Thiết kế cân băng tải sử dụng vi điều khiển 89C52 và ADC ICL 7109.doc

DỊCH VỤ VIẾT THUÊ ĐỀ TÀI TRỌN GÓI ZALO / TEL: 0909.232.620
TẢI TÀI LIỆU – KẾT BẠN ZALO: 0909.232.620
Vi xử lý trong đo lường điều khiển Nhóm 2B.Đ2_CNTĐ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG
ĐỒ ÁN
VI XỬ LÝ TRONG ĐO LƯỜNG
ĐIỀU KHIỂN
Giáo viên hướng dẫn : Bùi Thị Duyên
Sinh viên thực hiện : Trần Văn Sơn
Phạm Huy Tùng
Hoàng Thị Hằng
Trần Thị Hồng Nhung
Trần Minh Đăng
Phạm Văn Vương
Lớp : Đ2_CNTĐ
Hà Nội - 09.2010
http://www.ebook.edu.vn 1

Đề bài : Thiết kế “CÂN BĂNG TẢI”. Sử dụng vi điều khiển 89C52 và ADC ICL
7109
Nhiệm vụ thiết kế :
 Dải đo: 0 – 80 tấn.

 Dùng 4 loadcell loại 20 tấn/ 1 chiếc.

 Độ nhạy của loadcell 2mV/V.

 Độ phân lý lập trình được 1kg, 5kg, 10kg.

 Cấp chính xác.

 Chức năng lập trình thang đo…

 Hiển thị giá trị đo trên LCD.

Phụ lục
Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ NHIỆM VỤ THƯ……………………………………………. 4
1.1. Đặt vấn đề……………………………………………………………………. 4
1.2. Nhiệm vụ thư………………………………………………………………….. 5
Chương 2: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP CÂN ĐO KHỐI LƯỢNG………………. 6
2.1. Nguyên lý tính lưu lượng của cân định lượng………………………………… 6
2.2. Đo trọng lượng liệu trên băng tải……………………………………………… 7
2.3. Khái quát về điều khiển cấp liệu cho cân băng tải……………………………. 7
2.4. Cảm biến trọng lượng – LOADCELL……………………………………….. 8
Chương 3: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG………………………………………………………. 14
3.1. Sơ đồ khối hệ thống đo………………………………………………………. 14
3.2. Sơ lược chức năng các khối………………………………………………….. 14
3.3. Thiết kế phần cứng…………………………………………………………… 16
Chương 4: THIẾT KẾ PHẦN MỀM VÀ THI CÔNG MẠCH……………………………… 30
4.1. Thi công mạch……………………………………………………………….. 30
4.2. Thiết kế phần mềm…………………………………………………………… 31
4.3. Thi công……………………………………………………………………… 34
Chương 6: KẾT LUẬN………………………………………………………………………. 36
Tài liệu tham khảo……………………………………………………………….. 37

Chương 1
ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ NHIỆM VỤ THƯ
1.1. Đặt vấn đề
Ngày nay, trong thực tế sản xuất công nghiệp thì vấn đề tự động được đặt lên hàng đầu, từ
nhiên liệu đầu vào cho đến quá trình hoàn thành sản phẩm diễn ra trong một hệ thống dây truyền
tự động khép kín. Vậy, làm thế nào để định lượng được khối lượng nguyên liệu đầu vào một cách
chính xác và để cho ra đời các sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng với chi phí sản xuất thấp nhất?
hay muốn phối liệu nguyên liệu theo một tỷ lệ và khối lượng cho trước nào đó? làm thế nào để
kiểm tra và loại bỏ sản phẩm bị lỗi trong quá trình sản xuất? Vì vậy người ta đã phát minh ra mô
hình “cân băng tải”.
Băng chuyền đang được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sản xuất và thương mại xuất khẩu.
Xác định chính xác khối lượng trên băng chuyền có ý nghĩa to lớn trong sản xuất kinh doanh.
Trong các nhà máy sản xuất thường có nhu cầu xác định khối lượng các nguyên liệu đầu vào hoặc
các nguyên liệu đầu ra. Để thực hiện được điều này, người ta có thể sử dụng 2 phương pháp chính
là phương pháp cân tĩnh kinh điển và phương pháp cân động. Phương pháp cân tĩnh kinh điển là
phương pháp cân thông thường. Các nguyên vật liệu cần xác định khối lượng được cân theo từng
mẻ. Nhờ áp lực tĩnh của vật liệu lên bàn cân mà ta xác định được khối lượng tĩnh của chúng.
Phương pháp cân này có ưu điểm là có độ chính xác cao tuy nhiên nếu ta cần xác định một lượng
lớn nguyên liệu thì phương pháp này tỏ ra không thích hợp bởi vì việc đưa một lượng lớn nguyên
vật liệu lên bàn cân, tiến hành cân, rồi đưa vật liệu ra khỏi cân mất rất nhiều thời gian và công sức.
Chính vì thế mà nó ảnh hưởng đến dây chuyền hoạt động liên tục. Để khắc phục nhược điểm này,
người ta sử dụng phương pháp thứ hai là cân động hay là “cân băng tải”. Phương pháp này cho
phép ta cân nguyên liệu liên tục, không mất thời gian đưa nguyên liệu lên bàn cân và không ảnh
hưởng đến sự hoạt động liên tục của hệ thống công nghệ. Hệ thống cân băng tải thường có cấu
trúc vẽ (hình 1). Hệ thống bao gồm một băng tải chạy trên các con lăn. Phía dưới băng tải có một
hệ thống cảm biến đo áp lực. Dựa vào các tín hiệu từ cảm biến và vào tốc độ băng tải, ta sẽ tính
được khối lượng của nguyên liệu chạy qua băng tải. Độ chính xác của kết quả đo phụ thuộc vào
loại cảm biến cũng như độ chính xác của nó, phương pháp lắp đặt cảm biến, và thuật toán xử lý
kết quả từ cảm biến. Trong bài này chúng tôi đề cập tới một số phương án lắp đặt cảm biến và
thuật toán xác định khối lượng sản phẩm trên băng chuyền đang hoạt động.
Cân băng tải định lượng là bao gồm các thiết bị ghép nối với nhau, cân băng định lượng trong
các nhà máy sản xuất xi măng là cân băng tải định lượng băng tải, được dùng cho các hệ thống
cân liên tục ( theo một chế độ dài hạn lặp lại). Thực hiện việc phối liệu một các liên tục theo yều
cầu công nghệ đặt ra.

Trong các nhà máy sản xuất công nghiệp, các dây chuyền sản xuất xi măng, hệ thống cân băng
định lượng còn đáp ứng sự ổn định về lưu lượng nguyên liệu và điều khiển lưu lượng nguyên liệu
cho phù hợp với yêu cầu, chính vì thế nó đóng một vai trò quan trọng trong việc điều phối và
hoạch định sản xuất, do đó nó quyết định tới chất lượng sản phẩm, góp phần vào sự thành công
của công ty.
Cân băng định lượng trong nhà máy sản xuất xi măng là “cân băng tải” nó là thiết bị cung cấp
kiểu trọng lượng vật liệu được chuyên chở trên băng tải mà tốc độ của nó được điều chỉnh để nhận
được lưu lượng vật liệu ứng với giá trị do người vận hành đặt trước.
Hình 1: Mô hình cân băng định lượng.
Cấu tạo của cân băng định lượng gồm các phân sau:
1: Phễu cấp liệu
2: Cảm biến trọng lượng (Load Cell).
3: Băng truyền.
4: Tang bị động.
5: Bulông cơ khí.
6: Tang chủ động.
7: Hộp số.
8: SenSor đo tốc độ.
9: Động cơ không đống bộ (được nối với biến tần).
1.2. Nhiệm vụ thư.
 Đo được khối lượng một cách nhanh chóng, độ chính xác cao.

 Giảm chi phí và thời gian, tăng cường tốc độ sản xuất.

 Dây chuyền khép kín, giảm thiểu sức lao động nhân công.

Chương 2
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CÂN ĐO KHỐI
LƯỢNG.
2.1. Nguyên lý tính lưu lượng của cân băng định lượng.
Cân băng định lượng (cân băng tải) là thiết bị cung cấp liệu kiểu trọng lượng.Vật liệu được
chuyên trở trên băng tải, mà tốc độ của băng tải được điều chỉnh để nhận được lưu lượng đặt trước
khi có nhiều tác động liên hệ(liệu không xuống đều).
Cầu cân về cơ bản bao gồm : Một cảm biến trọng lượng (LoadCell) gắn trên giá mang nhiều
con lăn. Trọng lượng của vật liệu trên băng được bốn cảm biến trọng lượng (LoadCell) chuyển đổi
thành tín hiệu điện đưa về bộ xử lý để tính toán lưu lượng. Để xác định lưu lượng vật liệu chuyển
tới nơi đổ liệu thì phải xác định đồng thời vận tốc của băng tải và trọng lượng của vật liệu trên một
đơn vị chiều dài. Trong đó tốc độ của băng tải được đo bằng cảm biến tốc độ có liên hệ động học
với động cơ.
Tốc độ băng tải V (m/s) là tốc độ của vật liệu được truyền tải. Tải của băng truyền là trọng
lượng vật liệu được truyền tải trên một đơn vị chiều dài ∂ (kg/m).
Cân băng tải có bộ phận đo trọng lượng để đo ∂ và bộ điều khiển để điều chỉnh tốc độ băng tải
sao cho điểm đổ liệu, lưu lượng dòng chảy liệu bằng giá trị đặt do người vận hành đặt trước.
Bộ điều khiển đo tải trọng trên băng truyền và điều chỉnh tốc độ băng đảm bảo lưu lượng
không đổi ở điểm đổ liệu.
Q=ƍ·V (2.1)
- Trọng lượng tổng trên băng là lực Fc(N) được đo bởi hệ thống cân trọng lượng và ∂, được
tính theo biểu thức:
ƍ = ( 2.2)
∙
Trong đó : L - chiều dài của cầu cân.
g - gia tốc trọng trường (g = 9,8 m/s2
)
- Lực hiệu dụng Fm(N) do trọng lượng của vật liệu trên băng tải gây nên:
Fm =Fc – F0 (2.3)
Trong đó : F0 – là lực đo trọng lượng của băng tải cả con lăn và giá đỡ cầu cân.

- Tải trọng trên băng truyền có thể tính là:
ƍ=S·γ ( 2.4)
S - tiết diện cắt ngang của vật liệu trên băng (m2
).
- Do đó lưu lượng có thể tính là:
= ∙
= 2 ∙
(2.5 )
∙
∙
2
2.2. Đo trọng lượng liệu trên băng tải.
Trọng lượng đo nhờ tín hiệu của LoadCell bao gồm trọng lượng của băng tải và trọng lượng
vật liệu trên băng. Vì vậy để đo được trọng lượng của liệu thì ta phải tiến hành trừ bì (tức là trừ đi
trọng lượng của băng tải ).
Bộ điều khiển xác định trọng lượng của liệu nhờ trừ bì tự động các phân đoạn băng tải.
* Nguyên lý của quá trình trừ bì như sau :
Băng tải phải được chia thành các phân đoạn xác định. Trong lúc trừ bì băng tải rỗng (không
có liệu trên băng) trọng lượng của mỗi đoạn băng được ghi vào bộ nhớ. Khi vận hành bình thường
cân băng tải trọng lượng của mỗi vật liệu trên mỗi phân đoạn được xác định bằng cách lấy trọng
lượng đo được trên đoạn đó trừ đi trọng lượng băng tảitương ứng đã ghi trong bộ nhớ. Điều này
đảm bảo cân chính xác trọng lượng liệu ngaycả khi dùng băng tải có độ dày không đều trên chiều
dài của nó. Việc điều chỉnh trọng lượng cần phải thực hiện đồng bộ với vị trí của băng (belt index
được gắn trên băng) mới bắt đầu thực hiện trừ bì. Khi ngừng cân vị trí của băng tải được giữ lại
trong bộ nhớ do đó ở lần khởi động tiếp theo việc trừ bì được thực hiện ngay.
2.3. Khái quát về điều chỉnh cấp liệu cho cân băng tải
Việc điều chỉnh cấp liệu cho băng cân định lượng chính là điều chỉnh lưu lượng liệu cấp cho
băng cân.
* Thực hiện bằng 3 phương pháp:
- Phương pháp 1: Điều chỉnh cấp liệu kiểu trôi.
Phương pháp này điều chỉnh cấp liệu bằng tín hiệu của sensor cấp liệu kiểu trôi để điều khiển
5 thiết bị cấp liệu.Vị trí của sensor cấp liệu theo kiểu trôi được đặt ở phía cuối của ống liệu.
- Phương pháp 2: Điều chỉnh cấp liệu liên tục.
Phương pháp này điều chỉnh cấp liệu liên tục cho băng cân định lượng sử dụng bộ điều chỉnh
PID để điều chỉnh cấp liệu (có thể là van cấp liệu hoặc van quay) để đảm bảo cho lượng tải

trên một đơn vị chiều dài băng tải là không đổi. Bộ PID có tác dụng điều chỉnh nếu lưu lượng thể
tích của liệu trên băng thay đổi theo phạm vi ±15% và bộ PID chỉ hoạt động sau khi băng đã hoạt
động.
* Nhận xét 2 phương pháp trên:
Hai phương pháp trên điều chỉnh cấp liệu khác hẳn nhau về bản chất. Xét về độ chính xác
điều chỉnh thì phương pháp 2 hơn hẳn phương pháp 1, thời gian điều chỉnh nhỏ, thiết bị cấp liệu
làm việc ổn định không bị ngắt quãng, nhưng phạm vi điều chỉnh không rộng. Phương pháp 1 đơn
giản hơn, phạm vi điều khiển rộng hơn và có thể dược đặt bởi người sử dụng, nhưng trong phạm
vi điều chỉnh thiết bị.
- Phương pháp 3: Điều chỉnh mức vật liệu trong ngăn xếp:
Phương pháp điều chỉnh mức liệu trong ngăn xếp có thể coi là sự kết hợp của 2 phương pháp
trên: phương pháp điều chỉnh gián đoạn và điều chỉnh liên tục. Phương pháp này tận dụng những
ưu điểm và khắc phục nhưng nhược điểm của 2 phương pháp trên và được thiết kế đặc biệt cho
các băng cân định lượng.
2.4. Cảm biến trọng lượng - LOADCELL.
Load cell là thiết bị điện dùng để chuyển đổi lực thành tín hiệu điện.
a. Nguyên lí hoạt động.
Dựa trên nguyên lí cầu điện trở cân bằng Wheatstone (hình 2.1). Giá trị lực tác dụng tỉ lệ với
sự thay đổi điện trở cảm ứng trong cầu điện trở, và do đó trả về tín hiệu điện áp tỉ lệ.
Hình 2.1.Sơ đồ cấu tạo và nguyên lí hoạt động của LOADCELL.
Cầu Wheatstone là mạch cầu được chọn nhiều nhất trong việc đo những biến dạng điện trở

Đối cầu Wheatstone
Hình 2.2: Mạch cầu Wheatstone
Tín hiệu đầu ra Em qua thiết bị đo với trở kháng Zm:
R: điện trở danh nghĩa ban đầu của các điện trở R1, R2, R3 & R4
cho các bộ biến cảm).
Em =
V Δ R1
−
Δ R2
+
Δ R3
R R2 R3
1 R1
4 +
Δ R
Zm
: Bieán ñoåi ñôn vò cuûa ñieän trôû.
R
V: điện áp cung cấp cho cầu.
Điện áp cung cấp cho cầu là một nguồn năng lượng cung cấp
Phần lớn Zm lớn hơn R rất nhiều (ví dụ như:Vôn kế, bộ khuếch
thì phương trình (1) trở thành:
(thường là 120Ω nhưng là 350Ω
−ΔR4(1)
R 4
thật ổn định.
đại với liên kết trực tiếp) do đó
Em =
V Δ R 1
−
Δ R 2
+
Δ R 3
−
Δ R 4
2
4 R 1 R 2 R 3 R 4

Từ (2) có nhận xét là: sự thay đổi đơn vị điện trở của 2 điện trở nghịch nhau. Đặc tính này của
cầu Wheatstone thường được dùng để bảo đảm tính ổn định nhiệt của mạch đo và cũng để
dùng cho các thiết kế đặc biệt.
• Cân bằng ban đầu:
Hình 2.3: Mạch cầu cân bằng ban đầu
Trước khi bắt đầu việc thử nghiệm, điều quan trọng là nên nhớ đem tất cả các số ghi trên
thiết bị trở lại số không. Điều này sẽ làm đơn giản cho việc thể hiện đo đạc và cho phép dùng thiết
bị tốt hơn. Hình trên cho thấy một phương pháp thường dùng để đảm bảo cho việc cân bằng ban
đầu. Ra là điện trở cố định, Rb là một thế kế nhiều vòng. Trong phần lớn thường sử dụng
Ra=20kΩ, Rb=40kΩ đủ thích hợp cho việc cân bằng.
Trong trường hợp của các bộ biến cảm, việc cân bằng có thể thực hiện trực tiếp lên bộ cảm
biến bằng cách thêm những điện trở vào mạch các miếng đo.
b. Phân loại.
Có thể phân loại loadcells theo:
- Phân loại Loadcell theo lực tác động: chịu kéo (shear loadcell), chịu nén (compression
loadcell), dạng uốn (bending), chịu xoắn (Tension Loadcells) ...
- Phân loại theo hình dạng: dạng đĩa, dạng thanh, dạng trụ, dạng cầu, dạng chữ S…
S Beam Load Cell
Single Ended Beam Load Cell
Single Point Load Cell
Double Ended Shear Beam Load Cell
Subminiature Load cell (Load Button)
Pancake Level Control Sensor PR6251

™ Loadcells tương tự và Loadcells số.
¾ Loadcell tương tự.
Trước đây, hầu hết các thiết bị cân trong công nghiệp sử dụng load cell cảm biến sức căng,
biến đổi thành tín hiệu điện (load cell tương tự). Tín hiệu này được chuyển thành thông tin hữu ích
nhờ các thiết bị đo lường như bộ chỉ thị. Một hệ thống cân dùng load cell tương tự điển hình thông
thường bao gồm một hoặc một vài load cell nối song song với nhau qua một hộp nối
(Junction Box) như hình vẽ.
Hình 2.4:Sơ đồ hệ thống cân dùng load cell tương tự điển hình.
Mỗi load cell tải một đầu ra độc lập, thường 1 đến 3 mV/V. Đầu ra kết hợp được tổng hợp dựa
trên kết quả của đầu ra từng load cell. Các thiết bị đo lường hoặc bộ hiển thị khuyếch đại tín hiệu
điện đưa về, qua chuyển đổi ADC, vi xử lý với phần mềm tích hợp sẵn thực hiện tính toán chỉnh
định và đưa kết quả đọc được lên màn hình. Đa phần các thiết bị hay bộ hiển thị hiện đại đều cho
phép giao tiếp với các thiết bị ngoài khác như máy tính hoặc máy in. Ưu điểm chính của công
nghệ này là xuất phát từ yêu cầu thực tế, với những tham số xác định trước, sẽ có các sản phẩm
thiết kế phù hợp cho từng ứng dụng của người dùng. Ở đó các phần tử cảm ứng có kích thước và
hình dạng khác nhau phù hợp với yêu cầu của ứng dụng. Các dạng phổ biến: dạng kéo (shear),
dạng uốn (bending), dạng nén (compression)…
Tuy nhiên, khó khăn gặp phải ngay từ buổi đầu của các hệ thống này là tín hiệu điện áp đầu ra
của loadcell rất nhỏ(thường không quá 30mV). Những tín hiệu nhỏ như vậy dễ dàng bị ảnh hưởng
của nhiều loại nhiễu trong công nghiệp như:
Nhiễu điện từ: sinh ra bởi quá trình truyền phát các tín hiệu điện trong môi trường xung
quanh, truyền phát tín hiệu vô tuyến điện trong không gian hoặc do quá trình đóng cắt của các
thiết bị chuyển mạch công suất lớn…

Sự thay đổi điện trở dây cáp dẫn tín hiệu: do thay đổi thất thường của nhiệt độ môi trường tác
động lên dây cáp truyền dẫn. Do đó, để hệ thống chính xác thì càng rút ngắn khoảng cách giữa
loadcell với thiết bị đo lường càng tốt. Cách giải quyết thông thường vẫn dùng là giảm thiểu dung
sai đầu ra của loadcell. Tuy nhiên giới hạn của công nghệ không cho phép vượt quá con số mong
muốn quá nhỏ. Trong khi nối song song nhiều loadcell với nhau, mỗi loadcell tải với một đầu ra
độc lập với các loadcell khác trong hệ thống, do đó để đảm bảo giá trị đọc nhất quán, ổn định và
không phụ thuộc vào vị trí, hệ thống yêu cầu chỉnh định đầu ra với từng loadcell riêng biệt. Công
việc này đòi hỏi tốn kém về thời gian, đặc biệt với những hệ thống yêu cầu độ chính xác cao hoặc
trong các ứng dụng khó tạo tải kiểm tra như cân tank, cân xilô…
Tín hiệu ra chung của một hệ nhiều loadcell dựa trên cơ sở đầu các tín hiệu ra trung bình của
từng loadcell. Điều đó gây nên dễ xảy ra hiện tượng có loadcell bị lỗi mà không được nhận biết.
Một khi đã nhận ra thì cũng khó khăn trong việc xác định loadcell nào lỗi, hoặc khó khăn trong
yêu cầu sử dụng tải kiểm tra, hay yêu cầu sử dụng các thiết bị đo lường như đồng hồ volt-ampe
với độ chính xác cao, đặc biệt trong điều kiện nhà máy đang hoạt động liên tục. Tín hiệu điện áp
từ cầu điện trở của loadcell chính xác cao được đưa đến đầu vào của mạch tích hợp sẵn, bao gồm
cả phần khuyếch đại, bộ giải điều.
¾ Loadcell số.
Một hệ thống số điển hình bao gồm một số các loadcell số nối với máy tính, PLC hoặc thiết bị
đo như bộ hiển thị. Bên trong hệ thống, mỗi loadcell độc lập có thể được nhận dạng bằng địa chỉ
làm việc của nó.
Các loadcell số hoạt động trên một chương trình điều khiển kiểu Master/Slave, ở đó định
nghĩa một thiết bị (thường là PC hoặc indicator) là master trên mạng. Có hai chế độ hoạt động
chính: Master giám sát tất cả các quá trình truyền phát bằng cách giao tiếp với từng slave một cách
tuần tự, hoặc master gửi dữ liệu yêu cầu các slave trả lời theo địa chỉ tuần tự. Chế độ thứ nhất có
ưu điểm trong sự mềm dẻo và nắm bắt lỗi, trong khi chế độ hai hướng đến tốc độ giao tiếp. Hầu
hết các load cell số kết nối theo chuẩn RS485 hoặc RS422. Cả hai kiểu giao thức đều có các đặc
tính tương tự nhau cung cấp một môi trường multi-drop. Việc giao tiếp giữa các thiết bị nối trên
mạng dựa trên giao thức quy định bởi nhà sản xuất.
 Ưu điểm nổi bật sau của hệ thống cân dùng LOADCELL:
Với đầu ra số, hệ thống có được:
- Tín hiệu ra số mạnh rất ít bị ảnh hưởng của nhiễu điện từ hoặc thay đổi nhiệt độ thất thường
trên đường dây cable dẫn.
- Khoảng cách dây cáp dẫn có thể kéo dài đến 1200m.
- Dễ dàng thay thế load cell.
- Dữ liệu số có thể xử lý trực tiếp bằng máy tính, PLC hoặc trên bộ hiển thị khi cần.
- Mỗi load cell là một thiết bị hoạt động độc lập trong hệ thống, do đó có thể mở rộng cấu trúc
dễ dàng.
- Có thể thực hiện tối ưu hóa hệ thống dễ dàng qua phân tích từng thành

- phần tích hợp.
- Cân bằng các góc cân có thể thực hiện bằng thiết bị. Thay đổi, sửa lỗi
- một load cell không ảnh hưởng đến các load cell khác. Công việc thực hiện dễ dàng và đơn
giản, tiết kiệm thời gian.
Một số ưu điểm khác :
- Với hệ thống yêu cầu độ chính xác vừa và thấp có thể tự động chỉnh định mà không cần tải
chết.
- Load cell có thể thay thế mà không cần chỉnh định lại.
- Các thiết bị theo chuẩn RS485/422 đều có thể tham gia vào hệ thống.
- Nhiều hệ thống có thể kết nối và điều khiển bởi một trạm. Chỉ đơn giản là mở rộng đường
dây cable. Tiết kiệm phần cứng. phần mềm dễ dàng phát triển.
- Những ưu điểm của hệ load cell số cho phép trong các ứng dụng độ chính xác cao và
chống chịu nhiễu tốt, đặc biệt ở những ứng dụng yêu cầu các điểm đo nằm phân tán trên
phạm vi rộng.

Chương 3:
THIẾT KẾ PHẦN CỨNG
3.1. SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG ĐO
Hệ thống đo lường điều khiển của hệ thống xác định khối lượng vận chuyển trên băng
chuyền gồm nhiều thành phần khác nhau. Tuy nhiên nếu chỉ xét riêng tới hệ thống đo
lường điện tử thì hệ thống bao gồm các thành phần chính sau:
Cảm biến
trọng lượng
Mạch điều
chỉnh offset
Chuyển đổi
Xử lý kết quả Hiển thị
Khuếch đại
ADC
đo
Hình 3.1. Hệ thống đo lường của cân băng tải.
3.2. SƠ LƯỢC CHỨC NĂNG CÁC KHỐI
a. Cảm biến trọng lượng
Cảm biến (sensor) trọng lượng là thành phần quan trọng của hệ thống. Cảm biến có
nhiệm vụ biến tác động của trọng lực vật cần đo thành các tín hiệu điện. Để xác định khối
lượng vật liệu đang chuyển động có thể là một trong các loại cảm biến sau:
- Cảm biến từ giảo: Đây là loại cảm biến hoạt động dựa trên tính chất đàn hồi của vật
liệu sắt từ. Khi vật liệu sắt từ chịu tác động của lực P thì sẽ làm xuất hiện ứng suất cơ học
ở trong lòng vật liệu, đồng thời làm thay đổi hệ số từ thẩm của vật liệu. Điều này làm cho
trở kháng của vật liệu thay đổi
- Cảm biến áp điện: Đây là loại cảm biến hoạt động theo hiện tượng một số chất điện
môi khi chịu tác động của ứng suất cơ học thì trên bề mặt của nó sẽ xuất hiện điện tích.
Cảm biến áp điện thường sử dụng thạch anh, titinat bari, dihidro photphat amon, dihidro
photphat kali,…

- Cảm biến điện trở (Load cell): Cảm biến điện trở hoạt động theo hiệu ứng tenzo tức
là điện trở của dây dẫn thay đổi khi có biến dạng cơ học. Với hệ thống cân băng tải, vật
cần đo chuyển động chậm cảm biến là loại cảm biến điện trở Loadcell.
Như giới thiệu trong chương 1 và 2, trong đồ án này ta dùng loại cảm biến trọng lượng
loadcell.
b. Mạch điều chỉnh offset.
Khi tính toán bài toán yêu cầu mạch cấp nguồn cho cảm biến loadcell cần phải ổn
định nhằm giảm thiếu sự sai lệch trong tín hiệu đầu ra của cảm biến để có thể đạt được
kết quả đo một cách chính xác nhất.
c. Khuếch đại.
Vì tín hiệu đầu ra của loadcell rất bé cỡ 1÷3 mV/V nên cần phải khuếch đại tín
hiệu ra để đưa vào bộ biến đổi ADC.Mạch khuếch đại yêu cầu khuếch đại được tín
hiệu mà không làm nó bị biến dạng và sai lệch.
d. Bộ chuyển đổi tín hiệu ADC
Đây là khối thiêt bị điện tử được sử dụng để chuyển đổi các tín từ loadcell (tín hiệu
tương tự analog) để trở thành tín hiệu số phục vụ cho quá trình gia công số liệu nhằm tính
toán giá trị cần đo. Với các thiết bị điện tử hiên nay bộ chuyển đổi này có độ chính xác
cao.
e. Xử lý kết quả đo
Mỗi một phương án lắp đặt loadcell sẽ cho ta một dạng tín hiệu đo khác nhau đòi hỏi
các thuật toán xử lý khác nhau. Đồng thời các thuật toán này còn quyết định độ chính xác
của kết quả đo. Thuật toán xử lý là phần rất quan trọng của việc xác định khối lượng. Lý
thuyết thuật toán sẽ được trình bày và phân tích trong phần sau. Một số các thông số cần
thiết phải quan tâm là chiều dài mặt cân LT, thời gian lấy mẫu TB, vận tốc băng chuyền v.
Ngoài ra chức năng của bộ phận này còn làm nhiệm vụ mã hóa và biến đổi tín hiệu
cho quá trình hiển thị và lưu trữ.

f. Hiển thị và lưu trữ
Mạch hiển thị kết quả đo có thể hiển thị dưới dạng LED 7 thanh, LCD hoặc là kết quả
được truyền đi trong mạng công nghiệp. Các kết quả đo được sẽ được hiển thị và lưu trữ
phục vụ theo mục đích nhất định.
3.3. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG
a. Cảm biến trọng lượng
Hình dạng và kích thước là điều chúng ta cần quan tâm khi thi công mô hình, dưới đây là kích
thước và hình dạng thực tế của loadcell CZL – 601.
Hình 3.2.Hình dạng và kích thước loadcell CLZ – 601
Thông số kỹ thuật của loadcell CZL – 601:
Tải trọng tối đa
Điện áp kích thích
Điện áp đầu ra
An toàn quá tải
Giới hạn nhiệt độ
Màu dây
‘
: 6 kg
: 9VDC ~ 12VDC
: 2 ± 0.1 mV/V
: 120%
: -200
C ÷ 600
C
: Red : Đầu vào (+)
Black: Đầu vào (-)
White: Đầu ra (-)
Green: Đầu ra (+)

b. Mạch điều chỉnh offset
Sử dụng LM723 nhằm tạo sự ổn định tín hiệu đầu vào cho cảm biến loadcell.
c. Tính toán và thiết kế mạch khuếch đại
Các yêu cầu của mạch khuyếch đại:
- Khuếch đại tuyến tính: do tín hiệu đầu vào cần khuếch đại là điện áp DC rất
nhỏ(mV/V), do đó sự thay đổi này là rất chậm.
- Có khả năng khuếch đại điện áp sai biệt của 2 ngõ vào.
- Có khả năng chống nhiễu tần số công nghiệp.
Từ những yêu cầu trên ta có dạng mạch khuếch đại như sau:
Hình 3.3.Khối khuếch đại thuật toán
- Chọn Op.Amp là LM358
- Điện áp 2 ngõ vào được lấy từ tín hiệu đầu ra của loadcell

 Tầng thứ nhất
Viết định luật Kirchhoff cho V(+) :
=
.
→ V(+) =
Định luật Kirchhofff cho V(-) :
= 0
. .
→ V(-) =
Theo tính chất của Op.amp ta có V(+) = V(-)
.
=
. .
Để đơn giản ta chọn giá trị R26 = R29, R19 = R4.
Khi đó:
. = . .
= .

(Vb – Va) : Điện áp sai lệch từ cầu Wheatstone.
Do đó hệ số khuếch đại ở tầng thứ nhất là :
A1 =
• Tầng thứ 2:
Tầng 2 dùng để chỉnh điện áp lệch, đồng thời mạch dùng để chia độ lợi để đảm bảo hệ số
khuếch đại của mỗi tầng là không quá lớn.
= 1
Chọn R24 = 47KΩ; R25 = 1KΩ
Hệ số khuếch đại tầng thứ 2:
A2=1 = 58
Hệ số khuếch đại toàn mạch là :
A=A1.A2 =R19/R26.. 58=1000
Chọn R1=1KΩ ; R3 =17.24KΩ chọn R3=18KΩ.
Sơ đồ mạch sau khi tính toán :

™ Sơ đồ chân LM358
Hình 3.4. Sơ đồ chân LM358
d. Bộ chuyển đổi tín hiệu ADC – ICL 7109
™ Đặc điểm:
- ADC 12 bit nhị phân (cộng với bit cực tính và bit tràn) hoạt động theo phương pháp
tích phân hai độ dốc.
- Ngõ ra 3 trạng thái tương thích TTL và với kiểu giao tiếp UART thì phù hợp với giao
tiếp song song hoặc giao tiếp với hệ thống vi xử lý.
- Ngõ vào Run/Hold và Status được dùng để theo dõi và kiểm tra sự chuyển đổi.. .Mức
nhiễu thấp khoảng 15 μVp-p.
- Dòng ngõ vào khoảng 1pA.
- Hoạt động có thể lên đến 30 lần biến đổi trong 1 giây.
- Vi mạch bên trong sử dụng dao động thạch anh 3,58MHz sẽ cho 7,5 lần chuyển đổi
trong 1 giây. Ngoài ra nó có thể sử dụng dao động RC hoặc bất cứ tần số xung đồng hồ
khác để tạo dao động.
™ MÔ TẢ:
- ICL 7109 thuộc họ CMOS, chuyển đổi nhanh, nguồn nuôi thấp và được thiết kế dễ
dàng giao tiếp với vi xử lý.
- Ngõ ra dữ liệu(12 bit cộng 1 bit cực tính và 1 bit tràn) sẵn sàng giao tiếp song song
thông qua sự điều khiển của 2 ngõ vào ENABLE và CHIP SELECT, kiểu giao diện
UART sẽ cho phép ICL7109 làm việc với tiêu chuẩn công nghiệp mà ở đó UART sẽ
đóng vai trò truyền dữ liệu.

- Vi mạch ICL7109 có những ưu điểm như: độ chính xác cao, nhiễu không đáng kể và
trôi áp thấp đặc biệt rất kinh tế. Ngoài ra nó còn có những thông số khác như: trôi áp
thấp hơn 1μV/o
c, dòng vào tối đa 10pA và công suất tiêu thụ 20mW… làm cho vi
mạch này càng trở nên hấp dẫn.
™ SƠ ĐỒ CHÂN
PIN OUTS
GND
STATUS
POL
OR
B12
B11
B10
B9
B8
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
TEST
L.BEN
H.BEN
CE/LOAD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
ICL 7109
(PDIP)
TOP VIEW
ICL
7109
40 V+
39 REF IN -
38 REF CAP -
37 REF CAP +
36 REF IN +
35 IN HI
34 IN LO
33 COMMON
32 INT
31 AZ
30 BUF
29 REF OUT
28 V-
27 SEND
26 RUN/HOLD
25 BUF OSC OUT
24 OSC SEL
23 OSC OUT
22 OSC IN
21 MODE
Hình 3.5. Sơ đồ chân ADC ICL 7109

Các thông số về nhiệt độ:
Họ IC TẦM NHIỆT ĐỘ HOẠT ĐỘNG
ICL 7109MDL -550
C+1250
C
ICL 7109 IDL -250
C +850
C
ICL 7109CPL 0+700
C
ICL 7109 -550
C+1250
C
MDL/883
ICL 7109 IPL -250
C+850
C
™ CHỨC NĂNG CÁC CHÂN:
CHÂN KÝ HIỆU CHỨC NĂNG
1 GND Chân Mass
Ngõ ra lên mức cao trong suốt quá trình biến đổi cho đến khi dữ
2 STATUS liệu được chốt lại. Ngõ ra xuống thấp khi tín hiệu được chuyển đổi
xong
3 POL Báo cực tính – Mức 1 khi tín hiệu tương tự vào dương
4 OR Bit tràn - Mức 1 nếu tràn.
5 B12 Bit 12 Bit có trọng số lớn Bit dữ liệu ngõ ra 3 trạng thái
6 B11
nhất
Bit dữ liệu ngõ ra 3 trạng thái
7 B10
Bit 11
8 B9 Bit 10 Bit dữ liệu ngõ ra 3 trạng thái
10 B7
Bit 8

Bit 1 - Bit có trọng số nhỏ
nhất
17
Bình thường mức cao. Mức th ấp thì tất cả các bit ngõ ra lên cao
dùng cho việc kiểm tra. Nối lên cao nếu không dùng.
TEST
Chân cho phép xuất byte thấp. Cùng với MODE (Chân 21) mức
18 thấp và chân CE/LOAD (chân 20) mức thấp sẽ cho phép xuất các
LBEN
byte thấp từ B1 đến B8.
Chân cho phép xuất Byte cao. Kết hợp với chân MODE (21) ở
19 mức thấp và chân CE/LOAD ở mức thấp sẽ cho phép xuất Byte
HBEN
cao từ B9 B12 và bit POL/OR.
Chân cho phép – Kết hợp với chân MODE (21) mức thấp có tác
20 dụng điều khiển cho phép ngõ ra. Khi CE/LOAD ở mức cao sẽ
CE/LOAD
cấm các chân B1 đến B12, POL, OR.
Khi ngõ vào ở mức thấp – Các chân CE/LOAD, HBEN, LBEN
21 MODE
điều khiển trực tiếp các Byte ngõ ra. Khi được cấp xung – chuẩn
bị hoạt động theo kiểu “handshake”.
Mức cao – Các chân cho phép CE/LOAD, HBEN, LBEN xem
như các ngõ ra và vi mạch hoạt động theo “handshake”
22 OSC IN Ngõ vào của dao động
23 OSC OUT Ngõ ra của dao động.
24 OSC SEL
Chọn tần số dao động – Mức cao thì tần số và pha tại OSC IN,
OSC OUT bằng 1/58 tần số tại BUFF OSC OUT.
25 BUFF Ngõ ra dao động đệm
Ngõ vào mức cao – Biến đổi được thực hiện trong 8192 xung
26 RUN/HOLD đồng hồ.
Ngõvào mức thấp – Quá trình biến đổi kết thúc

27 SEND Ngõ vào – Nối lên +5V nếu không dùng.
28 V- Nguồn âm –5V
29 REF OUT Điện áp ngõ ra chuẩn =2,8V
30 BUFFER Ngõ ra khuếch đại đệm
31 AUTOZERO Tự động điều chỉnh mức 0
32 INTEGER- Ngõ ra kết hợp.
ATOR
33 COMMON
34 INPUT LOW Ngõ vào tương tự
35 INPUT HIGH Ngõ vào tương tự
36 REF IN + Điện áp chuẩn dương
37 REF CAP + Ap dương trên tụ
38 REF CAP - Ap âm trên tụ
39 REF IN - Điện áp chuẩn âm.
40 V+ Nguồn cung cấp dương = +5V
™ CHỨC NĂNG CỤ THỂ CỦA CÁC CHÂN ĐIỀU KHIỂN:
- NGÕ VÀO MODE: Ngõ vào Mode dùng điều khiển trạng thái biến đổi của ngõ ra. khi
chân Mode ở mức thấp thì các ngõ ra dữ liệu được truy xuất trực tiếp thông qua sự điều khiển của
chân ENABLE và sự điều khiển bên trong vi mạch. Khi ngõ vào Mode được cấp xung thì sự
chuyển đổi theo kiểu UART sau đó trở về kiểu chuyển đổi trực tiếp. Còn khi ngõ vào Mode ở mức
cao dữ liệu ngõ ra chuyển đổi theo kiểu “HANDSHAKE”.
- NGÕ RA STATUS:
Trong suốt chu kỳ biến đổi, ngõ ra STATUS lên mức cao từ lúc bắt đầu chuyển đổi và xuống
mức thấp lúc nửa chu kì xung đồng hồ cuối cùng sau khi dữ liệu biến đổi được chốt lại.
- NGÕ VÀO RUN/HOLD:
Khi ngõ vào RUN /HOLD ở mức cao, vi mạch sẽ tiếp tục thực hiện chu kỳ biến đổi và cập
nhật ngõ ra chốt suốt giai đoạn biến đổi. Khi hoạt động ở mức nàymột chu kỳ biến đổi sẽ có 8192
xung.
Khi RUN / HOLD ở mức thấp vi mạch lập tức biến đổi và nhảy về chế độ AUTO-ZERO. Đặc tính
này dùng để cắt ngang thời gian biến đổi khi mức 0 tác động. Lúc này vi mạch chỉ chờ cho đến khi
RUN/HOLD lại lên mức cao. khi RUN/HOLD lên mức cao lại thì sự biến đổi bắt đầu sau 7 chu kỳ
xung.

Sơ đồ cấu trúc bên trong của ICL 7109:
HIGH ODER
BYTE OUTPUTS
LOW ODER
BYTE OUTPUTS
17 POL OR B12 B11 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1
TEST
14 TRI-STATE OUTPUTS
18
LBEN
19
HBEN
20
CE/LOAD
14 LATCHES
14 BIT COUNTER
LATCHE
CLOCK
COMP OUT
CONVERSION OSCILLATOR HAND
TO
AZ
CONTROL AND CLOCK SHAKE
ANALOG LOGIC CIRCUITRY LOGIC
INT
SECTION DEINT(+)
{DEINT(-)
2 26 22 23 24 25 21 27 1
STATUS OSC OSC BUF MODE SEND
SEL OSC
RUN/HOLD IN OSC OUT
OUT
Hình 3.6. Sơ đồ cấu trúc ADC ICL7109

GIAÛN ÑOÀ THÔØI GIAN
CLOCK
STATUS
MODE
SEND
CE/LOAD
HBEN
HIGH
BYTE
DATA
LBEN
LOW
BYTE
DATA
DATAVALID
DATAVALID
Giao tiếp trực tiếp với ICL 7109.
B9B12, OR, POL
CE/LOAD LBEN HBEN B1÷B8
1 X X Hi- Hi-Z Hi-Z
0 1 1 Hi-Z Hi-Z
0 0 1 Data Out Hi-Z
0 1 0 Z Data Out
0 0 0 Data Out Data Out

e. Xử lý kết quả đo
Trong lĩnh vực công nghiệp hiện nay, việc cử lý kết quả đo là một bước quan trọng
trong quá trình đo lường, kết quả đo là sản phẩm của quá trình đo. Vì vậy cần phải xử lý
một cách chính xác để tăng sự chính xác của phép đo nhằm giảm thiểu thất thoát và tăng
cường hiệu quả kinh tế.
Sử dụng vi điều khiển để xử lý các tín hiệu đo và hiển thị kết quả đo góp phần cho
việc quan sát và lưu giữ kết quả đo.
™ Kiến trúc vi điều khiển:
Vi điều khiển 89S52 thuộc họ vi điều khiển 8051 của hãng Intel sản xuất.
Cấu hình 89S52 gồm :
 8KB bộ nhớ chương trình.

 256 Byte Ram nội.

 Dao động bên ngoài với thạch anh 12MHz.

 4 Port xuất nhập.

 3 Timer/ Counter 16 bit Timer 0, 1, 2. Timer 2 có các chức năng
Capture/Compare.

 8 nguồn ngắt.
 Nạp chương trình song song hoặc nạp nối tiếp qua đường SPI.
Sơ đồ chân của 89S52
Hình 3.7.Sơ đồ chân vi điều khiển 89S52

Chức năng từng chân của vi điều khiển 89S52:
- Bộ dao động nối vào chân 18 (XTAL2) và chân 19 (XTAL 1)
- 4 port điều khiển dùng để lập trình là P0.x , P1.x , P2.x , P3.x.
- Chân số 9 (reset) thuộc mạch phần cứng reset hệ thống.
- Chân EA/VPP dùng để lựa chọn chế độ bộ nhớ
EA nối đất – Chọn bộ nhớ ngoài.
EA nối +5V – Chọn bộ nhớ trong.
f. Hiển thị và lưu trữ
LCD (Liquist Crystal Display) là một loại màn hình hiển thị thông tin tiêu tốn ít năng
lượng. Bình thường một LCD có loại 2, 4,… dòng, 16 cột, 80 ký tự trên mỗi dòng và kích
thước mỗi ký tự là 5x7 dots hoặc 5x10dots.
Hình 3.8: Sơ đồ chân LCD

™ Chức năng các chân của LCD:
Chân Ký I/O Chức năng
hiệu
1 VSS - Đất
2 VCC - Dương nguồn 5V
3 VEE - Nguồn điều khiển tương phản
4 RS | RS=0 chọn thanh ghi lệnh,RS=1 chọn thanh ghi dữ liệu
5 R/W | R/W=1 đọc dữ liệu,R/W=0 ghi dữ liệu
6 EN I/O Chân cho phép
7 DB0 I/O Bus dữ liệu 8 bit

Chương 4
THIẾT KẾ PHẦN MỀM VÀ THI CÔNG MẠCH
4.1. Thi công mạch
1. Bộ nguồn DC
Nguồn ở đây sử dụng ở cấp điện áp 5V để cung cấp cho ICL 7109; 12V cho TL 082.
Với 2 cấp điện áp này sử dụng IC ổn áp 3 chân đó là 7812, 7912, 7805, 7905. Trong đó
79xx là họ IC ổn áp âm, 78xx là họ IC ổn áp dương. Sơ đồ mạch được vẽ như sau:’
Hình 3.7. Bộ nguồn DC

2. Nguồn kích cho cầu Wheatstone.
Hình 3.8. Sơ đồ kết nôi LM723
4.2. Thiết kế phần mềm
Phần chương trình xử lý tín hiệu từ mạch giao tiếp bao gồm:
- Đọc dữ liệu từ ADC và sắp xếp các bit dữ liệu.
- Chỉnh cân bằng không.
- Tính toán để quy đổi thành các đại lượng cơ học như lực, biến dạng và ứng suất.
- Hiển thị kết quả trên màn hình.

™ Lưu đồ chương trình chính
Bắt đầu
Tiêu đề
Đọc dữ liệu từ
ADC
Chỉnh cân
bằng S
Đ
Vi xử lý Lưu trữ
S
Hiển thị
Đ
Kết thúc

™ Lưu đồ đọc dữ liệu từ ADC
Bắt đầu
Gửi dữ liệu để điều
khiển ADC
S
STATUS=0
Đ
Đọc B1 B4
Đọc B5 B8
Đọc B9 B12
Sắp xếp dữ liệu
Kết thúc

Nhóm
2B.Đ
2
_CNTĐ
Vi
xử
lý
trong
đo
lường
điều
khiển
+5V
J8 J10
CON 10
KHOI XU LY TRUNG TAM
TRO BANG 10K
+5V
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
bien tro bien tro
1
0
8
7
6
5
4
3
2
1
R1 R2
TANG SW3 D7 VEE REF IN+
+5V
RS
EN
D5
D6
NUT BAM VEE RW D4 + C29
GIAM
SW4 10uF
U1 +5V
NUT BAM
SW5 V+ 40
CHEDO STATUS 2 STATUS
REFIN-
39
C9
3 38
NUT BAM POL REFCAP-
4 37
1uF
SW6 B12 OR REFCAP+ R18
5 36 REF IN+
START B12 REFIN+
B11 6 35
INPUT
B11 IN+ 01uF C8 10K
NUT BAM B10 7 34
0.
B10 IN-
R7 IC1 +5V B9 8 B9 COM 33 C7
9 40 B8 9 32
10K B9 RST VCC RS B8 INT C3
0.15uF
1 39
C26 B10 2 P1.0 (T2) (AD0) PO.0 38 RW B7 10 31
B11 3 P1.1 (T2 EX) (AD1) PO.1 37 EN B7 AZ 0.33uF R12
NUTBAM + B12 4 P1.2 (AD2) PO. 2 36 B6 11 30
10uF 5 P1.3 (AD3) PO.3 35 D4 B6 BUFF
SW2 6 P1.4 (AD4) PO.4 34 D5 B5 12 29 5.6K
7 P1.5 (MOSI) (AD5) PO. 5 33 D6 B5 REFOUT -5V
8 P1.6 (MISO) (AD6) PO.6 32 D7 B4 13 28
DOWN 10 P1.7 (SCK) (AD7) PO.7 28 B8 B3 14 B4 V- 27 +5V
UP 11 P3.0 (RXD) (A15) P2 .7 27 B7 B3 SEND
+5V MENU 12 P3.1 (TXD) (A14) P2 .6 26 B6 B2 15 26 R/H
STATUS 13 P3.2 (INOT0) (A13) P2 .5 25 B5 B2 RUN/HOLD
R/H 14 P3.3 (INOT1) (A12) P2 .4 24 B4 Vcc B1 16 25
LBEN 15 P3.4 (T0 ) (A11) P2 .3 23 B3 B1 BUFOSCOUT
HBEN 16 P3.5 (T1 ) (A10) P2 .2
22 B2 17 24
C27 START 17 P3.6 (W R) (A9) P2. 1 21 B1 TEST OSCSEL
P3.7 (RD) (A8) P2. 0
LBEN 18 23 Y 2
18
XTAL2
29
LBEN OSCOUT
3.58 MHz
33p Y1 19 PSEN
31
+5V
HBEN 19 22
XTAL1 VPP/EA HBEN OSCIN
12MHz 20 30
C28 GND ALE/PROG
20 21
CE/LOAD MODE
AT89S52
33p
ICL7109
R19
R24
18k -5V
47K -5V Vcc +12V
J4
J2 R26
8
U4A
U5A 1
R23
8
Va 3 +
1 3 R8
2 +12V
1 1k 2 -
+
1
1k
INPUT
bien tro
2
Vb
R29
LM358
2 -
DONG CO U15 MACH NGUON LOADCELL
OUT LOADCELL
1k
R4
4
1k
R25
4
LM358 R27
12
1
1
1K 6
V+
VC
18k
+5V
+5V
R10
VREF
10
VOUT
5.6K
9
A 13 VZ R11
COMP 2
MACH KHUECH DAI ILIM J3
5
IN+ ISENSE
3 8.2K
R3 2
C5
V-
IN-
4 R 1
0.1uF R9
LM723_0
C12
10K
7
U2
7812 A NGUON LOADCELL
+
D1
J5 1 3
100pF R14
IN OUT 7805 +12V
G
N
D
U3
1 24V C11 18K
2 -
+ + C13 1
IN OUT
3
+5V
3 33pF 2200uF
2
0.1uF
G
N
D
0.1u F
0V + C21 + C4
BIEN AP DIEM GIUA
2
DIODE BRIDGE
U14 7912
1 3 U13 7905
-12V
IN OUT +5V -5V
C20
C16
G
N
D
1 3
33pF
+
IN OUT -5V R5 R6
2200uF
2
G
N
D
+ C22 330R 330R
T
h
i
c
ô
n
g
n
g
u
y
ê
n
l
ý
0.1uF
2
+ C2
0.1uF
KHOI NGUON DC D7 D8
LED LED
Title
<Title>
Size Document Number Rev
C <Doc> <Rev Code>
Date: Monday , December 13, 2010 Sheet 1 of 1
3.4.
Sơ
đồ
™
http://www.ebook.edu.vn
34

™ Sơ đồ mạch in
Lớp trên:
Lớp dưới:

Chương 6
KẾT LUẬN
Sau 1 thời gian nghiên cứu, nhóm đã tìm hiểu tài liệu và nghiên
cứu mô hình trong thực tế để có thể thành lập được lưu đồ thuật toán
điều khiển và xây dựng được mô hình thực tế.Trong thời gian nghiên
cứu có hạn, còn gặp nhiều khó khăn nhưng nhóm đã cố gắng và hình
thành được bước cơ bản về đề tài được giao, hiểu thêm được các linh
kiện được sử dụng. Tuy còn gặp một số vướng mắc chưa giải quyết
được nhưng hy vọng những thời gian tiếp theo nhóm sẽ nghiên cứu và
khắc phục để có thể thực thi mô hình một cách hoàn thiệt hơn.

Tài liệu tham khảo
1. Vi điều khiển với lập trình – Ngô Diên Tập. Nhà xuất bản Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội,
2008.
2. Vi điều khiển trong đo lường điều khiển – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
3. Kỹ thuật vi xử lý – Nhà xuất bản bách khoa Hà Nội.
4. Họ Vi điều khiển 8051- Nhà xuất bản Lao Động Xã Hội.
5. http://www.dientuvietnam.net
6. http://www.alldatasheet.com
7. www.EmbestDKS.com

Vi xử lý trong đo lường điều khiển
Chương trình điều khiển:
#include<reg51.h>
#define LCDPORT P0
sbit _RS= LCDPORT^0;
sbit _RW= LCDPORT^1;
sbit _E = LCDPORT^2;
sbit tang = P3^1;
sbit giam= P3^0;
sbit chedo = P3^2;
sbit start = P3^7;
#include "lcd.h"
// Dinh nghia cho LCD
#define BLINK 0x01
#define NOBLINK 0x00
#define SHOW 0x02
#define HIDE 0x00
#define ON 0x04
#define OFF 0x00
sbit status = P3^3;
sbit run = P3^4;
sbit lben = P3^5; .
sbit hben = P3^6;
unsigned char x,y;
unsigned int data_adc;
float dataf;
void dayso(long number)
{
char i,j;
char a[20];
for(j=0;j<20;j++)
{
a[j]=dayso%10;
dayso = dayso /10;
if(dayso ==0)
{
Nhóm 2B.Đ2_CNTĐ

i=j;
break;
}
}
for(j=i;j>=0;j--)
{
lcd_data(a[j]+0x30);
}
}
void float_number(float num)
{char l,b[10];
long t,h;
number(num);
lcd_putsf(".");
h=num;
num=(num-h)*10;
num=num+10;
h=num;
for(l=0;l<=9;l++)
{
b[l]=h%10;
h=h/10;
if(h==0)
{
t=l;
break;
}
}
for(l=t-1;l>=0;l--)
{
lcd_data(b[l]+0x30);
if(l==0);break;
}
}
//*******************************
void adc(void)
{
P2 = 0xff;
P1 = 0xff;
run=1;

while(status);
lben = 1;
hben=0;
delay(10);
x = P1&0x0f;
hben = 1;
lben=0;
delay(10);
y = P2;
run=0;
status=1;
data_adc = (x*256 + y);
}
void adc1(void)
{
P2 = 0xff;
P1 = 0xff;
run=1;
while(status);
lben = 1;
hben=0;
delay(10);
x = P1&0x0f;
hben = 1;
lben=0;
delay(10);
y = P2;
run=0;
status=1;
dataf = (data_adc);
}
void main(void)
{
char menutemp=0;
char tile ;
lcd_init(); //ham cai dat LCD
while(1)
{
lcd_com(0x80);
lcd_putsf("CAN TAI TRONG");
lcd_com(0xc0);
lcd_putsf("CHEDO START");

tang = giam = chedo = start = 1;
if(start==0)
{
lcd_com(0x01);
while(1)
{
lcd_com(0x80);
lcd_putsf("LOAICAN:");
if(tile == 1)
{
lcd_com(0x87);
lcd_putsf("1Kg");
adc();
adc1();
lcd_com(0xc0);
lcd_putsf("Khoiluong: ");
lcd_com(0xc9);
float_number(dataf);
lcd_com(0xce);
lcd_putsf("Kg");
if((dataf)>=1)
{
lcd_com(0xc0);
lcd_putsf("Khoiluong: QUA TAI ");
}
}
if(tile == 2)
{
lcd_com(0x8b);
lcd_putsf("5Kg");
adc();
adc1();
lcd_com(0xc0);
lcd_com(0xc9);
lcd_com(0xce);
lcd_putsf("Kg");
if((dataf)>=5)
{
lcd_com(0xc0);

}
}
if(tile == 3)
{
lcd_com(0x8b);
lcd_putsf("10Kg");
adc();
adc1();
lcd_com(0xc0);
lcd_com(0xc9);
lcd_com(0xce);
lcd_putsf("Kg");
if((dataf)>=10)
{
lcd_com(0xc0);
}
}
}
}
}
if(menu == 0)
{
delay(1000);
lcd_com(0x01);
while(1)
{
lcd_com(0x80);
lcd_putsf(" CHON LOAI CAN ");
lcd_com(0xc0);
lcd_putsf("GIOI HAN: ");
if(tile == 1)
{
lcd_com(0xcb);
lcd_putsf("1 Kg");
}
if(tile == 2)
{
lcd_com(0xcb);

lcd_putsf("5Kg");
}
if(tile == 3)
{
lcd_com(0xcb);
lcd_putsf("10Kg");
}
if(giam==0)
{
delay(1000);
if(giam==0)
{
if(tile==1)
tile = 3;
else
tile--;
}
}
if(tang==0)
{
delay(1000);
if(tang==0)
{
if(tile==3)
tile = 1;
else
tile++;
}
}
if(chedo==0)
break;
}
}
}
}

Thiết kế cân băng tải sử dụng vi điều khiển 89C52 và ADC ICL 7109.doc

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Thiết kế cân băng tải sử dụng vi điều khiển 89C52 và ADC ICL 7109.doc

Similar to Thiết kế cân băng tải sử dụng vi điều khiển 89C52 và ADC ICL 7109.doc (20)

More from Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864

More from Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Thiết kế cân băng tải sử dụng vi điều khiển 89C52 và ADC ICL 7109.doc