【正文】 程序編程。 主要工作設(shè)計目標(biāo)：實現(xiàn)收割機自動打包的測控。美國國防部將傳感器技術(shù)視為今年20項關(guān)鍵技術(shù)之一，日本把傳感器技術(shù)與計算機、通信、激光半導(dǎo)體、超導(dǎo)并列為6大核心枝術(shù)，德國視軍用傳感器為優(yōu)先發(fā)展技術(shù)，英、法等國對傳感器的開發(fā)投資逐年升級，原蘇聯(lián)軍事航天計劃中的第五條列有傳感器技術(shù)。日本對開發(fā)和利用傳感器技術(shù)相當(dāng)重視并列為國家重點發(fā)展6大核心技術(shù)之一。美、日、英、法、德和獨聯(lián)體等國都把傳感器技術(shù)列為國家重點開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)之一。 傳感器發(fā)展現(xiàn)狀　　 　　　　現(xiàn)在常規(guī)的單片機普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機存取數(shù)據(jù)存儲(RAM)、只讀程序存儲器(ROM)、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時電路、時鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強型的單片機集成了如A/D轉(zhuǎn)換器、PMW(脈寬調(diào)制電路)、WDT(看門狗)、有些單片機將LCD(液晶)驅(qū)動電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機包含的單元電路就更多，功能就越強大。1)，是為測試芯片而制定的，目的是用TCK、TDI、： 　　　　MCS51系列的8031推出時的功耗達630mW，而現(xiàn)在的單片機普遍都在100mW左右，隨著對單片機功耗要求越來越低，現(xiàn)在的各個單片機制造商基本都采用了CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。這對于工業(yè)實時控制和數(shù)據(jù)的保存提供了方便。 單片機提供在線編程能力，加速了產(chǎn)品的開發(fā)進程，為企業(yè)產(chǎn)品上市贏得寶貴時間。多功能、復(fù)式聯(lián)合作業(yè)裝備的不斷發(fā)展，在節(jié)約勞動時間、減少土壤壓實、提高裝備作業(yè)效率的同時，使得單位作業(yè)面積的能源消耗水平降低60%以上[3]。 4．加強農(nóng)機對外交流與合作，開放式發(fā)展農(nóng)機化的路子正在形成 當(dāng)前各地在對外交流與合作中，大膽吸收和借鑒國外先進技術(shù)和管理經(jīng)驗，興辦合資企業(yè)擴大外資和技術(shù)的利用，取得良好成效。 3．農(nóng)機科研開發(fā)取得重大進展，新技術(shù)推廣普及速度加快 國家實施農(nóng)業(yè)科技跨越計劃、農(nóng)業(yè)機械化項目，加快了農(nóng)業(yè)機械化重點科技成果的轉(zhuǎn)化、使用。跨區(qū)機收不但使農(nóng)民經(jīng)濟效益明顯提高，增加了收入，還促進了農(nóng)機工業(yè)的發(fā)展。 國內(nèi)外農(nóng)業(yè)機械化現(xiàn)狀中國是農(nóng)業(yè)大國，利用占世界7%的耕地養(yǎng)活了占世界22%的人口，農(nóng)業(yè)是治國之本，而農(nóng)業(yè)機械化是指運用先進的農(nóng)業(yè)機械裝備農(nóng)業(yè)，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營條件，不斷提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟效益、生態(tài)效益的過程，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必由之路。收割機自動打包測控單元設(shè)計畢業(yè)論文 目錄摘要 IAbstract II第一章 緒論 2 課題的背景和意義 2 國內(nèi)外農(nóng)業(yè)機械化現(xiàn)狀 2 單片機發(fā)展現(xiàn)狀 3 傳感器發(fā)展現(xiàn)狀 5 主要工作 6第二章 收割機自動打包測控單元系統(tǒng)設(shè)計 7 收糧系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計 7 收糧系統(tǒng)程序 9 各模塊功用 15第三章 測量模塊 17 PIC16F877A簡介 17 200ms定時模塊(TMR0) 18 測量袋滿（RBO/INT） 22 外觸發(fā)中斷電路 26 編碼器計數(shù) 27 脈沖計數(shù)電路 34 顯示模塊 34 42 實驗結(jié)果與討論 43第四章 總結(jié)與展望 48參考文獻 49致謝 5048第一章 緒論 課題的背景和意義現(xiàn)代的農(nóng)業(yè)收割機的打包機構(gòu)一般都是靠人力操作的，雖然人力操作的可控性比較強，但是從優(yōu)化勞動力方面考慮，實現(xiàn)收割機自動打包的意義是非常重要的。農(nóng)機化程度的提升，標(biāo)志著生產(chǎn)力的發(fā)展和社會的進步，標(biāo)志著社會主義新農(nóng)村建設(shè)的水平[1]。 1．農(nóng)業(yè)機械化事業(yè)不斷發(fā)展壯大，農(nóng)機化裝備水平穩(wěn)步提高 截至2003年底，全國農(nóng)業(yè)機械總動力達到6億kW以上，農(nóng)機原值達3 362億美元；農(nóng)田作業(yè)機械化水平顯著提高，機械耕地、播種、%、%、19%；農(nóng)機服務(wù)領(lǐng)域不斷拓展，由原來的農(nóng)田作業(yè)逐步向產(chǎn)前和產(chǎn)后延伸，向其他領(lǐng)域擴展；農(nóng)機作業(yè)向市場化、社會化服務(wù)發(fā)展。隨著工業(yè)化和信息化技術(shù)的不斷融合和快速發(fā)展，國際農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)在向著高度自動化和智能化方向發(fā)展的同時，更加注重資源節(jié)約和環(huán)境友好，并由此逐步占據(jù)了全球農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)價值鏈的高端?；凇熬氜r(nóng)業(yè)”技術(shù)思想的多種定位變量作業(yè)，智能型農(nóng)業(yè)機械進入國際市場，已經(jīng)成為國際21世紀(jì)合理利用農(nóng)業(yè)資源、提高作物產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本、保護環(huán)境和提高農(nóng)產(chǎn)品國際市場競爭力的前沿性領(lǐng)域之一[4]。 在線編程目前有兩種不同方式： 1)、ISP ，具備ISP的單片機內(nèi)部集成FLASH存儲器，用戶可以通過下載線以特定的硬件時序在線編程，但用戶程序自身不可以對內(nèi)部存儲器做修改。這類產(chǎn)品如SST的89系列。象80C51就采用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)和CHMOS(互補高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。甚至單片機廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機芯片。 傳感器是新技術(shù)革命和信息社會的重要技術(shù)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代科技的開路先鋒，美國早在80年代就聲稱世界已進入傳感器時代，日本則把傳感器技術(shù)列為十大技術(shù)之創(chuàng)立。美國國家長期安全和經(jīng)濟繁榮至關(guān)重要的22項技術(shù)中有6項與傳感器信息處理技術(shù)直接相關(guān)。Gu(uh0傳感器技術(shù)是一項當(dāng)今世界令人矚目的迅猛發(fā)展起來的高新技術(shù)之一，也是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個重要標(biāo)志，它與通信技術(shù)、計算機技術(shù)構(gòu)成信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱之一。正是由于世界各國普遍重視和投入開發(fā)，傳感器發(fā)展十分迅速，在近十幾年來其產(chǎn)量及市場需求年增長率均在10％以上。課題意義：可以節(jié)約勞動力，加大生產(chǎn)效率，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。LED顯示電路設(shè)計和程序編程。主要邏輯為放袋——放糧——撐袋——夾袋——扭轉(zhuǎn)——扎袋——推袋。放糧時，當(dāng)糧袋放好后，放糧開始，打開放糧口，檢測放糧口是否全張開，是則停止電機運行：反之則繼續(xù)循環(huán)。夾袋時，當(dāng)撐袋結(jié)束時檢測是否夾袋，是則開夾袋電機；反之則繼續(xù)循環(huán)。扎袋時，扭轉(zhuǎn)好后檢測是否開始扎袋，是則運行扎袋電機；反之則繼續(xù)循環(huán)。 收糧系統(tǒng)程序MyFlag EQU 20H MyFlag1 EQU 21HOrg 0000hmain banksel TRISB movlw 0x00 movwf TRISB clrf PORTB banksel TRISD movlw 0xff movwf TRISD clrf PORTD banksel TRISA movlw 0xff movwf TRISA clrf PORTA clrf MyFlag clrf MyFlag1 loop btfsc MyFlag,0 。關(guān)出糧口電機(RB2=1），電機反轉(zhuǎn) btfsc MyFlag,2 。停關(guān)出糧口電機(RB2=0）并開撐袋電機(RB3=1) btfsc MyFlag,4 。開扭轉(zhuǎn)電機（RB4=1） btfsc MyFlag,6 。開夾袋電機（RB5=1) btfsc MyFlag1,0 。開打捆電機（RB6=1） btfsc MyFlag1,2 。開推袋電機（RB7=1) call READPORTD 。 RB1置0addwf PORTB,1 returntingguanchuliangkou bcf MyFlag,3 movlw b‘11111011’ 。 RB4置1iorwf PORTB,f returnguanniuzhuan bcf MyFlag,6 movlw b‘11101111’ 。 RB6置1iorwf PORTB,f returnguandakun bcf MyFlag1,2 movlw b‘10111111’ 。初始化200ms定時機構(gòu)運動到位否讀計數(shù)值判正反/轉(zhuǎn)顯示控制YN糧袋滿否停止控制YN 圖22 設(shè)計整體框圖 各模塊的功用：200ms定時模塊。編碼器在扭轉(zhuǎn)電機的帶動下會發(fā)送脈沖，本次設(shè)計所用的編碼器為720個脈沖沒轉(zhuǎn)，176。此模塊是有TMR1的計數(shù)程序來實現(xiàn)的。此模塊是本次設(shè)計的核心，主要是檢測整個收糧過程的運行情況?？刂坪屯Ｖ箍刂颇K。 PIC16F877A簡介 PIC16F87X是維芯公司的中檔產(chǎn)品，PIC16F877A為其中之一。相對于采用CISC（復(fù)雜指令集）結(jié)構(gòu)的單片機，可節(jié)省30%以上的開發(fā)時間、2倍以上的程序空間。低價實用 PIC配備有OTP(one time programmable)型、EPROM型及FLASH型等多種形式的芯片，其OTP型芯片的價格很低；還提供程序監(jiān)視器（WDT）和程序可分區(qū)保密的保密位等功能；提供了基于Windows 98/NT/2000的、方便易用的、全系列產(chǎn)品開發(fā)工具的大量子程序庫和應(yīng)用實例，使產(chǎn)品開發(fā)更容易、快捷[8]。 與TMR0相關(guān)的控制寄存器OPTION_REG是用于配置定時器TMR0工作方式最重要的寄存器。 TMR0中斷TMR0的計數(shù)溢出可以產(chǎn)生中斷，其對應(yīng)的中斷標(biāo)志為T0IF。 測量袋滿（RBO/INT） 本節(jié)主要是利用光電傳感器和霍爾傳感器的外觸發(fā)中斷來實現(xiàn)晚出發(fā)中斷，以及利用PIC單片級的PORTB端口的RBO/INT的編程是想檢測的過程。2）被測量吸收光通量恒定光源發(fā)射的光通量穿過被測物，其中一部分被吸收，剩余的部分投射發(fā)哦光電器件上，吸收量取決于被測物的默寫參數(shù)，如圖31b所示。在本次設(shè)計中光電傳感器就是機構(gòu)的位置觸發(fā)了中斷，起到檢測作用，然后驅(qū)使程序的運行控制機構(gòu)的運作。1’兩根引線加激勵電壓或電流，稱為激勵電極；2’引線為霍爾輸出引線，稱為霍爾電極。 圖36 幾種不同結(jié)構(gòu)的霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器 1輸入軸 2轉(zhuǎn)盤 3小磁鐵 4霍爾傳感器在本次設(shè)計中霍爾傳感器就是扭轉(zhuǎn)機構(gòu)的位置觸發(fā)了中斷，起到檢測作用，然后驅(qū)使程序的運行控制機構(gòu)的運作。一般只有RB6和RB7這兩個引腳有些功能復(fù)用，它們在芯片編程燒寫和在線調(diào)試（若具備在線調(diào)試功能）時，RB0將作為編程串行時鐘引腳PGC，RB7將作為編程串行數(shù)據(jù)引腳PGD；有些Flash型的芯片其RB3會被復(fù)用成低電壓編程控制PGM。所謂弱上拉電阻是指電阻值比較大，一般為幾百千歐，具體阻值只是這么一個大概范圍，不同的芯片此電阻值可能不同。要能實現(xiàn)并正確響應(yīng)RBO/INT中斷源，軟件初始化的設(shè)定步驟如下：●設(shè)定RB0/INT引腳為輸入模式，TRISB0=1?！裨O(shè)定INTCON7GIE=1，打開總中斷允許使能位。 外觸發(fā)中斷電路BA1234112v12v2124704704vcc3RB0TLP5211注：A和B為插座，A為12V電源插座，B為傳感器插座，其中B的2腳位空腳，無意義。光柵盤是一定直徑的圓盤上等分地開通若干個長方形孔。當(dāng)它轉(zhuǎn)動時，就可得到與轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速成正比例的脈沖電壓信號。 光電式脈沖盤編碼器脈沖盤式編碼器又稱為增量編碼器，它一般只有三個碼道，不能直接產(chǎn)生幾位編碼輸出，故它不具有絕對碼盤碼的含義，這是脈沖盤式編碼器與絕對編碼器的不同之處。的兩相（A、B兩路）脈沖和一個零位（C相）脈沖輸出。將它們分別接到D觸發(fā)器的D端和CP端，由于A、B兩相脈沖（P1和P2）相差90176。C相脈沖接至計數(shù)器的復(fù)值端，實現(xiàn)每碼盤轉(zhuǎn)動一圈復(fù)位一次計數(shù)器的目的。TMR1綜述：16位計數(shù)寬度的TMR1由2個8位的可讀寫的寄存器TMR1H和TMR1L組成。這3種工作模式的選擇有寄存器T1CON中的TMR1CS和T1SYNC兩位決定。附屬TMR1模塊的還專門有一個振蕩器，可以在芯片外面使用低頻晶體，構(gòu)成一個獨立的振蕩電路，給TMR1提供一個外部時鐘用于定時或計數(shù)。在處理完中斷后，軟件必須清除TMR1IF標(biāo)志位。但要注意TMR1的前置分頻器沒有同步過程。在沒有用預(yù)分頻器時，要能可靠分辨輸入脈沖的上升沿，其高低電平的寬度必須至少維持2個單片機的時鐘振蕩周期在另加20ns（內(nèi)部電路延時）。雖然讀TMR1時對它正常的計數(shù)工作沒有任何影響，但因為它一直不停地在計數(shù)，程序分先后2次讀的過程中可能正好發(fā)生低位寄存器向高位進位，這樣就有可能讀到錯誤的結(jié)果。讀取TMR1H值 movwf T1_count+1 。讀取TMR1H值 xorwf T1_count+1,w 。重新開放中斷 脈沖計數(shù)電路vccvccvccABYDcpQ2002005K5K123487652351471231477TLP521274LS7474LS32