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比例电磁阀变频率PWM驱动方法
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比例电磁阀变频率PWM驱动方法
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PWMby8051 利用51单片机实现的PWM信号源，能够通过按键调节占空比和频率 SCM 开发 238万源代码下载-
&文件名称: PWMby8051
& & & & &&]
&&所属分类:
&&开发工具: Others
&&文件大小: 60 KB
&&上传时间:
&&下载次数: 1
&&提 供 者:
&详细说明：利用51单片机实现的PWM信号源，能够通过按键调节占空比和频率-Use PWM signal source 51 MCU
文件列表(点击判断是否您需要的文件，如果是垃圾请在下面评价投诉):
&&程序\key.c&&....\key.LST&&....\key.OBJ&&....\main.c&&....\main.h&&....\main.LST&&....\main.OBJ&&....\other.c&&....\other.h&&....\other.LST&&....\other.OBJ&&....\pca_pwm.c&&....\pca_pwm.h&&....\pca_pwm.LST&&....\pca_pwm.OBJ&&....\pro&&....\pro.hex&&....\pro.lnp&&....\pro.M51&&....\pro.plg&&....\pro.uvopt&&....\pro.uvproj&&....\project.h&&....\pro_uvopt.bak&&....\pro_uvproj.bak&&....\seg.c&&....\seg.h&&....\seg.LST&&....\seg.OBJ&&....\timer1_pwm.c&&....\timer1_pwm.h&&....\timer1_pwm.LST&&....\timer1_pwm.OBJ&&程序
&输入关键字，在本站238万海量源码库中尽情搜索：
&[] - 智能扫地机器人，自动回充，防跌落，180度蔽障，边角清扫模式。由AT89C51组成的现场药剂自动添加系统设计
由AT89C51组成的现场药剂自动添加系统设计
发布: | 作者:－－ | 来源: －－ | 查看:255次 | 用户关注：
目前，选矿流程中添加液体药剂的常见方法有两种，一种方法使用传统的闸阀控制流量，由操作工人凭经验调节阀门的开度来给定合适的药剂量，显然，药剂量会因操作工人不同而略有差别；第二种方法是采用上位工控机、PLC、驱动板、电磁阀组成的自动药剂添加系统，操作工人只需要在人机界而上设定好每个添加点的加药量，自动药剂添加系统就会输出频率固定、占空比一定的PWM信号，驱动药剂电磁阀开合，自动准确地添加药剂。
　　目前，选矿流程中添加液体药剂的常见方法有两种，一种方法使用传统的闸阀控制流量，由操作工人凭经验调节阀门的开度来给定合适的药剂量，显然，药剂量会因操作工人不同而略有差别；第二种方法是采用上位工控机、PLC、驱动板、电磁阀组成的自动药剂添加系统，操作工人只需要在人机界而上设定好每个添加点的加药量，自动药剂添加系统就会输出频率固定、占空比一定的PWM信号，驱动药剂电磁阀开合，自动准确地添加药剂。
　　笔者所在的选矿车间共有两个系列生产流程，其中，一系列有6个药剂添加点，二系列有7个药剂添加点，共计13个点。先前选矿药剂添加采用的是上位工控机、PLC、驱动板、电磁阀组成的自动药剂添加方法，电磁阀柜设在生产现场，其他设备则在控制室，控制室与工作现场有一定的距离，操作工人要到控制室更改药剂量，很不方便。加之控制室到现场的长距离布线，使之在雷雨季节很容易遭遇雷击，因而多次出现故障。一旦出现故障，维护技术要求高、成本大，而且还影响正常生产。因此，需要一种在现场灵活自动的加药控制系统。本文介绍的基于AT89C51单片机的现场药剂自动添加系统，能很好地解决以上问题。
　　一、药剂添加系统的组成　　　　图1是基于AT89C51单片机的现场药剂自动添加系统的组成示意图。系统主要由储药桶、恒压桶、徽电脑加药控制箱、电磁阀柜等组成。配制好的液体药剂输送到储药桶中，药剂从储药桶底部管道经浮球阀自流到恒压桶中，恒压桶中浮球阀的作用是使电磁阀柜中各进电磁阀管道中的药剂压力恒相等，所以恒压桶中药剂的液位是不变的。微电脑加药控制箱是系统的核心，它集控制、驱动、人机界面为一体，并置于现场。操作工人可以在现场通过简单友好的界面，以方便快捷的按键方式，修改加药量。加药控制箱共做两个，一系列、二系列各用一个。每个控制板设计8个加药点，没用到的作为备用。因而一个系列出现故障不会影响另一个系列。
　　二、微电脑加药控制箱硬件原理　　　　微电脑加药控制箱内有AT89C51核心板、5V开关电源、8路SSR驱动板等，示意框图见图2。
　　1.看门拘MAX813L　　　　加药现场电机众多，干扰严重，而且加药系统24小时运转，正常工作时不允许出现故障，因而硬件看门狗尤为重要。这里选用MAX813L，其主要功能如下：（1）上电、掉电及降压情况下具有RESET输出；（2）独立的&看门狗&电路，&看门狗&定时时间为1.6s；（3）1.25V门限电压检测器，用于低电压报警，还可以检测+5V以外的电源电压；（4）具有手动复位输入端。这里只使用了它的（1）、（2）两项功能。MAX813L与单片机的接口电路见图3。当系统上电时或看门狗动作时，系统复位。
　　2.药点药量显示　　　　药点药量显示接口见图4，采用五级74HC595串入并出，控制5只共阴数码管。在显示面板上将第一只数码管和后四只分开，第一位显示药点号，分别为第1至第8个加药点，后四位是该药点的加药量，单位为毫升/分钟，每个加药点的最大加药量只能是9999毫升/分钟。在实际应用中，每个加药点的最大加药量不会高于1500毫升/分钟，故在硬件连接上，第二只数码管，即药量显示的最高位（千位），只会用到bc段，要么显示1，要么不显示（药量低于1000时）。
　　3.药点启停指示　　　　药点启停指示接口见图5。面板上设有8只LED发光管，分别对应8个加药点，该加药点启动加药时，相应的LED发光，这样就可以很容易看出每个加药点的运行情况。
　　4.非易失性存储器　　　　非易失性存储器接口见图5，为了使加药系统在停电后再上电时，能免干预地以停电前的设置自动工作，系统采用非易失性存储器AT24C02存储各药点的加药量、启停状态、倍率系数等重要参数。每次更改的新设置值均会存入其中，系统复位时将其读出，便能自动地再次投入工作。
　　5输入按键输入按键接口见图5。设有6只输入按钮，其中5只呈菱形分布在操作而板上，用来更改药量、启停药点、设置参数等，一只隐藏在电路板背而，只有打开柜子才能发现，按下该按钮进入倍率系数调整画面，配合面板上的按钮，调整加药的精度。此按钮只供专人使用，不能误按。菱形分布的五只按钮，上下分别是上翻键和下翻键，按下后药点号依次递增、递减，后面四位则显示该点的设置加药量；左右分别是药量增加、减少键，每按一下药量增大或减少20毫升；中间为启动停止键，按一下相应的药点动作转换一次，原来停止的就启动，相应的指示灯亮，原来启动的就停止，相应的指示灯熄灭。当按下内藏调整键时，进入倍率系数调整界面，药点号显示相同，只是药量显示的后三位显示L和倍率系数，系数1至40，分别表示倍率系数是0.1到4倍。按中间键退出调试。
　　6.驱动SSR　　　　驱动SSR与单片机的接口见图6（只绘出一路，其余相同）。为方便维护，将图中虚线部分单独做在一块电路板上，称为驱动板，每四路SSR为一块板，一套系统需要两块驱动板。驱动板上设有指示灯，正常工作时，指示灯以固定的频率、不同的占空比闪亮。2A保险用来保护固态继电器SSR，笔者采用的是HHGI/032F-223Z，输入驱动电压为3V～32VDC，输出是AC220V3A。
　　为了有足够的驱动能力，单片机输出接一只三极管8550，加2kl&O的限流电阻，实测SSR的驱动电压有4.2V，可以很可靠地驱动SSR工作。
　　7.5V开关电源电源为普通2A以上的5V开关电源，应尽量准确调整好5V输出。
　　三、系统程序流程　　　　微电脑8路加药控制器软件分为主程序和中断程序。主程序流程见图7。主程序有两个任务，一是不断查询各点的加药时间到否，如时间到，则该点停止加药；二是响应键盘调试操作程序。
　　中断程序主要产生50ms的时间基准，并不断累加，用来产生20s的加药周期，一个周期结束后，中断程序重新计时。
　　1.软件设计思路　　　　软件设计思路是让AT89C51P2口的8个点输出可控的PWM波，用低电位来控制SSR，从而驱动电磁阀开合，达到自动20s一个周期加药。设一个全局变量N，每中断一次，N加1，当N为20s时，又重新开始。再设置8个数据N1～N8，就是每个点的加药时间，可见分辨率是50ms，它可以随便设置，当20s全部启动时加药量最大，一般用加大管径的方法来增加流量，不让它达到最大值，只有这样才是可控的。主程序不断地用设置值与计时N值相比较，一个周期内到了没置值该点停止加药。1分钟加三次，如一个周期加10s的药，那么该点1分钟加30s的药，乘以该点的流量，就得到该点加药量，单位为毫升/分钟。为了调校方便，程序中做了一个倍率系数的中间量，用量杯测量三个周期，即一分钟的加药量，如果显示值和测量值是一样的，则该点的倍率系数为1，如果测量值为500，而显示值为1000，则倍率系数为2，反之，如测量值为1000，显示值为500，则倍率系数为0.5，并以此类推。按内部暗藏按钮则进入调试界面，可以设置每个点的倍率系数。因为管道状态改变，流量也在改变，所以倍率系数要经常校调。
　　2.面板显示方法操作　　　　面板上有8只LED指示灯和5位数码管。8只指示灯对应8个点的加药情况，LED灯亮该点在加药，反之该点停止加药。5位数码管，第一位显示药点号，后四位显示该点的加药量（单位是毫升/分钟）。该点加药时显示该点的加药值，该点停止时后三位显示三个&-&，表示该点没有加药。同时，启动该点加药时，药量显示最后一次操作修改的该点药量。为防误按或是出现故障，每个点都有一个最大值和一个最小值，该点的药量只能在此区间调整。
　　3.数据存储方法　　　　非易失性存储器用来存储每个点的倍率系数、加药量、启停标志等数据，以及一个第一次启动的标志。在第一次启动时，系统将自动调出内部默认值，并设第一次启动标志，启动后每修入一次参数，都被记在存储器中。在以后启动时，系统就调出最后一次的设置值。
　　4.软件特色　　　　软件采用C语言编写。由于每套加药系统有8个点，各种数据都有8个，因而软件中大量使用数组，加药量、倍率系数、最大值、最小值、启停标志，使用数组就很容易处理。
　　该系统的最大特点，是柜子在现场，和电磁阀柜较近，减少了布线，不怕雷电，也便于操作工人现场操作。再就是系统简单、成本低、灵活，操作工人使用方便，有良好的操作方法，简单易用。
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iPhone8 CAD设计图流出:全面屏+垂直双摄像头。基于AT89S51单片机的PWM专用信号发生器的设计
> 基于AT89S51单片机的PWM专用信号发生器的设计
基于AT89S51单片机的PWM专用信号发生器的设计
图4 D/A芯片的接口电路　　2.3波形整形及放大电路设计　　由于经DAC0832及外接的运算放大器输出的波形仍然不够平滑，还有DAC0832进行D/A转换时的上升沿，因此必须对输出波形进行整形以满足我们的实验要求。波形整形芯片选用MAX4624，它是MAXIM公司生产的低开路电阻，低电压先合后开单刀双掷模拟开关。它具有过电流保护；能够快速开闭，闭合及断开最大时间均为50ns；电路开路电阻很低，供电电源为5伏时，Ron为1欧姆，供电电源为3伏时，Ron为2欧姆，也就是说，电路内部开关噪声低。为得到较大功率的脉冲信号，必须对第二级放大后的输出信号进行电流放大，这里选用两只JFET管组成一对达林顿管进行电流放大。同时为满足实验时对不同功率脉冲信号的要求，将第二级放大增益设计为可调的。其连接电路如图5示。图5 波形整形及放大电路设计　　作为专用脉冲，常有大的瞬时变化，这时整个线路往往会电源引线而产生电路谐振，产生尖峰干扰信号，消除种干扰的办法可在芯片与电源线与地之间加上适当的去耦电容。这里采用的是将两个电容并联的方法。　　3 软件设计　　根据前面的硬件描述，其软件实现如图6、7示。主程序完成程序的初始化，循环等待接受由键盘输入的数据并产生相应的脉冲信号，首先确定输出信号的波形、初始频率并根据其波形和初频进行编码，存储在单片机的ROM中，然后以一定的时间间隔将这些数字量送入D/A芯片进行转换输出，为得到不同的脉冲频率，可通过改变输入D/A芯片的数据间隔来改变输出频率。　　4结束语　　本与其它相比具有如下优点：①较分立元件而言，具有频率高，工作稳定，容易调试等特性；②较专用DDS芯片的信号发生器而言，具有结构简单，成本低等特性。　　本信号发生器各参数调节范围为：脉冲占空比调节范围为2-100%;电压调节范围为0-5.0V，步进0.02V；频率调节范围为1KHz-100KHz。通过对软件硬件的调试和检测表明，该系统的软件和硬件均能够很好的工作，能够满足脉冲涡流探伤实验的特殊要求。且由于采用键盘调节方式以及专用的LED显示，使我们的实验更加方便。但由于DAC0832芯片的建立时间的限制（其建立时间为1μs），即使使用高频模拟开关进行波形整形，其输出波形仍然不够完美。但若将DAC0832用其他建立时间较短的D/A转换芯片来代替，如DAC712,则能够得到非常完美的波形。图6 主程序流程图图7 子程序流程图　　参考文献：　　[1] 朱定华，戴汝平等，单片微机原理与应用[M].北京交通大学出版社，清华大学出版社，2003　　[2]International Semiconductor公司：DAC0832技术资料 　　[3] International Semiconductor公司：DAC712技术资料　　[4] International Semiconductor公司：LF357技术资料　　[5]MAXIUM公司: MAX4624技术资料
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