自动数粒仪的单片机计数原理
自动数粒仪在种子实验行业中,是被广泛采用的、必可少的仪表。目前使用的这类仪表,其结构局限在机械式及电磁式范围内,这些仪表读数不准,故障率高,适应不了现代管理的需要,有必要进行更新和改造。配备的电磁计数器也存在上述问题。为此,我们用单片计算机对自动数粒仪进行了改造。改进后的仪表为数码显示,采用8421码拨盘开关预置,所有计数、进位、比较统由单片机完成。这样减少了触点机械故障,运行效果相当好。通过一年运行,挡车工、电气维护人员反映,此计数仪读数清楚、计数准确、运行可靠和维护简便。单片机是新型的大规模集成电路,在一片芯片上集成CPU、存赊器、1/0接口等,构成一种最基本的、具有逻辑功能的微型计算机。由于单片机具有集成度高、体积小、可靠性好、价格低等优点,特别适应工业控制、智能仪表及家电行业等。
一、系统组成
该微电脑自动数粒仪的计数器以美国INTEL公司的8031单片机为核心,配4KEPROM2732、74LS07、74LS48、74LS244等芯片组成。整机结构为积木式,由单片机板、电源板、显示板、底板四块板组成。四板之间由接插件连接,调整方便,多机互换性好,便于调试。原理图见图1所示。
二、工作过程和系统程序
仪表得电后,自动显示拨盘开关预置数三秒钟自动清显示器,等待输入信号。当有输入脉冲进入时,输入计数运算,输入数与预置数比较(对F141机要求与预报数比较并判断棉卷钎是否到位,同时输出相应提示信号)。
程序框图见图2。
F141、A272都要求有复“0”功能,这对单片机系统来说是轻而易举的功能,比电磁计数器执行要可靠的多。
为执行复“0”功能,设计了一个中断程序。
如图3所示。
为保证计数的工作可靠,除了在硬件中进行必要的防范外,还需合理布线,加强电源滤波,对输入端进行光电隔离,在软件设计中也增加了抗干扰措施。为了解决程序出现“跑飞”现象在程序适当位段设置“陷井”,对渝入信号采取数字滤波方法。由于采取上述措施,仪表在工作中稳定可靠。
三、结束语
该数粒仪的计数器虽然是为F141、A272机所设计,但程序是固化在可擦写的EPROM上,故在硬件不变的基础上,只要软件稍加改动或重新编程,就可适应其它生产中的计数及与数字相关过程控制的要求,这是其它电磁计数器和触发器组成的计数器所不可比拟的显著优点。另外8031单片机有一对全双工通讯接口RXD、TXD,这对接口予以保留,为适应生产进一步科学化管理—计算机管理时,做为联网时的上下机通讯用。所以该计数器在基本不提高硬件成本的墓础上,对软件稍加开发即可适应各种用途需要,前景乐观。