【正文】 引腳的電平狀態(tài)，這樣 在引腳 上 就可以得到一個給定頻率的方波輸出。本系統(tǒng)設計了一個有二極管矩陣組成的編碼鍵盤，如圖 所示。 靜態(tài)顯示就是顯示驅動電路具有輸出鎖存功能，單片機將要顯示的數據送出后就不再控制 LED，直到下一次顯示時再傳送一次新的數據。動態(tài)掃描用分時的方法輪流控制每個顯示器的 COM 端，使每個顯示器輪流電亮。 利用 光電耦合器 電路將控制器與外部的驅動電路隔離開來 ,使得外部電路的變化不至于影響或者損壞控制系統(tǒng) ,從而提高系統(tǒng)的可靠性 ,增強抗 干 擾能力。 當PWM8713 的 Q1 引腳輸出為 1（高電平）時，發(fā)光二極管不發(fā)光，因此光敏三極管截止，內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 22 從而使達林頓管導通， A 相繞組通電。該顯示電路采用 2 個 LED 數碼管的動態(tài)顯示實現， 其中顯示數的筆段碼由 8255 的 PB 口送出，位掃描碼由 、 引腳輸出，輪流點亮 2 位 LED 數碼管，實現按位動態(tài)顯示。 80C52 的 、 引腳分別與另一片 PWM8713 的 CK、 U/D 引腳相連。在產品裝箱過程中，程序要能顯示已裝入箱中的產品個數。自動裝箱系統(tǒng)為流水線生產線，不需要對驅動傳送帶的步進電動機進行調速，只需步進電動機以合適的速度恒速運行，即保證傳送帶勻速地傳送產品。 通過這漫長而又短暫的畢業(yè)設計， 我 把所學過的各種 專業(yè) 知識進行了一次全面而系統(tǒng)的綜合，并融會貫通 ， 收獲頗多 。 最后，我要感謝我的母校 —— 內蒙古科技大學， 是母校給了我知識，是給了我教育，給了我希望。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 25 T 1 、 T 2 、 8 2 5 5 初始 化 、 開 中 斷讀 8 2 2 P C 口 值裝 箱 元 件 給 定 值 輸 入完 畢 ？否設 置 計 數 器 T 0的 計 數 初 值啟 動 計 數 器 T 0啟 動 步 進 電 動 機 1空 箱 到 位 了 嗎 ？否停 止 步 進 電 機 1啟 動 步 進 電 機 2是將 計 數 器 T L 0 的 值轉 換 為 裝 入 箱 子 的元 件 數 ， 并 送 顯 示此 箱 裝 滿 了 嗎 ？否停 止 步 進 電 動 機 2主 程 序 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 26 停 止 步 進 電 動 機 2計 數 器 T0 中 斷 子 程 序返 回定 時 器 T1 中 斷 子 程 序將 電 平 取 反重 裝 T0 的 計 數 初 值停 止 計 數 器 T1開 定 時 器 T1返 回定 時 器 T2 中 斷 子 程 序將 的 電 平 取 反清 除 中 斷 標 志 TF2返 回 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 27 程序清單 AK EQU 0004H ； 8255 的 A 口地址 BK EQU 0005H ； 8255 的 B 口地址 CK EQU 0006H ； 8255 的 C 口地址 DK EQU 0007H ； 8255 的控制端口地址 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP COUNTER0 ORG 001BH LJMP TIMER1 ORG 002BH LJMP TIMER2 ORG 0030H MAIN: MOV SP,80H SETB ； 設置 步進電機 1 正轉 SETB ； 設置 步進電機 2 正轉 SETB ； 引腳輸入 CLR MOV DPTR,DK MOV A,10010000B ；寫 8255 控制字 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 28 MOVX DPTR,A SETB ET0 SETB ET1 SETB ET2 SETB EA CLR TR0 CLR TR1 CLR TR2 MOV TMOD,00010110B ； T0 工作為方式 2， T1 工作為方式 1 MOV T2CON,0 ； T2 為自動重裝初值 16 位定時器 MOV T2MOD,0 MOV 30H,0B ；步進脈沖頻率為 10Hz MOV 31H, 3C MOV TL1,30H MOV TH1,31H MOV TL2,30H MOV RCAP2L30H MOV TH,31H MOV RCAP2H,31H LOOP1:MOV R1,40 //讀入給定值，十位、個位分別存入內部 RAM 的 40H、 MOV R2,2 41H 單元 MOV R3,00000001B 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 29 LOOP2:MOV DPTR,AK MOVX A,DPTR CJNE A,0FH,LOOP3 ；是否有鍵按下 LJMP LOOP2 MOV R6,20 。 步進電動機的步進脈沖由 定時器 T1 和T2 中斷實現。同樣，只有在空箱到位后才能啟動運輸產品的步進電動機，開始產品的裝箱工作。 在步進電機 1 的控制電路中， 80C52 的 、 引腳分別與 PWM8713 的 CK、 U/D 引腳相連。系統(tǒng)以 80C52 為核心，擴展了一片 27128 EPROM 芯片作為程序存儲器 ，用一片 8255 可編程并行接口芯片擴展了單片機的 I/O 口。 （ 3）作為開關使用時，光電耦合器件具有壽命長，反應速度快（開關時間在微妙級）的特點，高速度光耦開關時間只 有 10ns。電壓隔離 接口 就是把低壓部分的單片機和高壓部分的步進電動機驅動電路隔離開來，以保證它們的正常工作。 動態(tài)掃描方法是用其接口電路把所有 LED 的 8 個 引腳 （ a～ g 和 dp）同名端連在一起，而每一個 LED 的公共極 COM 各自獨立 受 I/O 線控制。 圖 鍵盤電路 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 20 顯示電路設計 LED 數碼管是單片機控制系統(tǒng)中最常用的顯示器件之一。 采用定時器法進行步進電機的速度控制時， CPU 只在改變步進脈沖狀態(tài)時 參與，所以 CPU 的負擔大大減輕， 完全 可以同時從事其他工作。C 3相及 4相轉換 15 CO 輸入脈沖監(jiān)控器 8 Vss GND 16 VDD － 4V～＋ 18V 步進電機的速度控制通過控制單片機發(fā)出的步進脈沖頻率來實現。 PMM8713 是專用的步進電機的步進脈沖產生芯片 ,它適用于三相和四相步進電機。細分驅動是用脈沖電壓來供電的，對于一個電壓脈沖，轉子就可以轉動一步，一般會根據電壓脈沖的分配方式，步進電機各相繞阻會輪流切換，固可以使步進電機的轉子旋轉。單電壓驅動是步進電機控制中最為簡單的一種驅動電路，它在本質上是一個單間的反相器。為了減少這種定時誤差 ,實現精確定時 ,要對重裝的計數初值作適當調整。延時子程序的延時時間與換向程序所用的時間和就是 CP 脈沖的周期。因此，脈沖的頻率決定了步進電機的轉速。通常內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 14 我們把通電換相這一過程稱為脈沖分配。 （ 7） 電機的共振點 。 電機在某種驅動形式、電壓及額定電流下，在不加負載的情況下，能夠直接起動的最大頻率。用百分比表示：誤差 /步距角 *100%。四拍運行時步距角為 θ=360 度 /（ 50*4） = 度（俗稱整步），八拍運行時步距角為 θ=360 度 /（ 50*8） =度（俗稱半步） 。反應式 步進電動機 的步距角可按下式計算： θb=360186。依次類推，當三相繞組按 A→ B→ C→ A 順序循環(huán)通電時，轉子會按順時針方向，以每個通電脈內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 11 沖轉動 3186。/40=9186。 （ 4） 速度可在相當寬的范圍內平滑調節(jié)，低速下仍能保證獲得最大轉矩。 現在比較常用的步進電機包括反應式步進電機（ VR）、永磁式步進電機（ PM）、混合式步進電機（ HB）和單相式步進電機等。一般電動機都是連續(xù)轉動的，而步進電動機則有定位和運轉兩種基本狀態(tài)，當有脈沖輸入時步進電動機一步一步地轉動，每給它一個脈沖信號，它就轉過一定的角度。 （ 3） 每一個 8 位數據端口均可設置為輸入或者輸出，輸入端均可鎖存。 （ 2） 任何一個端口都可以設定為輸入或者 輸出，各端口的輸入、輸出可構成 16 種組合。 工作方式控制電路有兩個，一個是 A 組控制電路，另一個是 B組控制電路。 8255 內部包括三個并行數據輸入 /輸出端口，兩個工作方式控制電路，一個讀 /寫控制邏輯電路和 8 位總線緩沖器。由于系統(tǒng)中含有外部 ROM， P0 口將作為地址 /數據總線使用， P2 口作為高八位地址總線使用 。它結合了 HMOS 的高速和高密度技術及 CHMOS 的低功耗特征，它基于標準的 MCS51單片機體系結構和指令系統(tǒng)，屬于 80C51 增強型單片機版本，集成了時鐘輸出和向上或向下計數器等更多的功能，適合于類似馬達控制等應用場合。 （ 5） 光電傳感器 2 將裝入箱中的產品轉換成輸出脈沖，由單片機的定時器 /計數器計數。為使空箱恰好對準產品傳送帶末端，使產品剛好落入箱中，用一光電檢測器 1 來檢測空箱是否到位。可靠性、安全性、 高效性、 無人作業(yè)性等 自動化技術將是工業(yè)企業(yè)中自動生產線的發(fā)展趨勢。依據定義，一個自動裝置即能通過自動控制或遙控方法完成任務的一臺機器或一個機構。 現場總線技術是一項高科技、高水平、高難度的自動控制系統(tǒng)工程 ,對化工 、石化、冶金、電力、制藥等各領域的發(fā)展將起到十分重大的作用。因此 DCS的一個顯著特點是各工藝現場由現場控制站進行分散控制 ,各個分散控制得到的信息由管理站集中管理 ,同時根據生產工藝要求管理站對現場控制內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 2 站進行集中控制 ,即信息和操作管理集中化而控制分散化。自動化系統(tǒng)與計算機信息科學的緊密結合，給工業(yè)生產過程帶來了新的技術革新。 致謝 …………………………………………………………………… …………內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 1 第一章 緒論 課題背景 工業(yè)控制自動化技術是一種運用控制理論、儀器儀表、計算機和其它信息技術，對工業(yè)生產過程實現檢測、控制、優(yōu)化、調度、管理和決策，達到增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全等目的的綜合性技術。 第三 章 硬件設計 ....................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 課題背景 ..................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 內蒙古科技大學 本科生畢業(yè)設計 說明書 （ 畢業(yè) 論文） 題 目： 基于單片機的自動裝箱系統(tǒng) 學生姓名： 周武 學 號： 0606116218 專 業(yè)： 自動化 班 級： 自 20201 班 指導教師： 梁麗 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ）