【正文】 選擇節(jié)電模式。 電機的選擇 在本次設(shè)計中可使用的電機有步進電機，伺服電機和直流電機，綜合考慮，步進電機方便控制角度，可以很好的控制包裝帶的長度，在性能方 面是最好的選擇。這一線性關(guān)系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。綜上 各 種原因，此處我們選用兩相混合式 步距角為 度的 步進電機。此方案結(jié)構(gòu)簡單易行，驅(qū)動電機所需要的控制信號直接由軟件實現(xiàn)。 方案 二 ：由單片機產(chǎn)生脈沖，經(jīng) TA8435H 專用芯片 進行脈沖分配和功率放大后，將脈沖信號輸入步進電機進行驅(qū)動。 方案 三 ：由單片機產(chǎn)生 四路信號 ， 將這個四路信號送給 ULN20xxA 芯片進行脈沖分配， 再 將脈沖信號輸入步進電機進行驅(qū)動。但是使用 ULN20xxA 只可以驅(qū)動小型步進電機，不能滿足本設(shè)計的需要。 綜合考慮， L298N 方便控制并且成本較低，所以選擇方案四驅(qū)動步進電機。 MCU L298N 步進電機 MCU ULN20xxA 步進電機 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 鍵盤 的選擇 鍵盤電路常用 的有兩種，一種是獨立式鍵盤電路，另一種是矩陣式鍵盤。對于多按鍵系統(tǒng)來講，這種電路將占用更多的 I/O 線而變得無法實用。按鍵開關(guān)的兩端分別接在行線和列線上。 通過鍵盤輸入 數(shù)據(jù)來控制電機的轉(zhuǎn)動角度，以此來控制包裝膜的長度。 總設(shè)計框圖如圖 所示。 圖 連續(xù)包裝模式框圖 模式二為色 標控制式包裝，通過鍵盤確定為此模式之后，步進電機開始轉(zhuǎn)動，當有物體通過色標檢測口時，檢測到物體上紅色標記時，步進電機停轉(zhuǎn)進行切割包裝，當包裝完成時再繼續(xù)運送包裝袋，進行下一個物體的包裝。提供給 AT89C52 芯片、步進電機及其他 相關(guān) 電路。 圖 5V 穩(wěn)壓 電 路 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 12V 穩(wěn)壓電路的原理和 5V 穩(wěn)壓電路原理基本相似，這是把 7805 的穩(wěn)壓芯片改為 7812 穩(wěn)壓芯片便可以得到 12V 的穩(wěn)定電壓。它還具有兩個定時器（計時器），在當下的電子產(chǎn)品中有著十分廣泛的運用。時鐘信號又被分為內(nèi)部振蕩和外部振蕩。 圖 時鐘電路 復位電路 為了 使單片機內(nèi)的一些特殊的寄存器可以正常使用 ， 就必須對電路進行一個初始化，也就是 復位電路，復位后可使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于 初始化的狀態(tài)以保證后續(xù)可以進行正常的工作。 圖 復位電路 鍵盤電路 矩陣鍵盤就是一個 4 行 4 列的鍵盤，相對于獨立鍵盤，它可以增加 IO 口的利用率，獨立的鍵盤每一個都需要一個 IO 口，而矩陣鍵盤利用它的行列的特點，可以增加一半的 IO 口利用率。當有按鍵按下后，通過有一個按鍵按下后會出現(xiàn)兩個低電平，先通過 口確沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 定這個低電平出現(xiàn)在那一列，然后在對 口進行掃描確定出現(xiàn)在哪行，通過這幾個步驟能夠精確的確定按下的按鍵。 主要技術(shù)參數(shù)和顯示特性 : 電源： VDD ~+5V(內(nèi)置升壓電路，無需負壓 )； 顯示內(nèi)容： 128 列 64 行 顯示顏色：黃綠 /藍屏 /灰屏 顯示角度： 6： 00 鐘直視 LCD 類型： STN 與 MCU 接口： 8 位或 4 位并行 /3 位串行 配置 LED 背光 多種軟件功能：光標顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等。 12864 液晶顯示電路如圖 所示。白熾燈和單色光源都可用于色標檢測。 當檢測 到紅 色 后，該傳感器 輸出信號給單片機，控制電機停轉(zhuǎn)，包裝完成 后再 繼續(xù)轉(zhuǎn)動。 VS：電機電壓，最大可接 50V。 EN EN2：高電平有效， EN EN2 分別為 IN1 和 IN IN3 和 IN4 的使能端。 IN IN IN IN4 接到單片機的 口，獲得 4 路電平控制信號 ，控制 步進電機的轉(zhuǎn)動 ， ENA , ENB 接控制使能端，控制電機的停轉(zhuǎn) 。步進電機控制線路接受計算機發(fā)來的指令脈沖，控制步進電機作為驅(qū)動元件。 使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進電機來控制變的 十分精確并且方便 。步進電機組成和電氣連接分別如圖 。 由于電機的轉(zhuǎn)動 步距角為 176。 電機的轉(zhuǎn)動半徑選擇 10cm，通過計算： 2*10*π=，則步進電機每旋 轉(zhuǎn)一圈的運輸?shù)陌b膜的長度為 。 圖 按鍵掃描流程圖 延時去抖動 鍵盤初始化 延時去抖動 掃描是否有按鍵按下 判斷是哪個按鍵按下 返回掃描結(jié)果 返 回 開 始 Y N Y N 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 判斷是否有按鍵按下程序如下： void keydown(void) { P1=0xF0。 P1=0xFe。0xF0。} else if(temp==2) // 被拉低 { key=2。} else if(temp==8) // 被拉低 shezhi()。 圖 色標檢測流程圖 連續(xù)包裝流程圖 連續(xù)包裝 的主要目的是 在連續(xù)包裝時，步進電機根據(jù)設(shè)定的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動，包裝膜 被均勻的連續(xù)輸送。液晶共有 4行，設(shè)置第一行顯示制作者信息，第二行顯示包裝機的模式，第三行顯示連續(xù)包裝模式需要包裝的長度，第四行顯示包裝機開始，暫停，清零等狀態(tài) 。 重新輸入袋長進行包裝 步進電機連續(xù)包裝 Y 是否轉(zhuǎn)換其他包裝模式 鍵盤輸入包裝長度 開 始 初始化 選擇連續(xù)包裝模式 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 LCD_RST = 1。 lcd_wcmd(0x30)。 lcd_wcmd(0x01)。 圖 主程序流程圖 電機工作 系統(tǒng)初始化 輸入數(shù)值 選擇 連續(xù)包裝模式 輸入數(shù)據(jù)是否正確 電機停止工作 開 始 光電檢測工作方式 是否改變輸入的數(shù)值 是否改變工作方式 是否改變工作方式 顯示清零 電機停止工作 N Y N Y Y N Y N Y N 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試 原理圖繪制說明 電路原理圖的設(shè)計與繪制是整個電路設(shè)計的基礎(chǔ)，設(shè)計一個電路原理圖的 步驟有 ：電路圖圖紙的大小 的選擇 ， 設(shè)計 電路圖的總體布局，在圖紙上放置元器件并對元器 件進行調(diào)整，進行布線和整體布 局，以及進行電氣規(guī)則檢測。 電氣規(guī)則檢查 對所繪制的電路原理圖進行檢查，這時可以點擊 “ 工具 ” “ 電氣規(guī)則檢查 ” ，檢查原理圖中是否有忘記連接的引腳，是否 有 忘記接電源或接地等，如有錯誤 需要做一個更改， 以保證原理圖 沒有錯誤 。因此，我在設(shè)計中選用了一些能穩(wěn)定的工作同時價格也相對便宜的器件。 如下圖 所示： 圖 hex 文件的生成 將程序放入 CPU 中 在 protues 的 菜單 — Debug(調(diào)試 )中 ,選中 Use Remote Debug Monitor(使用遠程調(diào)試監(jiān)控 )，再左鍵雙擊芯片將所生成的 .hex 文件寫入 89C52 芯片中，將 .hex 文件載入，就完成了程序的寫入。 圖 Protues仿真圖 軟件調(diào)試 本次設(shè)計采用 Keil C51 軟件進行編程設(shè)計。 Keil C51 的編譯界面如圖 所示。 它是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通 電路 ，從而檢測物體有無的。檢測距離可以根據(jù)要求進行調(diào)節(jié)。 圖 光電開關(guān)模塊 程序下載到硬件 要實現(xiàn)對硬件的控制，得先把程序下載到單片機中，這個時候我們需要專用的燒錄工具，因為本次設(shè)計使用的開發(fā)板為普中科技的開發(fā)板，所以使用他們公司專用的芯片燒錄軟件，其程序燒錄界面如圖 所示。本次設(shè)計的實物圖如圖 所示。 解決方法：分析認為問題應(yīng)該出現(xiàn)在 按鍵掃描部分，對按鍵掃描部分的程序重新進行流程分析，再重新編程。 3. 硬件問題一 發(fā)現(xiàn)的問題： LCD12864 顯示出現(xiàn)亂碼。性價比偏高。 綜上所述，本設(shè)計系統(tǒng)的性價比 較 高。此次畢業(yè)設(shè)計讓我對我國的包裝機行業(yè)有了一個簡單的了解，正是因為這種了解更加堅定了我做好這次畢業(yè)設(shè)計的信念，總的來說，我國的包裝機行業(yè)還是腳為落后的，進口的機器還是占據(jù)了我國市場的大部分。通過此次畢業(yè)設(shè)計對步進電機的使用，讓我掌握了步進電機的很多基本知識，對它的種類以及運用都有了很多的了解。先實現(xiàn)了仿真，再將硬件電路焊接好，對硬件電路進行最終的調(diào)試。在未 來的生活中，也要敢于去創(chuàng)新，必須努力，努力，再努力才會取得相應(yīng)的成績。然后 感謝大學四年中陪伴在我身 邊的同學、家人和朋友， 感謝他們對我的支持和鼓勵，讓我的大學四年變得十分充實。 //液晶讀 /寫控制 sbit LCD_EN = P2^7。 sbit P21 = P2^1。 //鍵順序嗎 uchar suo。 uchar lianxu。 void shezhi(void)。_nop_()。 uchar code DIS2[] = {模式： 未設(shè)置 }。 uchar code DIS6[] = { 包裝 }。 uchar code DIS10[] = { 色標控制 }。i++) { _nop_()。 } } } /*******************************************************************/ /* */ /* 延時函數(shù) */ /* */ /*******************************************************************/ void delay1(int ms) { 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 44 while(ms) { uchar y。 } } /*******************************************************************/ /* 。y100。 _nop_()。 for(i=0。 uchar code DIS8[] = { 暫停 }。 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 43 uchar code DIS4[] = {狀態(tài)： 未設(shè)置 }。}。 {_nop_()。 void delay0(uchar x)。 uchar biao。 //顯示緩存 uchar temp。 //串 /并方式控制 sbit LCD_RST = P3^7。ARM7 系統(tǒng)中的應(yīng)用百例 [M].北京：電子工業(yè)出沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 38 版社， 20xx. [21] 姜武中 .單片機原理與接口技術(shù) [M].大連：大 連理工大學出版社， 20xx. [22] 楊莉 ,魏萍 .基于單片機控制的步進電機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng) [J].南昌 ： 南昌工程學院學報 20xx 年 6 月 . [23] 吳金戌 ,沈慶陽 ,郭廷吉等編 .8051 單片機實踐與應(yīng) [M].北京：清華大學出版社 20xx 年 3 月 . [24] 鐵才 , 電機控制技術(shù) [M] 哈爾濱 : 哈爾濱工業(yè)大學出版 20xx. 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 附錄Ⅰ 原理圖 沈陽航空航天大學電子信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 40 附錄Ⅱ 實物圖 沈陽航空航天大學電子信息