试析单片机控制的物料悬浮速度测试系统研究与设计

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1、河南农业大学硕士学位论文单片机控制的物料悬浮速度测试系统研究与设计姓名：王威立申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：李保谦20090601鲤直壅些占堂亟±论室摘要摘要现代农业和人类生活越来越注重种子和粮食的加工品质。在多种农业装备的设计方面都用到了气力技术，如气力精密播种机、种子清选机械、脱粒机械、谷物联合收获机及粮食加工风筛选机械、通风除尘等设备。物料的悬浮速度是物料自身的一个重要性质。也是加工过程中影响设备工艺效果的一个重要冈索。因此，为了进一步优化设计上述农业机械装备的性能，有必要对加工原料及有关杂

2、质的悬浮速度进行研究。本文简述了物料悬浮速度测试的理论研究以及发展状况，并在传统的机械式物料悬浮速度测试装置的基础上，结合先进的电子科学技术，设计开发了单片机控制的物料悬浮速度智能测试系统。本系统的主要研究内容概括如下：1)采用TCDl001P线阵光电图像传感器米检测物料悬浮状态。系统通过对光敏单元输出电流大小的判断米识别物料的悬浮状态，以此代替了复杂的数字图像处理程序，减少了系统的内部运算，加快了系统的测试速度。重点研究了传感器所需要的驱动脉冲时序特点和对传感器输出电流的放人和模数转换。2)通过对CygnalC8

3、05IF000单片机内建的可编程定时器／计数器列阵(PCA)寄存器的设置，用PWM波发生器输出步进电机的驱动信号，代替了标准的8051单片机通过仿真PWM口和查表法的方式对电动机进行控制，节省了机时，提高了精度；用高速输出方式产生TCD传感器所需要的驱动脉冲，简化了硬件设计，节约了成本。3)用L297／L298驱动芯片组成两相双极性步进电机驱动器，通过对PWM波的分配利功率放人来驱动步进电机一l：作。本智能测试装置通过控制步进电机的输入脉冲改变电机的转动速度以此改变风速，对脉冲的占空比和传感器所得到的物料悬浮位置建

4、立数学模型，可以计算出对应的物料悬浮速度。代替了传统的利用普通电机和风速仪测度悬浮速度的机械装置，加人了电机的调速范围、减少了测试步骤。该系统不但可以，“泛用于粮食加：【=、清选、除尘等企业，为企业生产提供必须的物料悬浮速度；而且还可以用于农业院校的教学和科研jI：作。本智能测试装置和传统的物料悬浮速度检测装置相比具有检测范围，“、测试精度高、测试时间短、操作简单等优点。关键词：悬浮速度测试：Cygnal8051单片机；光电传感器；步进电机驱动器英文摘要StudyandDesignofGrainSuspending

5、SpeedDetectingSystemBasedontheSingle．chipControlSupervisor：Prof．LiBaoqianMasterCandidate：WangWeiliABSTRACT：Thequalityofseedandfoodprocessinggetsmoreandmoreattentionswiththedevelopmentofmodemagricultureandhumanlife．Thepneumaticpowertechnologyhasbeenusedforavari

6、etyofagriculturalequipmentsdesignsuchasprecisionpneumaticseeder,seedselectingmachinery，threshingmachinery，graincombineharvesterandthegrain-processingairselectingmachinery，de—dustandotherventilationequipments．Thespeedofthesuspendedmaterialsisanimportantcharacte

7、risticandalsoakeyfactortoinfluencetheprocessingeffortofapparatus．Soitisnecessarytoresearchthesuspendedspeedofgrainsandtheimpurities．Inordertofurtheroptimizethedesignofsuchfarmmachineryandequipmentperformance，thespeedofthesuspendedmaterialsmustbestudied．Thispap

8、erbrieflydescribedthetheoreticalresearchaswellasthedevelopmentofspeeddetectingaboutthesuspendedmaterialsanddesignedasmartsuspendingspeeddetectingsystemwithsingle-chipcontrolbasedon