再由單片機中的CPU將該值數據記錄并且處理之后，在LCD液晶顯示屏上顯示出來。3.2.1測速硬件模塊的各類零件介紹3.2.1.1測速霍爾元件傳感器根據霍爾效應，人們用半導體材料制成的元件叫霍爾元件。它具有對磁場的變化十分敏感、結構異常小巧、頻率響應也特別寬、輸出電壓可承受變化大和使用壽命特別長等優(yōu)點，因此，在測量和計算機等領域得到廣泛的應用以及使用者的稱贊。此處是用于測量的A44E集成霍爾開關，用直徑D=6.004mm，長度為L=3.032mm的釹鐵硼磁鋼組成。電源用直流電流，而霍爾開關輸出電壓由四位直流數字電壓表測量，磁感應強度B用95A型集成霍爾元件測量。圖3.4霍爾元件引腳圖霍爾傳感器的外形與磁場的作用關系相當緊密，磁場由運動的磁粒提供，所以霍爾傳感器和磁粒兩者缺一不可?；魻栐y速工作原理:測量電機轉速的第一步就是要將電機的轉速表示為單片機可以識別的脈沖信號，從而進行脈沖計數?；魻柶骷鳛橐环N轉速測量系統(tǒng)的傳感器，它具有其他不同種類傳感器所擁有的優(yōu)點如體積小、便宜簡單和安裝便捷，故此選用霍爾傳感器檢測脈沖信號，其基本測量的工作原理如圖3.5所示。當電機轉動時，帶動傳感器運動，因為磁生電效應即產生對應頻率的脈沖信號，然后經過信號處理后輸出到單片機的計數器上，進行轉速的測量。圖3.5霍爾元件測速原理3.2.1.2LCD液晶顯示屏的介紹LCD1602A是一種工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16x02即32個字符。（16列2行）。在日常生活中，我們對液晶顯示器并沒有想象中的遙遠，可以說遠在天邊近在眼前。液晶顯示模塊已作為很多電子產品的通過器件，如在計算器及很多家用電子產品中都可以看到，其顯示的主要內容是數字、專用符號和圖案。在單片機的人機交流顯示界面中，其一般的輸出方式有以下三種：發(fā)光管、LED數碼管、液晶顯示器。發(fā)光管和LED數碼管比較常用，軟件硬件都比較簡單易懂方便使用。在單片機系統(tǒng)中應用液晶顯示器作為輸出器件有以下幾個優(yōu)點：1）由于液晶顯示器上的每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新新的亮點。因此，液晶顯示器畫質非常高且不會閃爍。2）液晶顯示器是數字式的，非常吻合單片機系統(tǒng)的接口，操作更加方便便于使用。3）液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。4）相對而言，液晶顯示器的主要消耗在其內部的電極和驅動IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。引腳說明：第1腳：VCC為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調整對比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數據寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數據。第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數據線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負極。[7]圖3.6液晶顯示模塊電路圖3.2.2測速硬件步驟以及原理測量方法步驟：首先在帶式輸送機的的電動機附近安裝支架把霍爾元件放在上面，并且與STC89C51單片機相連接組成新的電路。然后在帶式輸送機上等距離放置磁粒，開啟帶式輸送機利用霍爾元件切割磁感線產生霍爾效應傳送到STC89C51單片機的LCD1602液晶顯示屏上顯示出所測量的轉速出來。然后將得到的結果除以放置的磁粒數字減一就行。原因很簡單，例如在1.5米長的帶式輸送機上等距離放置15個磁粒，帶式輸送機啟動轉一圈時帶式輸送機磁粒切割磁感線產生霍爾效應14次，于是所得到的轉速是實際電動機轉速的14倍，因此要除以14才能夠是正確的帶式輸送機的轉速。以單片機STC89C51為控制中心，霍爾傳感器作為測量轉速的檢測元件，用字符型液晶顯示器1602顯示的小型直流電動機轉速的方法，是數字式測量方法，智能化微電腦代替了傳統(tǒng)的機械式或模擬式結構。系統(tǒng)硬件原理圖如圖3-7所示圖3.7測速流程圖3.2.3測速硬件電路設計總圖以下是用Proteus畫出的仿真模擬圖，方便觀看使用。圖3.8測速硬件仿真電路圖由圖所知利用單片機的P0段連接LCD1602線路，霍爾元件產生的電信號接通到RST接口。其余部分為了方便模擬使用故將電機連接上去（右圖上方）。圖3.9霍爾元件測速模型實體圖由圖可看STC89C51單片機的p0口與LCD1602液晶顯示屏相連接，而p3口與霍爾元件以及模擬帶式輸送機的電動機相連。至于兩個控制開關只要在所需要功能上的電路上相連接就行?；仡^如果需要工作，直接將其與電源相連接就行，總開關是控制總電源，分開關是控制馬達轉動。而帶式輸送機等距離放置磁粒可以模擬成一個馬達上安裝兩個磁粒切割磁感線，顯示出的轉速就是帶式輸送機的的轉速。3.3溫度檢測總體設計DS18B20的溫度測量系統(tǒng)工作過程是：將DS18B20溫度傳感器和電動機相互連接，這樣可以實現實時測量發(fā)動附近的空氣溫度，產生脈沖信號，然后由DS18B20溫度傳感器電路部分輸送到單片機之中。然后單片機中的CPU將該數據記錄并處理之后，在共陰極數碼管上顯示出來。3.3.1溫度檢測硬件模塊的各類零件介紹3.3.1.1測溫DS18B20溫度傳感器的介紹DS18B20溫度傳感器是美國達拉斯Dallas半導體公司所發(fā)明的世界上第一個支持“一線總線”接口的溫度傳感器。其分三個角，一個腳為電源供電電壓VCC,中間腳為空引腳NC(一般不接)，還有一個腳為地線GND。注意在接入版中三個引腳千萬不要接反了，因為接反了DS18B20溫度傳感器會發(fā)熱從而燒壞了！圖3.10DS18B20溫度傳感器引腳圖DS18B20溫度的工作原理：低溫溫度系數震蕩器受溫度影響較小，可以用來產生固定的脈沖信號送給減法計數器1，而高溫溫度系數震蕩器受溫度影響較大，可以用來當做產生信號給減法計數器2。首先將溫度寄存器放在溫度下然后溫度寄存器就將產生脈沖信號傳送到減法計數器進行減法計數。當減法計數器1的預定值減到溫度寄存器的預期值的時候溫度寄存器就重新產生脈沖信號到減法計時器。直到減法計數器2計數到0的時候，停止溫度寄存器的溫度累加。而此時累加所得到的值就是所測量的溫度。3.3.1.2共陰極數碼管顯示屏的介紹多位數碼管，即是兩個或兩個以上單個數碼管并列集中在一起形成一體的數碼管。當多位一體時，它們內部的公共端是獨立的，而負責顯示什么數字的段線全部是連接在一起的，獨立的公共端可以控制多位一體中的哪一位數碼管點亮，而連接在一起的段線可以控制這個能點亮數碼管亮什么數字，通常我們把公共端叫做“位選線”，連接在一起的段線叫做“段選線”，有了這兩個線后，通過單片機及外部驅動電路就可以控制任意的數碼管顯示任意的數字了。一般一位數碼管有10個引腳，二位數碼管也是10個引腳，四位數碼管是12個引腳，而不同引腳具體功能雖然不一樣但是一般都是直接連接到開發(fā)板上的P0接口。多位數碼管有許多是按一定要求設計的，引腳不完全按照一般規(guī)則設定，所以需要在使用時查找手冊，最直接的辦法就是按照數碼管上的標示向生產商要求。而開發(fā)板上使用了2個四位一體的共陰數碼管，這樣可在上面同時顯示8個數值。3.3.2測溫硬件步驟以及原理測量方法步驟：首先在帶式輸送機的的發(fā)電機附近安裝支架把DS18B20溫度傳感器放在上面，并且與STC89C51單片機相連接組成新的電路。然后開啟帶式輸送機，DS18B20溫度傳感器直接產生電信號到STC89C51單片機上直接顯示在共陰極數碼管上顯示出來相對應的溫度即可。以單片機STC89C51為核心，DS18B20作為測量溫度元件，以共陰極動態(tài)數碼管為顯示屏顯示溫度。圖3.11測溫流程圖3.3.3測溫硬件電路設計總圖以下是用Proteus畫出的仿真模擬電路圖，方便觀看使用。圖3.12測溫硬件仿真電路圖圖3.13測溫檢測模擬的實體圖由上圖所得單片機STC89C51的P0口與動態(tài)數碼管的接口相連（其作用就是STC89C51單片機上的電信號能夠在動態(tài)數碼管上顯示出來），P37口與DS18B20溫度感應器相連接（其作用就是讓DS18B20溫度傳感器產生的電信號能夠傳輸到STC89C51單片機上。但具體是哪個口與DS18B20溫度傳感器相連是無所謂的，只需要是p3口的一部分而且與自己設計的程序所相連的p3口一致就行），而74HC138譯碼器模塊（其作用就是動態(tài)數碼管的控制芯片，方便操控動態(tài)數碼管的變化和顯示）與單片機的p2口相連。特別注意單片機上74HC138模塊的J10與J1必須短接。因為不短接就沒有辦法實現74HC138模塊與動態(tài)數碼管的相連，也就沒有辦法使動態(tài)數碼管的顯示工作完成。3.4重量檢測總體設計3.4.1平行梁稱重傳感器工作介紹將應變片粘貼到受力的力敏型彈性元件上,當彈性元件受力產生變形時,應變片產生相應的應變,轉化成電阻變化。將應變片接成如圖3.14所示的電橋，力引起的電阻變化將轉換為測量電路的電壓變化,通過測量輸出電壓的數值,再通過換算即可得到所測量物體的重量。圖3.14應變式工作電路圖3.15應變式工作電路實物圖電橋的四個臂上接工作應變片，都參與機械變形，同處一個溫度場，溫度影響相互抵消,電壓輸出靈敏度高。當4個應變片的材料、阻值都想同時，可推導出以下公式：UBC=EK/4*（&1-&2+&3-&4）=EK/4*4&1式（3.1）3.4.2稱重硬件步驟以及原理測量方法步驟：首先先把帶式輸送機的的皮帶上面安裝一個平臺，將平行梁稱重傳感器放在帶式輸送機的的皮帶下面的平臺上，然后讓其應變式轉換電路與STC89C51單片機相連。啟動帶式輸送機，物料放在上面時可以受力擠壓帶式輸送機的皮帶，皮帶將力傳送到平行梁稱重傳感器上產生數據，然后傳輸到STC89C51單片機上顯示數據。數據采集數據采集AD轉換單片機處理LCD顯示按鍵處理信號放大圖3.16稱重模塊流程圖3.4.3稱重硬件電路設計以下是Proteus軟件畫的仿真模擬電路圖，僅供參考。圖3.17稱重硬件電路模擬圖圖3.18稱重模塊實物圖晶振全稱為晶體振蕩器，其作用在于產生原始的時鐘頻率，這個頻率經過頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線頻率。晶振一般叫做晶體諧振器，是一種機電器件，是用電損耗很小的石英晶體經精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。這種晶體有一個很重要的特性，如果給它通電，它就會產生機械振蕩，反之，如果給它機械力，它又會產生電，這種特性叫機電效應。他們有一個很重要的特點，其振蕩頻率與他們的形狀，材料，切割方向等密切相關。由于石英晶體化學性能非常穩(wěn)定，熱膨脹系數非常小，其振蕩頻率也非常穩(wěn)定，由于控制幾何尺寸可以做到很精密，因此，其諧振頻率也很準確。根據石英晶體的機電效應，我們可以把它等效為一個電磁振蕩回路，即諧振回路。他們的機電效應是機-電-機-電..的不斷轉換，由電感和電容組成的諧振回路是電場-磁場的不斷轉換。在電路中的應用實際上是把它當作一個高Q值的電磁諧振回路。由于石英晶體的損耗非常小，即Q值非常高，做振蕩器用時，可以產生非常穩(wěn)定的振蕩，作濾波器用，可以獲得非常穩(wěn)定和陡削的帶通或帶阻曲線。復位電路是用來讓單片機返回到初始狀態(tài)的輔助電路，其作用是當單片機程序跑飛或系統(tǒng)出現死機狀態(tài)時可以讓系統(tǒng)從新恢復工作。本系統(tǒng)復位電路的設計為上電復位復位方式。按鍵復位就沒有太大必要使用看，所以沒有設計按鍵復位。3.4章節(jié)小節(jié)通過分析STC89C51單片機的引腳功能以及各大部分的零件功能確定了其主要思路和電路設計以及實施步驟。測溫步驟：首先在帶式輸送機的的發(fā)電機附近安裝支架把DS18B20溫度傳感器放在上面，并且與STC89C51單片機相連接組成新的電路。然后開啟帶式輸送機，DS18B20溫度傳感器直接產生電信號到STC89C51單片機上直接顯示在共陰極數碼管上顯示出來相對應的溫度即可。測速步驟：首先在帶式輸送機的的電動機附近安裝支架把霍爾元件放在上面，并且與STC89C51單片機相連接組成新的電路。然后在帶式輸送機上等距離放置磁粒，開啟帶式輸送機利用霍爾元件切割磁感線產生霍爾效應傳送到STC89C51單片機的LCD1602液晶顯示屏上顯示出所測量的轉速出來。然后將得到的結果除以放置的磁粒數字減一就行。原因很簡單，例如在1.5米長的帶式輸送機上等距離放置15個磁粒，帶式輸送機啟動轉一圈時帶式輸送機磁粒切割磁感線產生霍爾效應14次，于是所得到的轉速是實際電動機轉速的14倍，因此要除以14才能夠是正確的帶式輸送機的轉速。稱重步驟：首先先把帶式輸送機的的皮帶上面安裝一個平臺，將平行梁稱重傳感器放在帶式輸送機的的皮帶下面的平臺上，然后讓其應變式轉換電路與STC89C51單片機相連。啟動帶式輸送機，物料放在上面時可以受力擠壓帶式輸送機的皮帶，皮帶將力傳送到平行梁稱重傳感器上產生數據，然后傳輸到STC89C51單片機上顯示數據。通過本章已經確定了實物的選擇以及方案的構思，為接下來的軟件設計打下了硬件參考的基礎。第四章軟件設計4.1程序設計步驟第一步分析問題，明確任務要求，對于復雜的問題，還要講要解決的問題抽象成數學模型，即用數學表達式來描述。第二步確定算法，即根據實際問題和系統(tǒng)的功能特點提出想對應的方案來解決問題。從而確定完成這一任務須經歷的步驟。第三步根據所選擇的算法，確定內存單元的分配：使用那些寄存器：程序運行中的中間數據及結果存放在那些單元，以利于提高程序的效率和運行速度：然后制定出解決問題的步驟和順序，畫出程序的流程圖。第四步根據流程圖，編寫源程序。第五步上機對原程序進行編譯、調試。第六步利用組態(tài)王結合實體，進行模擬演練。4.2各部分流程圖的分析圖4.1帶式輸送機控制系統(tǒng)整體結構4.2.1測速的流程圖分析其測量過程是首先在帶式輸送機的的電動機附近安裝支架把霍爾元件放在上面，并且與STC89C51單片機相連接組成新的電路。然后在帶式輸送機上等距離放置磁粒，開啟帶式輸送機利用霍爾元件切割磁感線產生霍爾效應傳送到STC89C51單片機的LCD1602液晶顯示屏上顯示出所測量的轉速出來。然后將得到的結果除以放置的磁粒數字減一就行。原因很簡單，例如在1.5米長的帶式輸送機上等距離放置15個磁粒，帶式輸送機啟動轉一圈時帶式輸送機磁粒切割磁感線產生霍爾效應14次，于是所得到的轉速是實際電動機轉速的14倍，因此要除以14才能夠是正確的帶式輸送機的轉速。故此按照其測量過程分析當直流電機通過傳動部分帶輸送帶上的磁粒旋轉時，霍爾傳感器根據輸送帶的磁粒獲得一系列脈沖信號。這些脈沖信號通過單片機系統(tǒng)定時/計數器計數，定時器T0定時。定時器T0完成100次溢出中斷的時間T除以測得的脈沖數m，經過單位換算，就可以算得直流電機旋轉的速度。計算轉速公式：n=60/NTc(r/min)式(4.1)其中，N是內部定時器的計數值，為三字節(jié)，分別由TH0，TL0，VTT構成；Tc為時基，由于采用11.0592M的晶振，所以Tc不在是1um，而是12M/11.0592M約為1.08um,帶入上面公式,即可得到轉速的精確計算公式：N=60*11059200/12N=55296000/N式(4.2)再將55296000化為二進制存入單片機的內存單元。下面我們將介紹除數是如何獲得的：先進行初始化設置各定時器初值，然后判斷是否啟動系統(tǒng)進行測量。如果是，就啟動系統(tǒng)運行。如果不是就等待啟動。啟動系統(tǒng)后，霍爾傳感器檢測脈沖到來后，啟動外部中斷，每來一個脈沖中斷一次，記錄脈沖個數。同時啟動T0定時器工作，每1秒定時中斷一次，讀取記錄的脈沖個數，即電機轉速。流程圖如下圖所示初始化初始化BCD碼轉換計算程序非壓縮BCD碼轉換顯示程序返回開始圖4.2測速計算流程圖以下為計算部分的內容：外部中斷函數，霍爾元件有信號，會進入此中斷。當霍爾有信號輸入時，定時器沒有打開就打開定時器，準備計時。定時器清零，計時變量清零，定時器中斷次數清零，打開定時器，開始計數。當第二次檢測到信號時，關閉定時器，計算兩次信號的時間差。中斷次數*65536+TH0*256+TL0，得到時間差。計算完成后，將定時器清零，根據時間計算1min中的速度。一分鐘是60秒，一秒是1000毫秒，1毫秒是1000us，所以是60*1000*1000/時間，TT的單位是單片機的最快速度1微秒。計算完速度后，TT1清零。如果轉速超過1000時，取50次的平均值，然后將數據加一起再進行次數加直到加到50次。次數清零，然后將總數除以50得到平均值，計算完后總數清零。當轉速小于1000時，總數清零，數據直接賦值給轉速，數據清零，次數清零。兩次信號中間，定時器有中斷，于是就說明達到一次65536，將TT1加1，計算時，將TT1乘以65536就是這個的時間了，然后定時器清零。兩次信號中間，定時器有中斷，定時器清零。4.2.2測量溫度流程圖分析其測速過程就是DS18B20溫度傳感器靠近電動機附件，感受電動機附件的溫度變化從而測量出溫度變化。故此程序需要一個擁有顯示溫度的主程序以及溫度計算的調用程序。以下為計算顯示的內容：將總線拉低480us~960us，然后延時642us，然后拉高總線。如果DS18B20溫度傳感器做出反應會將在15us后總線拉低，等待其低總線，等待時間大于>5MS，則表示等待初始化成功。每寫入一位數據之前先把總線拉低1us，然后寫入一個數據，從最低位開始，延時68us，持續(xù)時間最少60us，然后釋放總線，至少給1us的總線恢復時間才能接著寫入第二個數值。先將總線拉低1us，然后釋放總線，延時6us等待數據穩(wěn)定。讀取數據，從最低位開始讀取，將byte左移一位，然后與bi一起右移7位（注意移動之后必須去掉那位補位才行）。等待讀取完之后等待48us再接著讀取下一個數。這個時候可以跳過ROM操作命令直接等待溫度轉換命令然后等待轉換成功，而如果你是一直不斷點擊刷新的話，就不用這個延時了這樣做也沒有任何意義。然后跳過ROM操作命令，這個時候才能再次發(fā)送讀取溫度命令否則無法發(fā)送成功。然后再寫入轉換命令，然后等待轉換完后發(fā)送讀取溫度命令，讀取溫度值共16位，先讀低字節(jié)再讀高字節(jié)，即可讀出數據供大家參考。當溫度值為負數，因為讀取的溫度是實際溫度的補碼，所以減1，再取反求出原碼。留兩個小數點就*100，小數點是根據四舍五入，因為C語言浮點數轉換為整型的時候是把小數點后面的數子全部自動去掉不用理會，不管是否大于0.5。而+0.5之后大于0.5的就是進1了，小于0.5的就算加上0.5，還是在小數點后面。因為數據處理有小數點所以將溫度賦給一個浮點型變量。當如果溫度是正的，那么正數的原碼就是補碼它本身，留兩個小數點就*100，小數點是根據四舍五入，因為C語言浮點數轉換為整型的時候是把小數點后面的數子全部自動去掉不用理會，然后后面的數自動去掉，不管是否大于0.5，而+0.5之后大于0.5的就是進1了，小于0.5的就最后算加上0.5，還是在小數點后面。最后位選，選擇點亮的數碼管，顯示第0位，顯示第1位，顯示第2位，顯示第3位，顯示第4位，顯示第5位。先發(fā)送數據，每次間隔一段時間掃描，然后消隱，然后數據處理函數，數碼管顯示函數所計算出的數值。4.2.3稱重流程圖分析稱重過程：首先先把帶式輸送機的的皮帶上面安裝一個平臺，將平行梁稱重傳感器放在帶式輸送機的的皮帶下面的平臺上，然后讓其應變式轉換電路與STC89C51單片機相連。啟動帶式輸送機，物料放在上面時可以受力擠壓帶式輸送機的皮帶，皮帶將力傳送到平行梁稱重傳感器上產生數據，然后傳輸到STC89C51單片機上顯示數據。故此按照其工作過程分析其流程圖思路以及程序代碼構思。首先是主函數：校準參數因為不同的傳感器特性曲線不是很一致，因此，每一個傳感器需要矯正這里這個參數才能使測量值很準確。當發(fā)現測試出來的重量偏大時，增加該數值。如果測試出來的重量偏小時，減小改數值。該值可以為小數。延時,等待傳感器穩(wěn)定，稱毛皮重量稱重，顯示當前重量。光是這樣是不夠的需要添加一個延時函數，這樣可以確保不會因為應變式電路在轉換信號而錯失了一定的信號。其接口方式構思為UART方式1；8位UART，不允許串行口接收數據，波特率不加倍，T1方式2，用于產生波特率。裝初值，啟動定時器1，打開全局中斷控制，串行口中斷，發(fā)送字符串。最后設置一個清屏函數命令即可即MS延時函數。(12M晶振下測試)圖4.3稱重流程圖4.3調試部分4.3.1Proteus軟件Proteus軟件是一種低投資的電子設計自動化軟件，可以提供可模擬數字和模擬、直流等數千種元器件和多達30多個元件，例如LED、電阻、仿真單片機51系列等。在編譯方面可以支持Keil和MPLAB等編譯器編譯的c語言和匯編語言。此外，Proteus還提供圖形顯示功能，以便用于電路設計和電路測試。[8]一臺計算機、Proteus軟件再加上一本虛擬實驗室案例教程書就可以相當于一個十分先進的實驗室。以虛擬代替實際、以軟件代替硬件，在計算機上學習電路有關的知識，可以模擬電路、數字電路、單片機應用系統(tǒng)電路等，并且還可以進行電路調試，判斷是否能夠正常工作。利用Proteus實現單片機系統(tǒng)開發(fā)過程一般分為四步：1.在Proteus平臺上進行單片機系統(tǒng)電路設計、選擇工具庫等（簡稱Proteus電路設計），而此工具庫擁有很多元件包括電阻、單片機等等元件。根據開發(fā)板的實物圖進行分析然后開始畫圖；圖4.4Proteus工具庫2.在Proteus平臺上進行單片機系統(tǒng)源程序設計、編輯、匯編編譯、調試，最后生成目標代碼文件（*.hex）（簡稱Proteus軟件設計）然后在設計之前點擊工具界面點擊電氣規(guī)則檢測檢測電路是否有錯誤；3.再次在Proteus平臺上將目標代碼文件加載到單片機系統(tǒng)中，并實現單片機系統(tǒng)的仿真調試（簡稱Proteus仿真）檢驗是否可以功能是否能夠實現；4.最后仿真正確后，安裝實際單片機系統(tǒng)電路，并將目標代碼文件（*.hex）下載到實際單片機中運行、調試。若出現問題，可與Proteus設計與仿真相互配合調試，直至運行成功。個人的實踐證明：按照Proteus仿真通過的設計來安裝的實際系統(tǒng)，只要安裝正確、元器件無誤，焊接牢靠，基本都能順利通過。以下是測速和測溫的Proteus模擬電路圖。圖4.5測速Proteus仿真電路圖圖4.6測溫Proteus仿真電路圖圖4.7稱重Proteus仿真電路圖4.3.2Keil軟件KeilC51是美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。與匯編語言相比，C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，十分容易上手，十分容易學習。C51工具包的整體結構如圖4.5所示圖4.8C51工具包的整體結構圖其調試步驟：1.點擊項目選擇新的項目，然后選擇STC89C51。然后在彈出的界面選擇新建程序，編完程序之后一定要以.c為后綴。2.然后點擊調試判斷是否有錯誤，一定要保持沒有任何錯誤之后才能進行下一步。（注：如果用調用函數先在main里寫主要函數別寫需要調用的部分，生成main.c文件然后開始輸入需要調用的函數寫成.h和.c,然后在main.c里面輸入#include相應的.h）3.然后在target目錄里面右鍵SourceGroups1點擊AddfiletoGroups‘SourceGroups’,添加相應的c語言程序到組里。添加完以后右鍵target選擇OptionForGroups，在彈出的界面選擇output然后生成.hex。圖4.9keil添加函數界面圖4.10允許生成二進制文件4.接下來打開輸入單片機程序的軟件，如普中自動下載軟件。在路徑中找到.hex的文件夾，點擊加載.hex，然后在程序下載。這樣單片機就可以輸入程序了，直接接通相對應的電路圖就可以實現功能。圖4.11普中自動軟件操作界面本人的實踐證明：這部分特別難，需要相應的c語言知識才行。雖然說是單片機的程序，其實實際上就是c語言編程。程序是否成功很大程度取決于c語言的知識技能是否扎實。4.4組態(tài)王模擬動畫組態(tài)王是中國發(fā)明的實體演練軟件，可以畫出實體的大概樣子模擬出實際效果的軟件。其編程是以c語言為骨架，中文為內容，可以說是一個土生土長的中國軟件。其里面擁有很多實體硬件包括各種傳感器還有電腦以及輸送機等。其運用步驟也很簡單：打開軟件，建立新的工程在新的畫面里根據實體圖進行畫圖。然后在需要的動畫里加入函數就行，最后在VIEW界面演示圖紙就行。4.4.1登錄界面系統(tǒng)登錄界面負責識別用戶身份，阻止陌生用戶訪問系統(tǒng)。操作人員必須輸入正確的用戶名和密碼才能夠訪問系統(tǒng)。管理員可以在后臺為不同的用戶分配不同的權限，令其只能在指定的安全區(qū)進行操作，從而避免了權限外的誤操作，提高了系統(tǒng)的安全性。除了登錄操作外，登錄界面還可以進行注銷當前用戶、更改密碼和退出監(jiān)控系統(tǒng)等操作。圖4.12帶式輸送機監(jiān)測系統(tǒng)登錄界面4.4.2帶式輸送機的速度檢測模擬動畫圖4.13速度檢測的組態(tài)王圖按照實物電路圖，選擇出電腦、電動機、STC89C51單片機、霍爾元件測速傳感器和帶式輸送機等部件，而這些部件不需要模擬動畫因此不需要添加函數。接下來在帶式輸送機上放置一個框意思為物料，因為需要加入模擬動畫，所以需要定義函數。（選擇添加動畫定義橫向平移運動，然后定義正方向以及其運動軌跡，最后在定義其函數為物料）然后在畫三個按鈕:開始、停止和復位。這些按鈕都需要添加動畫，所以他們也需要添加函數。（選擇按下時，添加函數分別為正方向=1，反方向=0；正方向=0，反方向=0；正方向=0，反方向=0，物料=0）最后在顯示屏上添加函數分別在模擬值輸入和模擬值輸出定義大小和函數物料。除此之外為了方便演示可以設置一個切換畫面的按鈕，添加函數在按下時利用showpicture函數定義在溫度檢測畫面就行了。其核心程序入下所示：if(\\本站點\正方向2==1)if(\\本站點\正方向2==1){\\本站點\反方向2=0;\\本站點\物料=\\本站點\物料+4;}//當點擊開始按鈕時，正方向2開始工作，物料速度為4m/sif(\\本站點\物料>=28){\\本站點\物料=\\本站點\物料+15;}//物料運行距離超過28m，則速度會發(fā)生改變?yōu)?5m/sif(\\本站點\物料>=28){\\本站點\速度=15;}else{\\本站點\速度=4;}//此處為單純的顯示速度程序4.4.3帶式輸送機的溫度檢測模擬動畫圖4.14溫度檢測的組態(tài)王圖其核心程序入下所示：if(\\本站點\正方向==1)if(\\本站點\正方向==1){\\本站點\移動=\\本站點\移動+10;}//當點擊開始，正方向開始工作，物料開始移動并且為10m/sif(\\本站點\移動>=30){\\本站點\溫度=48.3;}else{\\本站點\溫度=24.7;}//物料移動距離超過30m的時候溫度開始發(fā)生變化由原來的24.7度到48.3度帶式輸送機的溫度檢測以及速度檢測不方便寫出來，達不到演示出的效果，本人會4.4.4帶式輸送機的的稱重檢測模擬動畫圖4.16稱重檢測的組態(tài)王其核心程序如下所示：if(\\本站點\正方向3==1)if(\\本站點\正方向3==1){\\本站點\移動2=\\本站點\移動2+10;}//當點擊開始，正方向開始工作，物料開始移動并且為10m/sif(\\本站點\移動2==0){\\本站點\重量=0;}else{\\本站點\重量=25.4;}//沒有開始的時候，帶式輸送機上的皮帶沒有任何重物；但其開始運載物料的時候，帶式輸送機上擁有重物，于是就可以顯示出重量25.4Kg。注：因為是三個不同的畫面，所以定義看似相同的量例如：正方向、反方向、物料的移動都需要設置兩個不同的量才行，否則會出現無法運動的情況。而且正方向、反方向、物料的運動都需要設置成IO離散量，因為兩者在畫面中沒有具體的參數。而溫度和速度都必須設置成內存整數，因為這些變量在理論上可以不斷發(fā)生變化，不能設置成IO離散量。4.4.5組態(tài)王演示現象三者的演示現象也很簡單，首先打開view界面選擇測溫畫面點擊開始的按鈕，物料開始運動伴隨著物料的不斷運動經過相關的傳感器，其設置的參數就發(fā)生想對應的變化。在顯示界面上顯示出變化，供大家參考。如伴隨帶式輸送機的不斷運動，發(fā)電機不斷發(fā)熱，溫度傳感器顯示的溫度不斷升高;伴隨著帶式輸送機的不斷運輸物料，電動機的轉速不斷發(fā)生變化可能慢可能快，這些參數都需要顯示出來才行。而剛開始帶式輸送機沒有開始工作也就沒有運輸物料，而工作的時候物料被加進去，物料的重量也就被顯示出來。除此之外，如果想回去就按復位鍵，停止就按停止鍵，都可以實現相對應的目的。4.5章節(jié)小節(jié)本章通過對流程圖的分析，確定了其電路圖和程序代碼，然后在學習相關的軟件Proteus畫電路圖和Keil軟件寫相關的程序，并且進行相關的調試判斷是否正確。然后為了達到實體效果，學習了組態(tài)王進行相關的模擬動畫，成功地到達了實體演示效果。通過本章已經確定了可以完成實物模型的構思，模型本人已經做出來了。實物就只需要搭建一個支架和一個主控平臺就應該差不多可以了。第五章實物模型演示5.1總系統(tǒng)大觀圖圖5.1總圖大觀圖通過STC89C51單片機與溫度傳感器、霍爾元件、稱重傳感器相連，完成了對帶式輸送機發(fā)電機的溫度、電動機的轉速、皮帶上的物料重量的狀態(tài)監(jiān)測，從而可以實現實時監(jiān)控。5.2溫度檢測實物模型線路接通：使用短接片將USB轉串口模塊上J39，端子的P31T與URXD短接，J44端子的P30R與UTXD短接，電腦能識別開發(fā)板上的CH340驅動串口。然后共陰極數碼管的接口與P1口相連，P37口與DS18B20溫度傳感器接通，CH340模塊短接，另一端與P24、P25、P26接通即可完成，從而可以測量出溫度。圖5.2溫度檢測系統(tǒng)模型演示效果5.3速度檢測實物模型線路接通：單片機P1口與液晶顯示屏上，