CN209858036U - 一种用于称量粉末的控制装置 - Google Patents

一种用于称量粉末的控制装置 Download PDF

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陈卉
文毅
胡云峰
陈李胜
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Abstract

本实用新型公开了一种用于称量粉末的控制装置,包括单片机U1,单片机U1连接有显示模块、称量数据采集模块和电机驱动芯片U3,称量数据采集模块包括A/D转换芯片U2,A/D转换芯片U2通过传感器接口J1连接有应变片式压力传感器,电机驱动芯片U3通过步进电机接口J3连接步进电机,步进电机驱动粉末运输设备,当称量粉末时,应变片式压力传感器输出毫伏级电压,A/D转换芯片U2把该毫伏级电压转换为数字信号并把该数字信号传输给单片机U1,单片机U1运行程序把该数字信号转换为称量值并把该称量值写入到显示模块的显示内容中,设计简单,生产成本低,可以把售价控制得比较低。

Description

一种用于称量粉末的控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种称量显示装置,特别是一种用于称量粉末的控制装置。
背景技术
电子秤使用非常广泛,在称量粉末时,对于电子秤的称量精度要求比较高,但是该类型的电子秤需要设计得比较复杂,存在生产成本高、售价高等缺点,另外,需要称量特定重量的粉末时,如果以人工添加粉末称量的方法,很不方便。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本实用新型提供一种设计简单、生产成本低、售价低和称量方便的用于称量粉末的控制装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种用于称量粉末的控制装置,包括单片机U1,所述单片机U1的输入端连接有开关电路、复位电路、晶振电路,所述单片机U1的输出端连接有显示模块,所述单片机U1的输出端还连接有称量数据采集模块和电机驱动芯片U3,所述称量数据采集模块包括A/D转换芯片 U2,所述A/D转换芯片U2连接有传感器接口J1,所述传感器接口J1连接有应变片式压力传感器,所述电机驱动芯片U3电通过步进电机接口J3连接步进电机,所述步进电机驱动粉末运输设备。
所述单片机U1电连接有排阻R3,所述单片机U1的40引脚接所述排阻R3的1引脚,所述单片机U1的39引脚接所述排阻R3的2引脚,所述单片机U1的38引脚接所述排阻 R3的3引脚,所述单片机U1的37引脚接所述排阻R3的4引脚,所述单片机U1的36引脚接所述排阻R3的5引脚,所述单片机U1的35引脚接所述排阻R3的6引脚,所述单片机U1的34引脚接所述排阻R3的7引脚,所述单片机U1的33引脚接所述排阻R3的8引脚,所述单片机U1的32引脚接所述排阻R3的9引脚,所述单片机U1的31引脚接所述单片机U1的40引脚和排阻R3的1引脚之间的节点。
所述开关电路包括电源端口P1和开关SW1,所述电源端口P1的2引脚和3引脚同时接地,所述电源端口P1的1引脚接所述开关SW1的3引脚,所述开关SW1的1引脚接所述复位电路的电源输入端。
所述复位电路包括极性电容C1和电阻R1,所述极性电容C1的正极接所述开关 SW1的1引脚,所述极性电容C1的负极分两路,一路通过所述电阻R1接地,另一路接所述单片机U1的9引脚。
所述晶振电路包括晶振Y1、电容C2和电容C3,所述单片机U1的20引脚接地,所述晶振Y1的一端分两路,一路通过所述电容C2接所述单片机U1的20引脚和地之间的节点,另一路接所述单片机U1的18引脚,所述晶振Y1的另一端分两路,一路连接所述单片机U1的19引脚,另一路通过所述电容C3接所述单片机U1的20引脚和电容C2之间的节点。
所述A/D转换芯片U2的1引脚接所述极性电容C1的正极和开关SW1的1引脚之间的节点,所述A/D转换芯片U2的2引脚接所述单片机U1的12引脚,所述A/D转换芯片U2的3引脚接所述单片机U1的13引脚,所述A/D转换芯片U2的4引脚接地,所述 A/D转换芯片U2的5引脚接所述传感器接口J1的1引脚,所述A/D转换芯片U2的6引脚分两路,一路接地,另一路接所述传感器接口J1的2引脚,所述A/D转换芯片U2的7引脚接所述传感器接口J1的3引脚,所述A/D转换芯片U2的8引脚接所述传感器接口J1的 4引脚。
所述电机驱动芯片U3的3引脚接所述单片机U1的25引脚,所述电机驱动芯片U3 的4引脚接所述单片机U1的24引脚,所述电机驱动芯片U3的5引脚接所述单片机U1的 23引脚,所述电机驱动芯片U3的6引脚接所述单片机U1的22引脚,所述电机驱动芯片 U3的7引脚接所述单片机U1的21引脚,所述电机驱动芯片U3的8引脚接地,所述电机驱动芯片U3的9引脚分两路,一路接所述步进电机接口J3的1引脚,另一路接所述极性电容C1的正极和开关SW1的1引脚之间的节点,所述电机驱动芯片U3的10引脚接所述步进电机接口J3的5引脚。
所述显示模块包括显示器J2和可调电阻R2,所述显示器J2的1引脚、5引脚和16 引脚同时接地,所述显示器J2的7引脚接所述单片机U1的39引脚和排阻R3的2引脚之间的节点,所述显示器J2的8引脚接所述单片机U1的38引脚和排阻R3的3引脚之间的节点,所述显示器J2的9引脚接所述单片机U1的37引脚和排阻R3的4引脚之间的节点,所述显示器J2的10引脚接所述单片机U1的36引脚和排阻R3的5引脚之间的节点,所述显示器J2的11引脚接所述单片机U1的35引脚和排阻R3的6引脚之间的节点,所述显示器J2的12引脚接所述单片机U1的34引脚和排阻R3的7引脚之间的节点,所述显示器J2 的13引脚接所述单片机U1的33引脚和排阻R3的8引脚之间的节点,所述显示器J2的14 引脚接所述单片机U1的32引脚和排阻R3的9引脚之间的节点,所述显示器J2的15引脚接所述单片机U1的40引脚和排阻R3的1引脚之间的节点,所述显示器J2的3引脚分两路,一路接地,另一路通过所述可调电阻R2接所述极性电容C1的正极和开关SW1的1引脚之间的节点,所述显示器J2的2引脚分两路,一路接所述极性电容C1的正极和开关 SW1的1引脚之间的节点,另一路接所述单片机U1的40引脚和排阻R3的1引脚之间的节点。
本实用新型的有益效果是:本实用新型的开关电路控制整个装置是否启动,复位电路使得单片机U1重头执行程序,防止程序运行异常,晶振电路提供单片机U1所需要的时钟频率,当称量粉末时,应变片式压力传感器输出毫伏级电压,A/D转换芯片U2把该毫伏级电压转换为数字信号并把该数字信号传输给单片机U1,单片机U1运行程序把该数字信号转换为称量值并把该称量值写入到显示模块的显示内容中,设计简单,生产成本低,可以把售价控制得比较低,需要称量特定重量的粉末时,单片机U1通过电机驱动芯片U3控制步进电机的转动速度,从而控制粉末运输设备,使得粉末达到所需要的称量值,相比人工添加粉末称量的方法,更方便,且不容易出错。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的系统原理框图;
图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
参照图1、图2,一种用于称量粉末的控制装置,包括单片机U1,所述单片机U1的输入端连接有开关电路、复位电路、晶振电路,所述单片机U1的输出端连接有显示模块,所述单片机U1的输出端还连接有称量数据采集模块和电机驱动芯片U3,所述称量数据采集模块包括A/D转换芯片U2,所述A/D转换芯片U2连接有传感器接口J1,所述传感器接口J1连接有应变片式压力传感器,所述电机驱动芯片U3电通过步进电机接口J3连接步进电机,所述步进电机驱动粉末运输设备,开关电路控制整个装置是否启动,复位电路使得单片机U1重头执行程序,防止程序运行异常,晶振电路提供单片机U1所需要的时钟频率,当称量粉末时,应变片式压力传感器输出毫伏级电压,A/D转换芯片U2把该毫伏级电压转换为数字信号并把该数字信号传输给单片机U1,单片机U1运行程序把该数字信号转换为称量值并把该称量值写入到显示模块的显示内容中,设计简单,单片机U1成本比较低,因此生产成本低,可以把售价控制得比较低,需要称量特定重量的粉末时,单片机U1通过电机驱动芯片U3控制步进电机的转动速度以及是否工作,从而控制粉末运输设备,粉末运输设备把粉末运输到压力传感器上,使得粉末达到所需要的称量值,相比人工添加粉末称量的方法,更方便,且不容易出错,在本实施例中,所述单片机U1的型号为STC89C52,所述 A/D转换芯片U2的型号为HX711,是一款专为高精度称重传感器而设计的24位A/D转换器芯片,精度能达到0.1%,所述应变片式压力传感器基于电阻应变效应原理工作,所述应变片式压力传感器设置有电阻应变片,所述电阻应变片采用的是半导体应变片,所述应变片式压力传感器测量精度高,技术成熟,售价低,在保证测量精度的同时把生产成本控制得比较低。
所述单片机U1电连接有排阻R3,所述单片机U1的40引脚接所述排阻R3的1引脚,所述单片机U1的39引脚接所述排阻R3的2引脚,所述单片机U1的38引脚接所述排阻 R3的3引脚,所述单片机U1的37引脚接所述排阻R3的4引脚,所述单片机U1的36引脚接所述排阻R3的5引脚,所述单片机U1的35引脚接所述排阻R3的6引脚,所述单片机U1的34引脚接所述排阻R3的7引脚,所述单片机U1的33引脚接所述排阻R3的8引脚,所述单片机U1的32引脚接所述排阻R3的9引脚,所述单片机U1的31引脚接所述单片机U1的40引脚和排阻R3的1引脚之间的节点,所述排阻R3为上拉电阻,所述单片机 U1电连接有排阻R3,是基于单片机外围电路的设计原则。
所述开关电路包括电源端口P1和开关SW1,所述电源端口P1的2引脚和3引脚同时接地,所述电源端口P1的1引脚接所述开关SW1的3引脚,所述开关SW1的1引脚接所述复位电路的电源输入端,只要电源端口P1接入外部电源,第一次按下开关SW1即可正常供电,第二次按下开关SW1停止供电,每按两次作为一个循环,操作简单,实现方便。
所述复位电路包括极性电容C1和电阻R1,所述极性电容C1的正极接所述开关 SW1的1引脚,所述极性电容C1的负极分两路,一路通过所述电阻R1接地,另一路接所述单片机U1的9引脚,采用了上电复位的方法实现复位,可通过所述开关SW1或者外部电源控制是否复位,或者每次使用前均复位。
所述晶振电路包括晶振Y1、电容C2和电容C3,所述单片机U1的20引脚接地,所述晶振Y1的一端分两路,一路通过所述电容C2接所述单片机U1的20引脚和地之间的节点,另一路接所述单片机U1的18引脚,所述晶振Y1的另一端分两路,一路连接所述单片机U1的19引脚,另一路通过所述电容C3接所述单片机U1的20引脚和电容C2之间的节点,所述晶振Y1的两端设置两个并联电容(电容C2和电容C3)组成并联谐振电路,为所述单片机U1提供所需要的时钟频率。
所述A/D转换芯片U2的1引脚接所述极性电容C1的正极和开关SW1的1引脚之间的节点,所述A/D转换芯片U2的2引脚接所述单片机U1的12引脚,所述A/D转换芯片U2的3引脚接所述单片机U1的13引脚,所述A/D转换芯片U2的4引脚接地,所述 A/D转换芯片U2的5引脚接所述传感器接口J1的1引脚,所述A/D转换芯片U2的6引脚分两路,一路接地,另一路接所述传感器接口J1的2引脚,所述A/D转换芯片U2的7引脚接所述传感器接口J1的3引脚,所述A/D转换芯片U2的8引脚接所述传感器接口J1的 4引脚,连接方便,便于电路设计。
所述电机驱动芯片U3的3引脚接所述单片机U1的25引脚,所述电机驱动芯片U3 的4引脚接所述单片机U1的24引脚,所述电机驱动芯片U3的5引脚接所述单片机U1的 23引脚,所述电机驱动芯片U3的6引脚接所述单片机U1的22引脚,所述电机驱动芯片 U3的7引脚接所述单片机U1的21引脚,所述电机驱动芯片U3的8引脚接地,所述电机驱动芯片U3的9引脚分两路,一路接所述步进电机接口J3的1引脚,另一路接所述极性电容C1的正极和开关SW1的1引脚之间的节点,所述电机驱动芯片U3的10引脚接所述步进电机接口J3的2引脚,所述电机驱动芯片U3的11引脚接所述步进电机接口J3的3引脚,所述电机驱动芯片U3的12引脚接所述步进电机接口J3的4引脚,所述电机驱动芯片U3 的13引脚接所述步进电机接口J3的5引脚,在本实施例中,所述电机驱动芯片U3的型号为ULN2001A,驱动简单,实现方便,通过所述步进电机接口J3连接步进电机,采用了模块化的设计,使得安装更换更方便。
所述显示模块包括显示器J2和可调电阻R2,所述显示器J2的1引脚、5引脚和16 引脚同时接地,所述显示器J2的7引脚接所述单片机U1的39引脚和排阻R3的2引脚之间的节点,所述显示器J2的8引脚接所述单片机U1的38引脚和排阻R3的3引脚之间的节点,所述显示器J2的9引脚接所述单片机U1的37引脚和排阻R3的4引脚之间的节点,所述显示器J2的10引脚接所述单片机U1的36引脚和排阻R3的5引脚之间的节点,所述显示器J2的11引脚接所述单片机U1的35引脚和排阻R3的6引脚之间的节点,所述显示器J2的12引脚接所述单片机U1的34引脚和排阻R3的7引脚之间的节点,所述显示器J2 的13引脚接所述单片机U1的33引脚和排阻R3的8引脚之间的节点,所述显示器J2的14 引脚接所述单片机U1的32引脚和排阻R3的9引脚之间的节点,所述显示器J2的15引脚接所述单片机U1的40引脚和排阻R3的1引脚之间的节点,所述显示器J2的3引脚分两路,一路接地,另一路通过所述可调电阻R2接所述极性电容C1的正极和开关SW1的1引脚之间的节点,所述显示器J2的2引脚分两路,一路接所述极性电容C1的正极和开关 SW1的1引脚之间的节点,另一路接所述单片机U1的40引脚和排阻R3的1引脚之间的节点,在本实施例中,所述显示器J2的型号为LCD1602,该型号的显示器可以显示数字和字母,能满足本实用新型对于显示的需求,驱动简单,直观,通过可调电阻R2改变显示器J2 的对比度。
以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围,专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下,所做的均等修饰与变化,均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。

Claims (8)

1.一种用于称量粉末的控制装置,包括单片机U1,所述单片机U1的输入端连接有开关电路、复位电路、晶振电路,所述单片机U1的输出端连接有显示模块,其特征在于所述单片机U1的输出端还连接有称量数据采集模块和电机驱动芯片U3,所述称量数据采集模块包括A/D转换芯片U2,所述A/D转换芯片U2连接有传感器接口J1,所述传感器接口J1连接有应变片式压力传感器,所述电机驱动芯片U3电通过步进电机接口J3连接步进电机,所述步进电机驱动粉末运输设备。
2.根据权利要求1所述的用于称量粉末的控制装置,其特征在于所述单片机U1电连接有排阻R3,所述单片机U1的40引脚接所述排阻R3的1引脚,所述单片机U1的39引脚接所述排阻R3的2引脚,所述单片机U1的38引脚接所述排阻R3的3引脚,所述单片机U1的37引脚接所述排阻R3的4引脚,所述单片机U1的36引脚接所述排阻R3的5引脚,所述单片机U1的35引脚接所述排阻R3的6引脚,所述单片机U1的34引脚接所述排阻R3的7引脚,所述单片机U1的33引脚接所述排阻R3的8引脚,所述单片机U1的32引脚接所述排阻R3的9引脚,所述单片机U1的31引脚接所述单片机U1的40引脚和排阻R3的1引脚之间的节点。
3.根据权利要求2所述的用于称量粉末的控制装置,其特征在于所述开关电路包括电源端口P1和开关SW1,所述电源端口P1的2引脚和3引脚同时接地,所述电源端口P1的1引脚接所述开关SW1的3引脚,所述开关SW1的1引脚接所述复位电路的电源输入端。
4.根据权利要求3所述的用于称量粉末的控制装置,其特征在于所述复位电路包括极性电容C1和电阻R1,所述极性电容C1的正极接所述开关SW1的1引脚,所述极性电容C1的负极分两路,一路通过所述电阻R1接地,另一路接所述单片机U1的9引脚。
5.根据权利要求4所述的用于称量粉末的控制装置,其特征在于所述晶振电路包括晶振Y1、电容C2和电容C3,所述单片机U1的20引脚接地,所述晶振Y1的一端分两路,一路通过所述电容C2接所述单片机U1的20引脚和地之间的节点,另一路接所述单片机U1的18引脚,所述晶振Y1的另一端分两路,一路连接所述单片机U1的19引脚,另一路通过所述电容C3接所述单片机U1的20引脚和电容C2之间的节点。
6.根据权利要求5所述的用于称量粉末的控制装置,其特征在于所述A/D转换芯片U2的1引脚接所述极性电容C1的正极和开关SW1的1引脚之间的节点,所述A/D转换芯片U2的2引脚接所述单片机U1的12引脚,所述A/D转换芯片U2的3引脚接所述单片机U1的13引脚,所述A/D转换芯片U2的4引脚接地,所述A/D转换芯片U2的5引脚接所述传感器接口J1的1引脚,所述A/D转换芯片U2的6引脚分两路,一路接地,另一路接所述传感器接口J1的2引脚,所述A/D转换芯片U2的7引脚接所述传感器接口J1的3引脚,所述A/D转换芯片U2的8引脚接所述传感器接口J1的4引脚。
7.根据权利要求6所述的用于称量粉末的控制装置,其特征在于所述电机驱动芯片U3的3引脚接所述单片机U1的25引脚,所述电机驱动芯片U3的4引脚接所述单片机U1的24引脚,所述电机驱动芯片U3的5引脚接所述单片机U1的23引脚,所述电机驱动芯片U3的6引脚接所述单片机U1的22引脚,所述电机驱动芯片U3的7引脚接所述单片机U1的21引脚,所述电机驱动芯片U3的8引脚接地,所述电机驱动芯片U3的9引脚分两路,一路接所述步进电机接口J3的1引脚,另一路接所述极性电容C1的正极和开关SW1的1引脚之间的节点,所述电机驱动芯片U3的10引脚接所述步进电机接口J3的2引脚,所述电机驱动芯片U3的11引脚接所述步进电机接口J3的3引脚,所述电机驱动芯片U3的12引脚接所述步进电机接口J3的4引脚,所述电机驱动芯片U3的13引脚接所述步进电机接口J3的5引脚。
8.根据权利要求7所述的用于称量粉末的控制装置,其特征在于所述显示模块包括显示器J2和可调电阻R2,所述显示器J2的1引脚、5引脚和16引脚同时接地,所述显示器J2的7引脚接所述单片机U1的39引脚和排阻R3的2引脚之间的节点,所述显示器J2的8引脚接所述单片机U1的38引脚和排阻R3的3引脚之间的节点,所述显示器J2的9引脚接所述单片机U1的37引脚和排阻R3的4引脚之间的节点,所述显示器J2的10引脚接所述单片机U1的36引脚和排阻R3的5引脚之间的节点,所述显示器J2的11引脚接所述单片机U1的35引脚和排阻R3的6引脚之间的节点,所述显示器J2的12引脚接所述单片机U1的34引脚和排阻R3的7引脚之间的节点,所述显示器J2的13引脚接所述单片机U1的33引脚和排阻R3的8引脚之间的节点,所述显示器J2的14引脚接所述单片机U1的32引脚和排阻R3的9引脚之间的节点,所述显示器J2的15引脚接所述单片机U1的40引脚和排阻R3的1引脚之间的节点,所述显示器J2的3引脚分两路,一路接地,另一路通过所述可调电阻R2接所述极性电容C1的正极和开关SW1的1引脚之间的节点,所述显示器J2的2引脚分两路,一路接所述极性电容C1的正极和开关SW1的1引脚之间的节点,另一路接所述单片机U1的40引脚和排阻R3的1引脚之间的节点。
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