【正文】 .............................. 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第一章 概述 流漿箱 的起源與發(fā)展 流漿箱（ headbox）是現(xiàn)代紙機(jī)的關(guān)鍵部位。對(duì)于該設(shè)計(jì)， 從分析 流漿箱開口度測(cè)量 的原理和設(shè)計(jì)方法入手，主要基于單片機(jī)的硬件電路和語言程序設(shè)計(jì) ,設(shè)計(jì) 一種能夠 對(duì)流漿箱開口度進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量和顯示的裝置 。 它能 對(duì)流漿箱開口度進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示 ， 工作人員通過顯示 結(jié)果 可以對(duì)流漿箱進(jìn)行調(diào)節(jié)。 隨著造紙機(jī)車速的提高，要求堰池內(nèi)紙料的形成的靜壓頭必須與車速的平方關(guān)系增加，因而當(dāng)造紙機(jī)車速提高時(shí)，所要求的靜壓頭必須增加。目前已研究開發(fā)了多種結(jié)構(gòu)的多層水力式流漿箱。在現(xiàn)有紙機(jī)改造中，保留原有機(jī)體而在網(wǎng)部改動(dòng)已成為一種趨勢(shì)。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或 數(shù)字電路 更加強(qiáng)大 。下面分別就 三 個(gè)方面說明單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步狀況。近年來，單片機(jī)的生產(chǎn)廠家在單片機(jī)設(shè)計(jì)上采用了各種提高可靠性的新技術(shù)，這些新技術(shù)表現(xiàn)在如下幾點(diǎn)： （ 1） EFT（ Electrical Fast Transient）技術(shù) （ 2） 低噪聲布線技術(shù)及驅(qū)動(dòng)技術(shù) （ 3） 采用低頻時(shí)鐘 單片機(jī)在目前的發(fā)展形勢(shì)下，表現(xiàn)出幾大趨勢(shì)： （ 1） 可靠性及應(yīng)用越來越水平高和互聯(lián)網(wǎng)連接已是一種明顯的走向 （ 2） 所集成的部件越來越多； NS（美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體）公司的單片機(jī)已把語音、圖象部件 也集成到單片機(jī)中，也就是說，單片機(jī)的意義只是在于單片集成電路，而不在于其功能了；如果從功能上講它可以講是萬用機(jī)。 1930 年 ~ 1940 年期間 , 人們對(duì)漿流的湍動(dòng)和紙頁成形的關(guān)系開始有所認(rèn)識(shí) , 開發(fā)了勻漿輥整流 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 元件。在包裝紙板機(jī)、特種紙機(jī)與薄頁紙機(jī)及改造紙機(jī)上的應(yīng)用結(jié)果確實(shí)表明了新式流漿箱在產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能與操作性等方面的優(yōu)勢(shì) ，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。壓力篩以上海產(chǎn)的孔篩為主 , 其結(jié)構(gòu)單一 , 篩選效果較差。 單機(jī)設(shè)備引入了 PLC 控制。 我國(guó)流漿箱的技術(shù)、裝備水平，經(jīng)過引進(jìn)消化吸收，仿制創(chuàng)新的過程，從無到有，從敞開 式到氣墊雙勻漿輥式，再 到半水力單勻漿輥式等，每一次的進(jìn)步都傾注了造紙老前輩們大量心血 。該裝置的要求如下： （ 1）設(shè)計(jì) 流漿箱開口度電子測(cè)量顯示裝置，實(shí)現(xiàn)開口度的自動(dòng)測(cè)量和顯示； （ 2）實(shí)現(xiàn)測(cè)量顯示精度 ； （ 3）對(duì)測(cè)量裝置在軟件和硬件上要進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)和論證，以適應(yīng)造紙現(xiàn)場(chǎng)的潮濕、振動(dòng)等惡劣環(huán)境； （ 4）設(shè)計(jì)除濕等功能，保證測(cè)量系統(tǒng)正常工作。 CPU89 C 51顯示電路驅(qū)動(dòng)電路檢測(cè)電路 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 21 系統(tǒng)總體框圖 該裝置實(shí)現(xiàn)過程如下： 單元電路設(shè)計(jì) 探針檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 根據(jù)題目要求， 流漿箱開口度電子測(cè)量顯示裝置 能夠?qū)崟r(shí)顯示流漿箱橫向與縱向 開口大小 。 74LS244 為 3態(tài) 8位緩沖器， 并且是 單向數(shù)據(jù)緩沖器，一般用作總線驅(qū)動(dòng)器。 當(dāng) 8051 單片機(jī)的 P0 口總線負(fù)載達(dá)到或超過 P0最大負(fù)載能力時(shí)，必須接入 74LS245等總線驅(qū)動(dòng)器。 方案三： 采用 LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描 ,LED 數(shù)碼管價(jià)格適中 ,對(duì)于顯示數(shù)字最合適 ,而且采用動(dòng)態(tài)掃描法與單片機(jī)連接 時(shí) ,占用的單片機(jī)口線少。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O 端口多 ，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。編程時(shí)只有正確操作這些寄存器， MAX7219 才可工作。 圖 28 MAX7219 的掃描界限控制寄存器 （ 3） 亮度控制寄存器（ XAH） 共有 16級(jí)可選擇，用于設(shè)置 LED 的顯示亮度，從 0xX0~0xXF （ 4） 關(guān)斷模式寄存器（ XCH） 共有兩種模式選擇，一 種 是關(guān)斷狀態(tài)， 最低位 D0=0，另一種是 正常工作狀態(tài) ，最低位 D0=1。注意在接收時(shí)，先接收最高位 D16，最后是 D0，因此，在程序發(fā)送時(shí)必須先送高位 數(shù)據(jù)，在循環(huán)移位。 CPLD 的基本結(jié)構(gòu)與 GAL并無本質(zhì)的區(qū)別， 在 CPLD器件中至少包含 了三部分：可編程邏輯宏單元、可編程 I/O單元和可編程連線陣列。 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 。 CPLD 是在 PAL， GAL 等邏輯器件的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是陣列型高密度 PLD器件。 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 29 控制字（即地址及命令字節(jié)） 如圖，工作時(shí) ,MAX7219 規(guī)定一次接收 16 位數(shù)據(jù)，在接收的 16 位數(shù)據(jù)中：D15~D12 可以與操作無關(guān)，可以任意寫入， D11~D8 決定所選通的內(nèi)部寄存器地址，D7~D0 為待顯示數(shù)據(jù)或是初始化控制字。 當(dāng)選擇不譯碼方式時(shí)，數(shù)據(jù)位 D7~D0 對(duì)應(yīng)于 LED 的段線如圖 27 所示。 MAX7219 的外部引腳分配如圖 24所示 。 （ 2） 靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。 方案一： 采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對(duì)于顯示文字比較適合 ,如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi) ,且價(jià)格也相對(duì)較高 ,所以也不用此種作為顯示。 74LS245 是我們常用的芯片，用來驅(qū)動(dòng) LED或者其他的設(shè)備，它是 8 路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù)。 圖 23 探針電路 XY金屬探針P 0CPUVCCRGNDP0CPU 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊