【正文】 選擇節(jié)電模式。 電機(jī)的選擇 在本次設(shè)計(jì)中可使用的電機(jī)有步進(jìn)電機(jī)，伺服電機(jī)和直流電機(jī)，綜合考慮，步進(jìn)電機(jī)方便控制角度，可以很好的控制包裝帶的長(zhǎng)度，在性能方 面是最好的選擇。這一線(xiàn)性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。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(jìn)電機(jī)。此方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易行，驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需要的控制信號(hào)直接由軟件實(shí)現(xiàn)。 方案 二 ：由單片機(jī)產(chǎn)生脈沖，經(jīng) TA8435H 專(zhuān)用芯片 進(jìn)行脈沖分配和功率放大后，將脈沖信號(hào)輸入步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 方案 三 ：由單片機(jī)產(chǎn)生 四路信號(hào) ， 將這個(gè)四路信號(hào)送給 ULN20xxA 芯片進(jìn)行脈沖分配， 再 將脈沖信號(hào)輸入步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。但是使用 ULN20xxA 只可以驅(qū)動(dòng)小型步進(jìn)電機(jī)，不能滿(mǎn)足本設(shè)計(jì)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(dòng)步進(jìn)電機(jī)。 MCU L298N 步進(jìn)電機(jī) MCU ULN20xxA 步進(jìn)電機(jī) 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 鍵盤(pán) 的選擇 鍵盤(pán)電路常用 的有兩種，一種是獨(dú)立式鍵盤(pán)電路，另一種是矩陣式鍵盤(pán)。對(duì)于多按鍵系統(tǒng)來(lái)講，這種電路將占用更多的 I/O 線(xiàn)而變得無(wú)法實(shí)用。按鍵開(kāi)關(guān)的兩端分別接在行線(xiàn)和列線(xiàn)上。 通過(guò)鍵盤(pán)輸入 數(shù)據(jù)來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，以此來(lái)控制包裝膜的長(zhǎng)度。 總設(shè)計(jì)框圖如圖 所示。 圖 連續(xù)包裝模式框圖 模式二為色 標(biāo)控制式包裝，通過(guò)鍵盤(pán)確定為此模式之后，步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)有物體通過(guò)色標(biāo)檢測(cè)口時(shí)，檢測(cè)到物體上紅色標(biāo)記時(shí)，步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)進(jìn)行切割包裝，當(dāng)包裝完成時(shí)再繼續(xù)運(yùn)送包裝袋，進(jìn)行下一個(gè)物體的包裝。提供給 AT89C52 芯片、步進(jìn)電機(jī)及其他 相關(guān) 電路。 圖 5V 穩(wěn)壓 電 路 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(gè)定時(shí)器（計(jì)時(shí)器），在當(dāng)下的電子產(chǎn)品中有著十分廣泛的運(yùn)用。時(shí)鐘信號(hào)又被分為內(nèi)部振蕩和外部振蕩。 圖 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 為了 使單片機(jī)內(nèi)的一些特殊的寄存器可以正常使用 ， 就必須對(duì)電路進(jìn)行一個(gè)初始化，也就是 復(fù)位電路，復(fù)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(jìn)行正常的工作。 圖 復(fù)位電路 鍵盤(pán)電路 矩陣鍵盤(pán)就是一個(gè) 4 行 4 列的鍵盤(pán)，相對(duì)于獨(dú)立鍵盤(pán)，它可以增加 IO 口的利用率，獨(dú)立的鍵盤(pán)每一個(gè)都需要一個(gè) IO 口，而矩陣鍵盤(pán)利用它的行列的特點(diǎn)，可以增加一半的 IO 口利用率。當(dāng)有按鍵按下后，通過(guò)有一個(gè)按鍵按下后會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)低電平，先通過(guò) 口確沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 定這個(gè)低電平出現(xiàn)在那一列，然后在對(duì) 口進(jìn)行掃描確定出現(xiàn)在哪行，通過(guò)這幾個(gè)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(wú)需負(fù)壓 )； 顯示內(nèi)容： 128 列 64 行 顯示顏色：黃綠 /藍(lán)屏 /灰屏 顯示角度： 6： 00 鐘直視 LCD 類(lèi)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(biāo)顯示、畫(huà)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(biāo)檢測(cè)。 當(dāng)檢測(cè) 到紅 色 后，該傳感器 輸出信號(hào)給單片機(jī)，控制電機(jī)停轉(zhuǎn)，包裝完成 后再 繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。 VS：電機(jī)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(jī)的 口，獲得 4 路電平控制信號(hào) ，控制 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng) ， ENA , ENB 接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn) 。步進(jìn)電機(jī)控制線(xiàn)路接受計(jì)算機(jī)發(fā)來(lái)的指令脈沖，控制步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件。 使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的 十分精確并且方便 。步進(jìn)電機(jī)組成和電氣連接分別如圖 。 由于電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng) 步距角為 176。 電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑選擇 10cm，通過(guò)計(jì)算： 2*10*π=，則步進(jìn)電機(jī)每旋 轉(zhuǎn)一圈的運(yùn)輸?shù)陌b膜的長(zhǎng)度為 。 圖 按鍵掃描流程圖 延時(shí)去抖動(dòng) 鍵盤(pán)初始化 延時(shí)去抖動(dòng) 掃描是否有按鍵按下 判斷是哪個(gè)按鍵按下 返回掃描結(jié)果 返 回 開(kāi) 始 Y N Y N 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(biāo)檢測(cè)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(shí)，步進(jìn)電機(jī)根據(jù)設(shè)定的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，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(jī)的模式，第三行顯示連續(xù)包裝模式需要包裝的長(zhǎng)度，第四行顯示包裝機(jī)開(kāi)始，暫停，清零等狀態(tài) 。 重新輸入袋長(zhǎng)進(jìn)行包裝 步進(jìn)電機(jī)連續(xù)包裝 Y 是否轉(zhuǎn)換其他包裝模式 鍵盤(pán)輸入包裝長(zhǎng)度 開(kāi) 始 初始化 選擇連續(xù)包裝模式 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 LCD_RST = 1。 lcd_wcmd(0x30)。 lcd_wcmd(0x01)。 圖 主程序流程圖 電機(jī)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(jī)停止工作 開(kāi) 始 光電檢測(cè)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(jī)停止工作 N Y N Y Y N Y N Y N 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試 原理圖繪制說(shuō)明 電路原理圖的設(shè)計(jì)與繪制是整個(gè)電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一個(gè)電路原理圖的 步驟有 ：電路圖圖紙的大小 的選擇 ， 設(shè)計(jì) 電路圖的總體布局，在圖紙上放置元器件并對(duì)元器 件進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)行布線(xiàn)和整體布 局，以及進(jìn)行電氣規(guī)則檢測(cè)。 電氣規(guī)則檢查 對(duì)所繪制的電路原理圖進(jìn)行檢查，這時(shí)可以點(diǎn)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(cuò)誤 需要做一個(gè)更改， 以保證原理圖 沒(méi)有錯(cuò)誤 。因此，我在設(shè)計(jì)中選用了一些能穩(wěn)定的工作同時(shí)價(jià)格也相對(duì)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(yuǎn)程調(diào)試監(jiān)控 )，再左鍵雙擊芯片將所生成的 .hex 文件寫(xiě)入 89C52 芯片中，將 .hex 文件載入，就完成了程序的寫(xiě)入。 圖 Protues仿真圖 軟件調(diào)試 本次設(shè)計(jì)采用 Keil C51 軟件進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。 Keil C51 的編譯界面如圖 所示。 它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射，由同步回路選通 電路 ，從而檢測(cè)物體有無(wú)的。檢測(cè)距離可以根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。 圖 光電開(kāi)關(guān)模塊 程序下載到硬件 要實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制，得先把程序下載到單片機(jī)中，這個(gè)時(shí)候我們需要專(zhuān)用的燒錄工具，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)使用的開(kāi)發(fā)板為普中科技的開(kāi)發(fā)板，所以使用他們公司專(zhuān)用的芯片燒錄軟件，其程序燒錄界面如圖 所示。本次設(shè)計(jì)的實(shí)物圖如圖 所示。 解決方法：分析認(rèn)為問(wèn)題應(yīng)該出現(xiàn)在 按鍵掃描部分，對(duì)按鍵掃描部分的程序重新進(jìn)行流程分析，再重新編程。 3. 硬件問(wèn)題一 發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題： LCD12864 顯示出現(xiàn)亂碼。性?xún)r(jià)比偏高。 綜上所述，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比 較 高。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我對(duì)我國(guó)的包裝機(jī)行業(yè)有了一個(gè)簡(jiǎn)單的了解，正是因?yàn)檫@種了解更加堅(jiān)定了我做好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的信念，總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)的包裝機(jī)行業(yè)還是腳為落后的，進(jìn)口的機(jī)器還是占據(jù)了我國(guó)市場(chǎng)的大部分。通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的使用，讓我掌握了步進(jìn)電機(jī)的很多基本知識(shí)，對(duì)它的種類(lèi)以及運(yùn)用都有了很多的了解。先實(shí)現(xiàn)了仿真，再將硬件電路焊接好，對(duì)硬件電路進(jìn)行最終的調(diào)試。在未 來(lái)的生活中，也要敢于去創(chuàng)新，必須努力，努力，再努力才會(huì)取得相應(yīng)的成績(jī)。然后 感謝大學(xué)四年中陪伴在我身 邊的同學(xué)、家人和朋友， 感謝他們對(duì)我的支持和鼓勵(lì)，讓我的大學(xué)四年變得十分充實(shí)。 //液晶讀 /寫(xiě)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(biāo)控制 }。i++) { _nop_()。 } } } /*******************************************************************/ /* */ /* 延時(shí)函數(shù) */ /* */ /*******************************************************************/ void delay1(int ms) { 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 44 while(ms) { uchar y。 } } /*******************************************************************/ /* 。y100。 _nop_()。 for(i=0。 uchar code DIS8[] = { 暫停 }。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 版社， 20xx. [21] 姜武中 .單片機(jī)原理與接口技術(shù) [M].大連：大 連理工大學(xué)出版社， 20xx. [22] 楊莉 ,魏萍 .基于單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng) [J].南昌 ： 南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào) 20xx 年 6 月 . [23] 吳金戌 ,沈慶陽(yáng) ,郭廷吉等編 .8051 單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng) [M].北京：清華大學(xué)出版社 20xx 年 3 月 . [24] 鐵才 , 電機(jī)控制技術(shù) [M] 哈爾濱 : 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版 20xx. 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 附錄Ⅰ 原理圖 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 附錄Ⅱ 實(shí)物圖 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)電子信息