畢業(yè)論文-布料長度計(jì)數(shù)裝置的開發(fā)-預(yù)覽頁
【正文】 89C51 控制計(jì)數(shù) LED 顯示器 PIN 二極管 單片機(jī) AT89C51 控制計(jì)數(shù) 小信號 放大電路 LED 顯示器 光源 觸發(fā)電路 復(fù)位電路 2022 屆電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 5 圖 5 小信號放大電路 工作原理： PIN二極管也稱為 PIN型光電二極管、 PIN結(jié)二極管，在兩種半導(dǎo)體之間的 PN 結(jié)，或者半導(dǎo)體與金屬之間的結(jié)的鄰近區(qū)域，在 P區(qū)與 N區(qū)之間生成 I型層，吸收光輻射而產(chǎn)生光電流。然后通過單片機(jī)處理，可使輸出精準(zhǔn)的 計(jì)數(shù)值。若頻繁更換該按鈕會增加該計(jì)數(shù)裝置的投入成本。所以，這個 方案不能選用。根據(jù)直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式： ?? CeIR aUCeIR aUn /)(/ ???? ）（ 其中： n電機(jī)的轉(zhuǎn)速 U電源電壓 I電樞電流 Ra電樞回路電阻 Ce 電機(jī)的電勢常數(shù) ? 電機(jī)的磁通 可知直流電機(jī)的調(diào)速可以有四種方式： 改變電樞電壓 IRa。這里選用 方案一、 在全磁場狀態(tài)下，調(diào)電樞電壓 。 方案三、 改變電樞回路電阻 工作原理： 3 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)的選型 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī)。 圖 1 AT89C51單片機(jī)芯片 I/O口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖： 圖 2 I/O接口內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 I/O口作為輸入口時，有兩種工作方式，即所謂的讀端口與讀引腳讀端口時，實(shí)際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線，經(jīng)過某種運(yùn)算或變換后，再寫回到端口鎖存器。 信號采集裝置 該信號采集裝置使用光電信號轉(zhuǎn)化的方式，在導(dǎo)軌 1的兩個滾筒側(cè)面各開一個孔，要求兩個孔處在同一水平直線上，記為孔 孔 2，將紅外發(fā)射管正對孔 1放置，將紅外接收管正對孔 2放置。 ： 圖五 橋式整流電路 橋式整流器是利用二極管的單向?qū)ㄐ赃M(jìn)行整流的最常用電路，常用來將交流轉(zhuǎn)變成為直流電。橋式整流器對輸入正弦波的利用率比半波整流高一倍。橋式整流器品種多，性能優(yōu)良，整效率高，穩(wěn)定性好，最大整流電流從 50A，最高反射峰值電壓從 50V到 1000V。 直流電中的脈動成分的大小用脈動系數(shù)來表示，此值越大，則濾波器的濾波效果越差。 ： 布料長度計(jì)數(shù)裝置的開發(fā) 10 圖五 三端 穩(wěn)壓芯片 、紅外線檢測部分 圖六、紅外線檢測部分 如圖六所示，紅外線檢測部分采用一對紅外發(fā)送接收管完成，當(dāng)電路正常工作時，無障礙物遮擋，紅外接收頭有紅外線照射，這時，紅外接收頭的電阻很小，大部分電壓都加在 R3上，這正是電壓比較器 LM324的正向輸入電壓，而負(fù)向輸入電壓由 R4和 R5分壓得到 VRRRU ???? ）（ .而 R3分得的電壓要大于此基準(zhǔn)電壓值，故這時電壓比較器 LM324輸出高電平；當(dāng)在紅外發(fā)射接收管間有一不透光的障礙物時，紅外接收頭無紅外線照射，這時 紅外接收頭的電阻很大，大部分電壓都加在紅外接收頭上，這也是電壓比較器 LM324的正向輸入電壓，而負(fù)向輸入電壓也是由 R4和R5分壓得到，和原來電壓一樣，這時， R3分得的電壓要小于此基準(zhǔn)電壓值，故這時電壓比較器 |LM324輸出低電平。內(nèi)部時鐘方式采用外接晶體和電容組成并聯(lián)諧振回路且無論是 HMOS 還是 CHMOS 型單片機(jī)的并聯(lián)諧振回路與參數(shù)都相同。上電復(fù)位電路中，單片機(jī)在 上電瞬間， RC電路充電， RST引腳端出現(xiàn)正脈沖，只要 RST端保持兩個機(jī)器周期以上的高電平（因?yàn)檎袷幤髦仄鹫竦椒€(wěn)定大約需要 10ms 的時間，故通常定為大于 10ms），就能使單片機(jī)復(fù)位。 布料長度計(jì)數(shù)裝置的開發(fā) 12 圖 12 時鐘電路 圖 13 復(fù)位電路 計(jì)數(shù)器閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖： 電機(jī)轉(zhuǎn)動長度（布長） 閉環(huán)控制框圖 該閉環(huán)控制為偏差調(diào)節(jié)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。 滑動變阻器左移，表示布料張力變大，布料拉緊，卷布電機(jī)的轉(zhuǎn)速需減小或傳送電機(jī)轉(zhuǎn)速增大。 圖 18 直流電機(jī)驅(qū)動電路 電機(jī)調(diào)速閉環(huán)控制系統(tǒng) 框圖： 彈簧盒壁摩擦力 布料長度計(jì)數(shù)裝置的開發(fā) 14 傳送布料 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)也是工具系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖 主程序先是開始，然后賦初值，該程序設(shè)計(jì)采用的是動態(tài)顯示，所以在賦完初值后，顯示程序會被反復(fù)調(diào)用。 unsigned char duan2[10] = {0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef}。 for(x=z。y)。 delay(1)。 delay(1)。 delay(1)。 delay(1)。 delay(1)。 delay(1)。 num+=Step。 } } else { display(num)。因?yàn)樵撚?jì)數(shù)裝置要求精確到布料長度計(jì)數(shù)裝置的開發(fā) 18 ? 1mm，所以第 6 位的單位為 mm，從第 6 位 第 1 位以 10 為遞進(jìn)值。如設(shè)定值 1300，通過觸發(fā)電路共觸發(fā) 6 次后，計(jì)數(shù)器顯示 7800，此為 6 次觸發(fā)后通過滾筒處的布料長度。在計(jì)數(shù)器中，信號采集裝置核心為 TDA2030 放大器、 TPL5211 單片機(jī)，而總體核心為 AT89C51 單片機(jī)，最貴的是 LED 顯示器；在電機(jī)調(diào)速裝置中，僅需一個滑動變阻器和一個便于安裝的彈簧盒。市面上 最便宜 的床墊布料為 經(jīng)編床墊布 ，價格為 元 /M。 布長 布料價格 床墊布長 產(chǎn)出成品數(shù) 損耗布長 耗損總計(jì) （人民幣） 原布 156M 元 /M 65個 0M 0元 人工計(jì)數(shù) 152M 元 /M 63個 自動計(jì)數(shù) 155M 元 /M 64個 表 41 布料耗損情況 從上表的各項(xiàng)參數(shù)可以看出自動計(jì)數(shù)裝置有助于節(jié)約成本，提高生產(chǎn)效率。而在解決布料拉伸問題時，則考慮降低成本、裝置簡單的要求，采用滑動變阻器，通過電樞電壓的控制進(jìn)而控制 電機(jī)轉(zhuǎn)速。計(jì)數(shù)器使用 AT89C51單片機(jī)作為核心，依靠時鐘電路、復(fù)位電路兩部分進(jìn)行周期性的計(jì)數(shù)。 通過這次的畢業(yè)論文撰寫，使我對計(jì)數(shù)器的相關(guān)知識進(jìn)行了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，同時也讓我在開發(fā)該計(jì)數(shù)裝置的過程中發(fā)現(xiàn)了許多以往自己不足的知識或遺忘的知識點(diǎn)。但是在指導(dǎo)老師和同學(xué)們 的幫助下，通過查閱資料，參考以往類似的計(jì)數(shù)裝置設(shè)計(jì)方案，結(jié)合自己已有的一些想法，運(yùn)用所學(xué)過的知識，最終完成了這次的畢業(yè)論文。在廖老師身上 ,我看到了科研工作者們所持有的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的教學(xué)風(fēng)范，以及勇于探索的工作態(tài)度和求同思變、不斷創(chuàng)新的治學(xué)理念。同時我也明白在與他人的學(xué)術(shù)交流中能更多地獲取知識，發(fā)現(xiàn)自己的缺失，獲得更多的設(shè)
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