摘要： 介紹了基于單片機控制的清選試驗臺監控系統的工作原理，并著重討論系統硬件和軟件的實現方法。系統采用以8051單片機為核心的控制系統，配置以A/D轉換器、控制電路、顯示器以及外部數據存儲器等部件，從而實現清選試驗臺對氣流流量、速度、方向以及篩子振動特性的實時監控、顯示。 關鍵字：清選試驗臺；單片機；監控系統 近幾年，隨著我國經濟的不斷發展，人民生活水平的不斷提高，人們對生活品質要求越來越高，因此，谷物清選作業中對清選機械的工作性能的要求亦隨之提高。 但是一般的清選機械功能單一，適應性差或技術性能不穩定，為此我們使用8051單片機和相應的檢測變換器件,設計了一種結構簡單、工作可靠、控制精確、價格低廉的監控系統。本系統利用系列單片機的強大功能和可擴充性為后盾，可以實現對清選試驗臺監控系統的各種實時、有效、多功能地控制操作。本系統通過8051單片機對清選試驗臺主要工作參數進行監測與控制，可以提高清選裝置的生產效率和清選精度，減少谷物的損失，提高其自 動化水平。本文討論了系統的設計與實現方法。 1.清選試驗臺設計 本研究是以清選試驗臺為研究對象的，監控系統的研發以清選試驗臺為試驗設備的，因此，清選試驗臺的設計至關重要。清選試驗臺由機架、輸送帶、抖動板、篩箱、風機、電機、接籽箱等部件組成。清選試驗臺主要尺寸及運動參數如表1。 表1 清選試驗臺主要尺寸及運動參數 2.系統工作原理 清選試驗臺監測系統是以8051單片機為核心，通過傳感器檢測喂入量、風機轉速等工作參數，經由A/D轉換器轉換成數字量，再送入8051單片機處理，根據檢測來的喂入量的實際情況，控制調整各工作參數的大小，使之適應當前工作需要，如喂入量超限（過高或過低），指示燈亮，警笛鳴笛，并在顯示屏上顯 示。 系統功能框圖如圖1所示。 3.系統硬件設計 系統硬件采用以8051單片機為核心的控制結構，該結構由傳感器、信號處理器、A/D（D/A）轉換器、控制電路、顯示器、以及外部數據存儲器等部件組成。 A/D轉換器采用12位逐次逼近型快速A/D轉換器AD547A，該型轉換器可以對轉速、壓力、頻率等參數進行快速變換。被測參數經檢測變換為0～2VDC信號，送至A/D轉換器轉換成數字量,再送8051進行處理。AD574A具有轉換速度快,精度高,價格適中,應用非常方便等優點。由于AD574A片內有時鐘，故無需外加時鐘信號。因74A輸出12位數碼,所以當單片機讀取轉換結果時,需分兩次進行:先高8位、后低4位。 轉速傳感器采用JN338數字式轉矩轉速傳感器，該傳感器采用兩組特殊環形旋轉變壓器來實現能源的輸入及轉矩信號的輸出，還可同時實現旋轉軸轉速的測量，因此，利用該傳感器可實現轉矩、轉速及軸功率的多參數輸出。該傳感器具有測量精度高；抗干擾能力強，無需調零；測量彈性體強度大，可承受150％過載；可靠性高、信噪比高，工作壽命長；體積小，重量輕，安裝方便等優點。 報警接口電路采用控制臺設置報警燈和聲效裝置來實現其功能。報警燈分為3個等級：一是喂入量正常時，燈不亮；二是喂入量達到臨界時，系統預警，燈變成綠色；三是喂入量超限（過高或過低）時，系統報警，燈變成紅色，此時警笛聲響。其中接地燈在工作時始終保持亮的狀態，表明電源供給正常。　 另外,我們還采取了一系列的抗干擾措施,如數字濾波等,保證了系統具有較高的可靠性和抗干擾能力。 4.系統軟件設計 單片機控制系統主要是接收上位機的控制參數，并完成清選試驗臺各工作參數的測量和控制任務。本系統軟件設計采用結構化和模塊化設計方法，便于功能擴展，程序采用匯編語言進行編程。程序模塊主要包括：主程序，A/D轉換，數字濾波子程序等。程序主要流程圖見圖2，其軟件功能為：　 （1）開機自檢流程，主要完成系統對自身的硬件測試； （2）系統設定軟件流程，完成對額定值的設定；　 （3）數據采集； （4）數據處理、數據與額定值的比較及預警報警信號數據的存儲；　 5.結束語 本文創新點在于將清選試驗臺工作參數的檢測、顯示、報警功能集于一體，并解決了試驗臺風機、篩子的系統監控難的問題。在數據采集處理方面，強化了可靠性設計。基于8051單片機控制的清選試驗臺監控系統，其具有電路簡單，控制方便的特點。