水泥生产公司的水泥磨尾采用了一台自动取样器实时采集水泥生产样本,该取样器如下图所示。
其工作过程是这样的，当磨机运转时控制器就启动取样器电动机,先反转一段时间螺旋将取样管内的残留样本清空，停止一段时间后再正转一段时间采集水泥样本到取样桶内。如此循环直到磨机停,止生产为止，在这期间由质管部门人工每隔一小时将取样桶的样本拿去做各种分析，以控制水泥出磨合格率。与之配套的控制器是一台精巧的仪器,控制器上面有三个按钮可分别设定正转、反转及停止时间,两位显示这个状态的时间。控制器一直运行了三年多，但前不久由于新来的电工检修时失误,造成把强电引入控制电路部分,致使大量损坏,包括主控芯片AT89C2051也被击穿致使无法修复。最近笔者才初学C51系列单片机,对修复到原来的电路还不能做到,但是觉得其控制动作比较简单，加之为了学习单片机笔者也买了些单片机及常用配套材料，而且还买了一台EP51的烧录器,于是就自己动手制作一台简单控制器。电气原理图如下图所示。
电路采用了两只240V/IOA的交流，由于继电器的驱动电流很小只有10—20mA（经过本人在单片机上用“欣灵”牌SSR-10/AC220V固态继电器，实测驱动电流为6~7mA）,所以用单片机直接驱动连限流都不用,将外围元件减到最小，电路变得很简洁,几乎就是一个单片机的最小系统。其工作原理很简单，简述如下：根据取样量的要求,由单片机的P1.2和P1.3分别控制两只固态继电器U2、U3,来切换取样电动机的A点和B点所接绕组的主、副，就改变了电机的正转、反转。当U2导通时（U3截止）电动机A点所接绕组就为主绕组,电机就反转清空取样管里面的旧样。当U3导通时(U2截止)B点所接绕组就成主绕组,电动机正转就可以收集新水泥样，如此循环。
经过查看AT89C2051的资料，看到其Pl,O和P1.1口片内没有，上拉电阻,所以使用P1.2和P1.3（其实端口可以自由设定）,臾要控制P1.2和P1.3按照取样器的间隔时间,轮流导通就达到使用要求了。至于数码管显示和面板上的按键，原设计主要为了方便用户在使用时，根据现场取样量可以自己编程调整。在此将这些功能简化掉不用,根据实际使用，清空时间为30s、停止时间15s、取样时间60s，刚好满足质管部的取样要求,几年来控制器基本没有调整过。由于电路很简单不到IO个元件，电路5cmx7cm单面板搭建而成，主控芯片AT89C2051用集成电路插座,方便修改程序。在这里请大家要注意的是，如果将图2用proteus和keil仿真时，系统是会报错的，因为系统里没有合适固态继电器，这里用的是MOC3031M模型代替,仿真调试时可以用LED灯模型代替固态继电器。仿真完成后用EP51烧录器下载程序到单片机,接上电源和相应引线就能正常工作了。程序很简单，其清单和注释如下：#include
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