选用美国Microchip公司生产的高级PIC单片机作为控制中心。该单片机是目前世界上8位单片机中运行速度最快的，具有一个指令周期内完成8位乘8位二进制乘法的能力，可在一些需要高速数字运算的场合取代DSP(数字信号处理器)芯片庀采用16位的RISC指令集、哈佛总线结构、二级流水取指方式，指令为单周期、单字指令，具有实用、低价、指令集小、低功耗、高速度、体积小、功能强等优点。它体现了单片机发展的一种新趋势，逐渐成为世界单片机的新潮流。组合秤在工作时，要完成60包／min(1包／s，)以上的能力，即至少要在19钟内完成重量检测、组合计算、查找最佳组合等，从而完成一次包装，其中组合计算费时相对较多，对普通51系列单片机来说，料斗头数越多越难以满足要求。所以，为了满足高速计算的要求眉前市场上的组合秤常用51系列单片机作重量检测，通过单片机的串行口与Pc机通讯，在PC机上完成组合运算，把最佳组合结果通过串行口发送给单片机，由单片机最终完成实时控制；或者，用32。位CPU作为控制中心组成微机控制系统。本系统选用高性能的PIC单片机(8位CPU)，直接完成检测、计算、控制输出，既能满足组合秤实时控制的精度要求，又能满足包装速度要求，是一种较有效的控制方式。控制系统工作时，由单片机发信号给多路开关，分时选择10个称重传感器，信号经放大、A／D转换，输入到单片机，单片机对10个输入值进行组合计算，得到最佳组合所在的一组称量斗编号，根据编号控制对应步进电机的转速和方向，使该组料门打开，完成卸料，然后关闭料门；储料斗中的料位由状态开关检测。另外，本系统还设计了显示、报警和键盘电路，使系统功能更加完善。
2 组合称量的软件设计
系统软件采用结构化的设计方法，根据系统的功能要求，主要由以下模块构成：主程序、A／D采集、数据滤波、组合计算、显示子程序、键盘服务子程序等。主程序框图见图3。
下面重点介绍组合计算程序模块的设计。设定精度为0．1g，选三、四、五个料斗进行组合计算就能获得成功组合，每次从10个中选i个进行计算(i=3，4，5)，对应的组合编号为a、b、c，a、b、c、d和a、b、c、d、e，M为目标重量(假定为100g)，A、B、C、D、E代表选中的一组称量值，与编号a、b、c、d、e相对应，w代表组合后的力口和值，组合计算的程序框图见图4。微机系统CPU的晶振频率选为40MHz，由子高级PIC单片机先进的结构形式，具有高速的指令执行能力，在40MHz时钟情况下执行一条指令的时间达lOOns，则在1，内单片机可执行1千万条指令，完全能满足组合秤工作的速度要求。
3 结 语
组合称量技术以其高精度，高速度代表了当今称量技术的最高水平及发展的方向，虽然，我国目前的组合称量技术发展仍处于初步阶段，电脑组合秤的制造与国外的先进水平相比相差甚远，但随着我国的商品包装向高速、高准确度的方向快速发展，电脑组合秤必会快速地进入我国的商品加工、包装行业。可以说，包装行业的发展推动了称量技术的发展，同时，称量技术也提高了包装水平，促进了包装行业的发展。本文提出的以高级PIc单片机作为控制中心的组合称量系统可节省成本，方便操作，有助于促进组合称量技术的发展。目前，组合秤仍在不断地发展与提高，其称量速度不断提高，成本也在不断下降。它的用途也在逐渐扩大，不仅可以用于食品的计量包装，还可以用于金属零件等的包装。相信不久的将来，组合秤会大量进入我国的包装领域。
(文/蒋焕新 赵琳 江南大学)
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