【正文】 文） 11 補(bǔ)貨、分揀、裝箱，技術(shù)和設(shè)備都更新很快，目前各供應(yīng)商仍以高速分揀、高度自動(dòng)化的方向快速發(fā)展。硬件設(shè)計(jì)部分分別從各個(gè)功能電路進(jìn)行闡述，包括電源電路、復(fù)位電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、按鍵電路及顯示電路。按鍵設(shè)定模塊主要是控制傳動(dòng)帶的開啟與關(guān)閉。 硬件設(shè)計(jì)部分包括電路原理圖、合理選擇元器件、繪制線路圖，然后對硬件進(jìn)行調(diào)試、測試，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 軟件設(shè)計(jì)部分，首先在總體設(shè)計(jì)中完成系統(tǒng)總框圖和各模塊的功能設(shè)計(jì)，擬定詳細(xì)的工作計(jì)劃；然后進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，包括各模塊的流程圖，選擇 C 語言，進(jìn)行代碼設(shè)計(jì)等；最后對軟件進(jìn)行調(diào)試、測試，達(dá)到所需的功能要求。 d、分辨金、銀、銅、呂：通過金屬傳感器分辨出金屬與非金屬，再通過霍爾傳感 器和顏色傳感器，采集信息由單片機(jī)處理分辨材料類型。在檢測區(qū)域，由金屬傳感器，霍爾傳感器，顏色傳感器的多重分析，將材料類型通過 1602 顯示出來。本次設(shè)計(jì)需要非常大的編程量，雖然其價(jià)錢相對便宜，但 IO 口數(shù)和存儲(chǔ)空間相對較少，所以此芯片不利于系統(tǒng)的工作和系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。而本次的設(shè)計(jì)正需要此容量的空間。 方案一：采用 LCD1602 液晶模塊， 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A” 的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時(shí)模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A” 。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 由于 LCD1602 液晶顯示模塊只能顯示 16*2 個(gè)字符，而 LCD2402 液晶顯示模塊能夠顯示 24*2 個(gè)字符，在本設(shè)計(jì)中要顯示的字符比較少，綜上所述，我選擇LCD1602 作為 本設(shè)計(jì)的顯示模塊。 PMM18C301NA 型光電管的主要技術(shù)參數(shù)： 最大正向電流 IFMAX=50Ma 正向壓降 VF＜ 反向耐壓 VR＞ 5V 反向漏電 IR≤ 50uA 輸出特性如下： 暗電流 ID≤ 反向耐壓 VBR(CEO)=20V 光電流 IL為 2 至 3mA 響應(yīng)時(shí)間 tr≤ 3us， tf≤ 4us 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的選擇 在通過各種的考慮后，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片我選用的是 ULN20xx, ULN20xx 輸入回路的電阻是 ，且 ULN20xx 適于 5v 的 TTL,與單片機(jī)的額定電壓一致，驅(qū)動(dòng)灌入電流： 500mA 可以叫靈敏的驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。 鐵傳感器的選用 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 霍爾接近開關(guān) 來檢測材料是否是磁性鐵金屬。 本系統(tǒng)中，當(dāng)材料是鐵時(shí)傳感器開關(guān)閉合，產(chǎn)生電流驅(qū)動(dòng)線圈。電渦流的產(chǎn)生必然要消耗一部分能量，從而使產(chǎn)生磁場的線圈阻抗發(fā)生變化，這一物理現(xiàn)象稱為渦流效應(yīng)。 圖 電渦流傳感器原理圖 我們可以把被測導(dǎo)體上形成的電渦流等效成一個(gè)短路環(huán)，這樣就可得到如圖 的等效電路。當(dāng)鋁檢測傳感器檢測到金屬材料時(shí)，傳感器的線圈阻抗就會(huì)發(fā)生變化。白色是由各種頻率的可見光混合在一起構(gòu)成的，也就是說白光中包含著各種顏色的色光 (如紅、黃、綠、青、藍(lán)、紫 )。 對于 TCS230 來說，當(dāng)選定一個(gè)顏色濾波器時(shí)，它只允許某種特定的原色通過，阻止其它原色的通過。它是將計(jì)算機(jī)的部分基本組成部件做到微型化，使之集成在一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)。設(shè)計(jì)基于單片機(jī)電路系統(tǒng)的基本方法是 在單片機(jī)的基礎(chǔ)上擴(kuò)展一些 I/O 接口，如用于模 /數(shù)轉(zhuǎn)換的 A/D 芯片， D/A 芯片，用于人機(jī)對話的鍵盤處理信息接口， LED燈和 LCD 接口，數(shù)碼管顯示接口等電子器件，可用于對輸出控制的按鍵接口等?，F(xiàn)在國際知名的公司有 Intel 公司、 Atemel 公司、 Philips 公司、 Winbond公司、 LG 公司、 Cygnal 公司、 Motorola 公司、 Zilog 公司、 Microchip 公司、。 32個(gè)雙向 I/O 口， 256x8bit 內(nèi)部 RAM，復(fù)位后為： P0/P1/P2/P3 是準(zhǔn)雙向口/弱上拉， P0 口內(nèi)部是漏極開路形式輸出，當(dāng)其作為總線形式擴(kuò)展 I/O 口用時(shí)，不用加上拉電阻，但是作為普通 I/O 口使用時(shí)，需加上拉電阻，否則 無法使用P0 口作為數(shù)據(jù)傳輸。 以下是 AT89S52 的引腳參數(shù)及其封裝說明 AT89S52 引腳功能說明： VCC（ 40 引腳）：電源電壓（ +5V） RST（ 9 引腳）：復(fù)位輸入端口。 XTAL2（ 18 引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端口。在 Flash 編程時(shí)， P0 口接收指令代碼字節(jié)，而在程序進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)候，輸出指令代碼字節(jié)，在進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，要求在 P0 口外接上拉電阻。與 8xC51 不同之處是， 和 還可分別作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 和輸入（ ），在進(jìn)行 Flash 的編程和程序校驗(yàn)期間， P1 口用以接收數(shù)據(jù)的低 8 位地址。 因 P3 口的功能繁多，可用作雙向數(shù)據(jù)傳輸和串口輸入輸出（ RxD/P3.口 ,TxD/ 口）故在這里把 P3 口的引腳復(fù)用功能以表格形式展示出來， 如下表： P3 口引腳復(fù)用功能 引腳號(hào) 復(fù)用功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） （外部中斷 0） （外部中斷 1） T0（定時(shí)器 0 的外部輸入） T1（定時(shí)器 1 的外部輸入） （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） ULN20xx 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊介紹 ULN20xx 是一種高耐壓、大電流的達(dá)林頓陳列，由七個(gè) NPN 達(dá)林頓管組成。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計(jì)算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號(hào)和圖形。除了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。一般 1602 字符型液晶顯示器實(shí)物如圖 1053： 圖 1602 字符型液晶顯示器實(shí)物圖 LCD1602 引腳功能說明 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 1013所示 : 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號(hào) 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 表 ：引腳接口說明表 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 讀操作時(shí)序 圖 寫操作時(shí)序 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 LCD1602 實(shí)際應(yīng)用電路圖 蜂鳴器模塊 系統(tǒng)蜂鳴器的工作原理如下：當(dāng)單片機(jī)端口輸出高電平時(shí)，三極管 B極（三極管的各個(gè)參數(shù)如 節(jié)所示）處于高電平，三極管不導(dǎo)通， 蜂鳴器不響。半導(dǎo)體磁敏傳感器是指電參數(shù)按一定規(guī)律隨磁性量變化的傳感器，常用的磁敏傳感器有霍爾傳感器和磁敏電阻傳感器。 單路信號(hào)輸出。石英晶體和陶瓷諧振器都可以用來一起構(gòu)成自激振 蕩器，如圖 49所示。以 12MHz 的時(shí)鐘脈沖為例，每個(gè)時(shí)鐘脈沖為 1μS，兩個(gè)機(jī)器周期為 2181。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 圖 復(fù)位電路 硬件設(shè)計(jì)總圖 圖 硬件設(shè)計(jì)總圖 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 第 5 章 軟件程序設(shè)計(jì) 軟件程序 整體設(shè)計(jì) 單片機(jī)金屬分揀控制系統(tǒng)的主控程序采用循環(huán)調(diào)用顯示、鍵盤處理程序、紅外判斷斷子程序，控制子程序。根據(jù)設(shè)計(jì)要求畫出程序主流程圖 程序流程圖 圖 程序流程圖 程序模塊設(shè)計(jì) 電機(jī)控制程序設(shè)計(jì) unsigned int speed=3。D1=0。D1=0。D1=1。D1=1。D1=0。D1=0。D1=0。D1=1。D1=0。 if(gd==0) { buzzer=0。 Coil_AB1。 Coil_BC1。 Coil_CD1。 Coil_DA1。 } 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 } LCD1602 顯示程序設(shè)計(jì) void delayms(unsigned int time) { unsigned int j,k。k。 delayms(1)。 } /*************寫入單個(gè)數(shù)據(jù)函數(shù) **************/ void LCD_WRITEDATA(unsigned char i) { RS_SET。 EN_CLR。 LCD_WRITEDATA(k+0x30)。 k++。 LCD_WRITECOM(0x01)。 TMOD=0X00。 ET0=1。 LCD_WRITESTRING(2,0,Bi Ye She Ji)。 //步進(jìn)電機(jī)相位控制 delayms(speed)。 delayms(speed)。 delayms(speed)。 delayms(speed)。 { while(key2==0)。 loop: LCD_WRITESTRING(0,1,fanzhuan)。 Coil_AB1。 Coil_BC1。 Coil_CD1。 Coil_DA1。 if(speed=2) { 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 speed。 led4=1。k) delayms(100)。k) delayms(100)。 } } if(key4==0)//反轉(zhuǎn)減速 { delayms(10)。 led3=0。 for(k=3。 } for(k=5。 //清屏 LCD_WRITESTRING(2,0,Bi Ye She Ji)。 loop2: LCD_WRITESTRING(0,1,zheng )。 delayms(speed)。 delayms(speed)。 delayms(speed)。 delayms(speed)。 LCD_WRITESTRING(10,1,jiasu)。 } else { FM=0。 FM=1。 LCD_WRITESTRING(0,1, )。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 } } if(key4==0)//反轉(zhuǎn)減速 { delayms(10)。 led1=0。 for(k=3。 } for(k=5。 LCD_WRITESTRING(2,0,Bi Ye She Ji)。 goto loop。k) delayms(200)。在上電狀態(tài)下， LCD1602 顯示當(dāng)前物質(zhì)，按鍵控制下實(shí)先步進(jìn)電機(jī)的正反 轉(zhuǎn)，各金屬能成功傳送到指定位置。通過各種渠道開始準(zhǔn)備工作 — 通過網(wǎng)絡(luò)、圖書館搜集相關(guān)學(xué)術(shù)論文、核心期刊、書籍等。在中國知網(wǎng)上，我搜索了一些學(xué)術(shù)論文和期刊文章；在 Springer 上，我搜索了外文文獻(xiàn)資料；在常見的搜索引擎中，我了解到一些相關(guān)的知識(shí)，同時(shí)特意瀏覽了大量的外文網(wǎng)站，并將這些內(nèi)容列成提綱，便于以后查詢，以減少后期工作量。完成之后通過修改才發(fā)現(xiàn)漏洞很多。越是不懂的東西才要去學(xué)，在學(xué)習(xí)的過程中你會(huì)收獲很多，其中一點(diǎn)就是互相學(xué)習(xí)是最好的學(xué)習(xí)途徑，在學(xué)習(xí)之后你會(huì)感覺到很有成就感，這也是我在完成制作之后體會(huì)到的。北京：航空航天大學(xué)出版社 , [2] 李廣弟，朱月琴，王秀山，單片機(jī)基礎(chǔ) [M]。北京：電子工業(yè)出版社 ,20xx [6] 徐愛鈞，彭秀華。是他們的悉心教導(dǎo)使我有了良好的專業(yè)課知識(shí)，這也是畢業(yè)設(shè)計(jì)得以完成的基礎(chǔ)。沒有他們的幫助，對于我來說要想在短短的幾個(gè)月的時(shí)間里完成畢業(yè)論文幾乎是不可能的事情。