料斗秤控制系统的研究：
卸料机料斗称量测控仪，是适用于卸料机运行过程中的料斗称量给料、放料控制；料斗动态载重倾斜控制；振动给料器起振点设定控制；存余量停振点控制；料位装载预警、报警点设定控制的装置。该装置在日本大和CFC100、CFW技术基础上，以Atmega128CPU为核心，具有处理多路称重信号能力，并针对多路输入信号实时作出相应的智能动态控制。
ATMEL*新推出的AT90系列AVR单片机是很引人注目的*款微处理器。这种芯片基于新的RISC（ReducedInstructi0nSetC0mputer）结构，在设计上采用了流水线的结构，在执行前*条指令的时候，同时取出下*条指令，它的FLASH以及强大的外围接口能力使它成为目前zui流行的单片机*。
本文采用的*性能微处理器芯片Atmega128，利用结构化、模块化程序设计的思想，实时地对三路重量信号进行采样，计算并显示出各路重量及状态,根据计算值及状态作相应的控制,以9600bps的速率和上位PC机进行串行数据传输。
1硬件设计
1．1微处理器及其特点
Atmega128是ATMEL*推出的*档系列产品，是基于AVRRISC的低功耗CM0S8位单片机。在外部晶振为8MHz时，*条指令的执行时间*为125ns，这种AVR单片机的结构有利于用C语言编程，从而能*地开发出目标产品。为了对目标代码大小进行优化，AVR单片机采用了大型快速存取寄存器文件和快速单周期指令。通过在*个时钟周期内执行*条指令，Atmega128可以取得接近1MIPS／MHz的性能。它将32个工作寄存器和丰富的指令集联结在*起，使*有的工作寄存器都和ALU（ArithmeticL0gicUnit，计算机CPU中的算术逻辑单元）直接相连，允许在1个时钟周期内执行的单条指令同时访问2个独立的寄存器。Atmega128具有128K字节的Flash存储器，4K字节在线可编程EEPR0M，4K字节SRAM，外围有2个全双工UART串行通讯接口。
1.2.1 DC输入单元
把DC信号经光偶隔离转化为TTL电平，送主控单元。
1.2.2模拟输入单元(见图2)
A路、B路及CD路信号分别由称重传感器信号经前置预处理、信号放大后送主控单元，由主控单元A/D转换，得到三路采样的重量信号。
1.2.3人机界面单元
由8只按健和点阵式显示屏组成，按健输入控制的参数及调整量，显示屏显示重量信号状态信息。
1.2.4 DC输出单元
由11只控制继电器组成，分别控制A路偏载、预警、报警，B路偏载、预警、报警，CD路偏载，总量的起振、停振、预警和报警。
1.2.5模拟输出单元
由4路D/A输出，经电流放大，产生4~20mA的电流控制信号，分别代表A路、B路、CD路和总路的重量状态。
1.2.6串行通信单元<／b>
串行通信单元由*个RS-485驱动器和*个RS-232驱动器组成，分别对应主控单元的两个独立的UART接口。
1.2.7主控制单元
由Atmega128CPU可编程逻辑控制器、实时时钟电路、黑匣子存储器和外部看门狗组成(见图3)。
2软件设计
软件部分采用模块化、结构化程序设计方法，利用C语言编写。软件流程图如图4*示。
2．1初始化
设置SP初值；把程序用到的内部RAM区清0；DC输出继电器赋初值；串行口0（RS-232）初始化（设置波特率为9600），串行口1（RS-485）初始化（设置波特率为9600，接收状态）；读EER0M指针（黑匣子数据存储指针）；点阵液晶初始化，显示初始幅面（显示仪器型号，生产厂家，联系电话）；实时时钟（DS1302）初始化；看门狗（X5043）初始化，打开看门狗；中断初始化，打开中断。
2．2输入/输出处理：
输入/输出处理软件流程图如图5*示。
2.2.1模拟信号采样（A/D）：
分别对A路，B路和CD路采样各64个信号点，根据大数定理，去掉奇异点，剩下的作平滑处理，得到A路采样值，B路采样值，CD路采样值。
2.2.2计算A、B、CD路的重量：
A路重量=A路采样值*A路重量系数-A路皮重
B路重量=B路采样值*B路重量系数-B路皮重
C路重量=C路采样值*C路重量系数-C路皮重
总重量=A路重量+B路重量+C路重量
2.2.3模拟输出控制
A路D/A输出值=204*A路重量/A路zui大重量+51
B路D/A输出值=204*B路重量/B路zui大重量+51
CD路D/A输出值=204*CD路重量/CD路zui大重量+51
总路D/A输出值=204*总重量/总路zui大重量+51
A路D/A输出值送D/A通道0，B路D/A输出值送D/A通道1,CD路D/A输出值送D/A通道2，总路D/A输出值送D/A通道3。
2.2.4DC输出控制
根据A路重量判别是否偏载、安全、预警、报警，对相应的继电器作出控制，根据B路重量判别是否偏载、安全、预警、报警，对相应的继电器作出控制，根据CD路重量判别是否偏载、安全、预警、报警，对相应的继电器作出控制，根据总重量判别是否停振、起振、预警、报警，对相应的继电器作出控制。在报警状态作黑匣子数据存储。
2.2.5黑匣子数据存储
黑匣子数据存储在串口EEPR0M（24C256）中，每组数据有12个字节组成(见表1)
由上位机（PC机）串口发读命令，则黑匣子数据通过串口送PC机，清除命令则清除*有黑匣子数据。
2．3中文显示
中文显示由*组显示驱动函数据组成：
Printstr8X16以8*16点阵组成的字符显示字符串(包括中文)（函数原码见附录）
Printstr16X16以16*16点阵组成的字符显示字符串(包括中文)
Printl0ng8X16以8*16点阵组成的字符显示数字
Printl0ng16X16以16*16点阵组成的字符显示数字
程序中调用以上函数，很方便地把中文字符或数字显示到显示屏的任意位置。
2．4键处理函数
2.4.1校0键：
对A路、B路、CD路重量信号A/D采样，乘相应的系数，作为皮重存储在EEPR0M中。
2.4.2设置键：
屏幕提示密码输入
1） 输入密码1
实时时钟设置，显示当时时钟，在光标位置下，修改相应数字，移动光标，保存修正后的时钟。
2） 输入密码2
输入参数，每*屏显示*个参数，修改后转入下*屏显示下*个参数或退出返回到正常工作状态。修改的参数依次如下：A路偏载重量、A路预警重量、A路报警重量、B路偏载重量、B路预警重量、B路报警重量、C路偏载重量、总量起振重量、总量停振重量、总量预警重量、总量报警重量、A路重量系数、B路重量系数、CD路重量系数。
2．5串行通信处理
本系统采用被动式查询通讯，串口接收采用中断方式，发送采用查询方式。
串口命令：
当串口收到0AH、41H、0DH命令时，把当前数据（由ASCII码）传送上位机，数据构成见表3：
2.5.2读黑匣子数据命令（3字节）见表4
当串口收到0AH、42H、0DH命令时，把*存储的黑匣子数据送上位机，传送数据构成见表5：
注：每组数据格式参数1命令（读当前数据）
2.5.3清黑匣子数据见表6
当串口收到0AH、43H、0DH命令时，把黑匣子指针指向初始位置，组数据值清0，并向上位机应答。
料斗秤控制系统的研究
