【正文】 數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位輸入鎖存器（不鎖存）。：8255A讀/寫控制邏輯的作用是從CPU的地址和控制總線上接收有關(guān)信號(hào)，轉(zhuǎn)變成各種控制命令送到數(shù)據(jù)緩沖器及A組和B組的控制電路，控制A、B、C3個(gè)端口的操作[13]。.：寫信號(hào)，輸入，低電平有效。程序存儲(chǔ)器一般采用只讀存儲(chǔ)器，因?yàn)檫@種存儲(chǔ)器在電源關(guān)斷后，仍能保存程序，在系統(tǒng)上電后，CPU可取出這些指令予以重新執(zhí)行。（3）EPROMEPROM是用電信號(hào)編程，用紫外線擦除的只讀存儲(chǔ)器芯片。此時(shí)，輸出線呈高阻態(tài)，芯片的電流從140mA降至維持電流60mA。（4） 數(shù)據(jù)查詢方式數(shù)據(jù)查詢是指用軟件來檢測(cè)寫操作中的頁存儲(chǔ)周期是否完成。我們這本設(shè)計(jì)中使用74LS373。 74LS373的功能表GDQ0111010000不變1高阻態(tài) 2864A與AT89C51的連接圖 看門狗MAX813L電路幾乎所有的單片機(jī)都需要復(fù)位電路，對(duì)復(fù)位電路的基本要求是：在單片機(jī)上電時(shí)能可靠復(fù)位，在下電時(shí)能防止程序亂飛導(dǎo)致EPROM中的數(shù)據(jù)被修改；另外，單片機(jī)系統(tǒng)在工作時(shí)，由于干擾等各種因素的影響，有可能出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象導(dǎo)致單片機(jī)系統(tǒng)無法正常工作，為了克服這一現(xiàn)象，除了充分利用單片機(jī)本身的看門狗定時(shí)器(有些單片機(jī)無看門狗定時(shí)器)外，還需外加看門狗電路；除此以外，有些單片機(jī)系統(tǒng)還要求在掉電瞬間單片機(jī)能將重要數(shù)據(jù)保存下來，因掉電的發(fā)生往往是根隨機(jī)的，因而此類單片機(jī)系統(tǒng)需要電源監(jiān)控電路，在掉電剛發(fā)生時(shí)能告知單片機(jī)。 (4)，第4腳為輸入，第5腳為輸出。 電源故障輸入PFI通過一個(gè)電阻分壓器監(jiān)測(cè)未穩(wěn)壓的直流電源。由于周圍空氣對(duì)振動(dòng)的阻尼微弱，金屬內(nèi)部的能量損耗又很少，所以只需微小的驅(qū)動(dòng)功率就能維持較強(qiáng)的振動(dòng)。為了保護(hù)壓電元件免受物料損壞和粉塵污染，將驅(qū)動(dòng)和檢振元件裝在叉體內(nèi)部，經(jīng)過金屬膜片傳遞振動(dòng)。音叉由壓電晶體驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng)，當(dāng)叉體被液體浸沒或被物料埋沒時(shí)振動(dòng)頻率發(fā)生變化。AT89C51的自動(dòng)加料系統(tǒng)中，程序直接放在AT89C51內(nèi)部閃存中。通過論述知道其各部分的原理作用，從而進(jìn)行各部分的硬件、工作形式進(jìn)行選擇。由于當(dāng)PC指針飛到單字節(jié)指令上時(shí)，會(huì)自動(dòng)步入正軌。這時(shí)系統(tǒng)采取中斷方式接收控制按鍵的命令，進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)的電磁閥和電機(jī)的輸出控制。如沒有中斷請(qǐng)求，則系統(tǒng)繼續(xù)工作；若有，就對(duì)中斷源進(jìn)行中斷裁決，滿足中斷響應(yīng)條件的話，CPU將自動(dòng)保護(hù)斷點(diǎn)地址及相關(guān)存儲(chǔ)器的信息保存起來，去響應(yīng)中斷源的請(qǐng)求，執(zhí)行如電機(jī)停轉(zhuǎn)、讀取按鍵信息等等相應(yīng)中斷服務(wù),。了解到各部分在系統(tǒng)中所起的主要作用，從而進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)以滿足設(shè)計(jì)要求。參 考 文 獻(xiàn)[1] 劉燦軍. 實(shí)用傳感器[M]. 國(guó)防工業(yè)出版社，.[2] 何立民. MCS51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M]. 北京航空航天大學(xué)出版社,.[3] 張毅剛,彭喜元. MCS—51單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) [M]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，[4] 王質(zhì)樸，—51單片機(jī)原理接口及應(yīng)用 [M]. 北京理工大學(xué)出版社，[5] 方佩敏. 新編傳感器原理應(yīng)用與電路詳解[M]. 電子工業(yè)出版社1998.[6] 賈瑞皋，薛慶忠. 電磁學(xué)[M]. 高等教育出版社，2003.[7] 周秉功. 繼電器選型手冊(cè)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，1998.[8] 劉勇等. 數(shù)字電路[M]. 電子工業(yè)出版社，2003.[9] 徐科軍. 傳感器與檢測(cè)技術(shù)[M]. 電子工業(yè)出版社，2004.[10]張勇德. 過程控制裝置[M]. 化工出版社，2002.[11]趙負(fù)圖. 傳感器集成電路手冊(cè)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社 2002．[12]賈瑞皋,薛慶忠. 電磁學(xué)[M]. 高等教育出版社，2003.[13]熊茂華,陳為國(guó). 基于AT89C51單片機(jī)的全自動(dòng)帶料沖壓控制系統(tǒng)[J]. 機(jī)械加工與自動(dòng)化，2000.[14]馬明建等. 數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)[M]. 西安交通大學(xué)出版社，1998.[15]李仁. 電器控制[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[16]張強(qiáng),謝忠武等. 。 編程掃描程序框圖 小結(jié)本章先是論述了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的抗干擾性以及可靠性的原理與程序，后是分析了系統(tǒng)在軟件設(shè)計(jì)上的思路與流程。具體流程下頁圖。故障處理程序使PC指針跳回到原來起動(dòng)的相應(yīng)程序段；主程序完成內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)區(qū)初始化、8255初始化，并根據(jù)按鍵信號(hào)跳轉(zhuǎn)到想應(yīng)程序段。軟件抗干擾方面，本系統(tǒng)采用指令冗余和軟件陷阱。最后為了提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，外接一個(gè)看門狗來保證系統(tǒng)受干擾時(shí)不至于出現(xiàn)程序亂飛。主要技術(shù)指標(biāo)[YC 部分]供電電壓：直流 24V 或 1055V (防爆型用 DC 24V)交流 25250V 50Hz工作溫度：叉體 4080℃ 儀表 2045℃輸出方式：直流24V 供電時(shí)為繼電器輸出(AC 220V 1A)直流1055V 供電時(shí)為集電極開路輸出（350mA防爆型產(chǎn)品≤50mA）交流25250V 供電時(shí)為兩線制輸出(220V )功 耗：直流供電時(shí) (DC 24V)交流供電時(shí) (AC 220V)安裝方式：G1 管螺紋防爆標(biāo)志：本安 iaⅡBT4 隔爆型 dⅡBT4[YG 部分]供電電壓：直流 24V 或 1855V交流50250V 50Hz工作溫度：叉體 40～150℃ 儀表 20～70℃輸出方式：直流24V 供電時(shí)為繼電器輸出(AC 220V 1A)直流1855V 供電時(shí)為集電極開路輸出(350mA)交流50250V 供電時(shí)為兩線輸出(220V 350mA 防爆型產(chǎn)品≤50mA）功 耗：直流供電時(shí) (DC 24V)交流供電時(shí) (AC 220V)安裝方式： 管螺紋 硬件連接此次設(shè)計(jì)的主要是要檢測(cè)到滿料狀態(tài)，并顯示出輸送、排料、滿料時(shí)間還有對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一點(diǎn)的人工控制。在未來工業(yè)過程中將全面取代如浮球液位開關(guān)等落后的檢測(cè)方式廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。在這個(gè)閉環(huán)中，既有機(jī)械能也有電能，叉體是其中的一個(gè)環(huán)節(jié)，倘若受到物料阻尼難以振動(dòng)，正反饋的幅值和相位都將明顯的改變，破壞了振蕩條件，就會(huì)停振。采用音叉法，音叉法：根據(jù)物料對(duì)振動(dòng)中的音叉有無阻力探知料位是否到達(dá)或超過某高度，并發(fā)出通斷信號(hào)，這種原理不需要大幅度的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)功率小，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏而可靠。該低電平加到第1腳，使MAX813L產(chǎn)生復(fù)位輸出，使單片機(jī)有效復(fù)位，擺脫死循環(huán)的困境。(即第6腳無脈沖輸入)，則第8腳輸出一個(gè)低電平信號(hào)。當(dāng)該信號(hào)為高電平的時(shí)候，輸出線為高阻態(tài)。2864A與AT89C51接口電路如圖：?jiǎn)纹瑱C(jī)由于受引腳數(shù)的限制，數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，由P0口兼用。在連續(xù)向頁緩沖器寫入數(shù)據(jù)的過程中，不用擔(dān)心限時(shí)定時(shí)器會(huì)益處，因?yàn)槊慨?dāng)下降沿時(shí)，限時(shí)定時(shí)器自動(dòng)被復(fù)位并重新啟動(dòng)計(jì)時(shí)。本設(shè)計(jì)采用的是用2864A的擴(kuò)展方式。這種芯片存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集成度高，但由于掩膜工藝由于成本較高，因此只適合于大批量生產(chǎn)。A1A0與 、信號(hào)一起，可確定8255A的操作狀態(tài)，如表所示 8255A功能操作 A1A0操 作001010000111000A口→數(shù)據(jù)總線B口→數(shù)據(jù)總線C口→數(shù)據(jù)總線輸入操作00110101111100000000數(shù)據(jù)總線→A口數(shù)據(jù)總線→B口數(shù)據(jù)總線→C口數(shù)據(jù)總線→控制口輸出操作x1xx1xX01x11100數(shù)據(jù)總線為高阻態(tài)非法狀態(tài)數(shù)據(jù)總線為高阻態(tài)禁止操作(2)8255A與AT89C51接口電路在連接鍵盤電路采用8255A為擴(kuò)展I/O口時(shí)，要在中間加入一個(gè)74LS373，74LS373是一個(gè)三態(tài)門的8D鎖存器，它可以作為AT89C51外部的一個(gè)擴(kuò)展輸入口，接口電路的工作原理是當(dāng)外設(shè)把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好后，發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)加到373的G端，即鎖存端，使輸入數(shù)據(jù)在373中鎖存，同時(shí)信號(hào)加到AT89C51單片機(jī)的中斷請(qǐng)求端，單片機(jī)響應(yīng)中斷，在中斷服務(wù)程序中執(zhí)行下面程序：MOV DPTR，0BFFFHMOVX A，DPTR在執(zhí)行上面的第二條指令時(shí)，=0，有效，通過或門后加到373的端，即373的三態(tài)門控制端，使三態(tài)門暢通，鎖存的數(shù)據(jù)讀入到累加器A中。.：讀信號(hào)，輸入，低電平有效。：數(shù)據(jù)總線緩沖器是三態(tài)雙向的8位緩沖器，是8255A與單片機(jī)數(shù)據(jù)總線的接口，8255A的D0～～。A口：含有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個(gè)8位輸入鎖存器。若在簧片抖動(dòng)時(shí)進(jìn)行掃描就可能得出不正確的結(jié)果。這樣，通過行掃描，就可以確定按鍵的行、列坐標(biāo)。（2）通過“行掃描”確定已按鍵的行、列位置。設(shè)有一個(gè)6行5列的非編碼鍵盤，其中有16個(gè)為數(shù)字鍵0～F，其余的為控制鍵，用以發(fā)布各種控制命令。本設(shè)計(jì)采用8255A為I/O擴(kuò)展。不吸合，保持與釋放狀態(tài)。.LE：接電源。 74LS377芯片介紹 74LS377的引腳圖.D0～D7：8個(gè)信號(hào)輸入端。LED顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時(shí)，各位的共陰極（或共陽極）連接在一起并接地（或+5V）；每位的段選線（a~dp）分別與一個(gè)8位的鎖存器輸出相連。LED數(shù)碼管顯示清晰、成本低廉、配置靈活，與單片機(jī)接口簡(jiǎn)單易行。 讀片內(nèi)簽名字節(jié)及編程接口AT89C51單片機(jī)內(nèi)有3個(gè)簽名字節(jié)，地址為030H、031H和032H。Ready/Busy：字節(jié)編程的進(jìn)度可通過RDY/BSY輸出信號(hào)監(jiān)測(cè)，編程期間，ALE變成高電平“H”，表示正在編程狀態(tài)。 編程方法 編程前，先設(shè)置好地址，數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，—(11位地址范圍為0000H—0FFFH)，數(shù)據(jù)從P0口輸入，、為低電平/VPP引腳是編程電源的輸入端，按要求加上編程電壓，RST保持高電平，ALE/引腳輸入編程脈（負(fù)脈沖）。此外，加密位只能通過整片擦除的方法清除。終止空閑工作模式的方法有兩種，其一是任何一條被允許中斷的事件被激活，IDL（）被硬件清除，即刻終止空閑工作模式。在這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源VPP，當(dāng)然這必須是該器件是使用+12V編程電壓VPP。但要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。對(duì)P3口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1接收低8位地址。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。硬件電路主要有LED顯示電路、鍵盤接收電路、繼電器控制電路、EEPROM外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路，以及看門狗MAX813L等組成。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件簡(jiǎn)單。行線通過上拉電阻接到+5V上。若要各位LED能夠顯示出與本位相應(yīng)的顯示字符，就必須采用掃描顯示方式，即在某一時(shí)刻，只讓某一位的位選線狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字節(jié)的段碼。也正因此如此，靜態(tài)顯示器的亮度都較高。如果讀出的數(shù)據(jù)與寫入的數(shù)據(jù)相同，表示芯片已完成編程，CPU可繼續(xù)向2864A裝載下一頁數(shù)據(jù)。在連續(xù)向頁緩沖器寫入數(shù)據(jù)的過程中，不用擔(dān)心限時(shí)定時(shí)器會(huì)溢出，因?yàn)槊慨?dāng)下降沿時(shí)，限時(shí)定時(shí)器自動(dòng)被復(fù)位并重新啟動(dòng)計(jì)時(shí)。此時(shí)，輸出線呈高阻狀態(tài)，芯片的電流從140mA下降至維持電流60mA。數(shù)據(jù)傳輸一段時(shí)間后，接收器無法繼續(xù)接收更多的數(shù)據(jù)，主控器同樣可以終止數(shù)據(jù)的傳送[2]。實(shí)現(xiàn)線“與”邏輯功能各I178。這時(shí)就要進(jìn)行仲裁，仲裁就是針對(duì)這種情況進(jìn)行裁決的過程。在控制室里的控制電路判斷料位是否越限，并按要求使被控的進(jìn)出料設(shè)備啟停。為了給音叉提供交變的驅(qū)動(dòng)力，利用放大電路對(duì)壓電元件施加交變電場(chǎng)，靠逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)械力作用在叉體上。旋槳法或推板法不一定都是靠電機(jī)電流的大小時(shí)繼電器接點(diǎn)動(dòng)作，也可以利用離合器或連桿上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在葉片或推板負(fù)載增大時(shí)改變電接點(diǎn)的通斷狀態(tài)。開始探索的觸發(fā)信號(hào)可由定時(shí)電路周期性地供給，也可以人為地啟動(dòng)。電容式物位傳感器無可動(dòng)部件，與物料密度無關(guān)，但應(yīng)注意物料中含水分時(shí)將對(duì)測(cè)量結(jié)果影響很大，并且要求物料的介電常數(shù)與空氣介電常數(shù)差別大，需用高頻電路。 電容式物位傳感器 利用物料介電常數(shù)恒定時(shí)極間電容正比與物位的原理，可構(gòu)成電容式物位傳感器。物位不僅是物料耗量或產(chǎn)量、計(jì)量的參數(shù)，也是保證連續(xù)生產(chǎn)和設(shè)備安全的重要參數(shù)。但其價(jià)格相對(duì)8031較貴。盡管單片機(jī)的品種很多，但是在我國(guó)使用最多的還是Intel公司的MCS—51系列單片機(jī)和美國(guó)Atmel公司的89C51單片機(jī)。還有就是實(shí)時(shí)性不高。根據(jù)啟動(dòng)哪條生產(chǎn)線點(diǎn)擊相應(yīng)自動(dòng)鍵，系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行。本控制系統(tǒng)可以根據(jù)送料工藝的需要，設(shè)置兩條生產(chǎn)線的輸送、排料、滿料、空料等參數(shù)值，也可裝載系統(tǒng)前次工藝參數(shù)值。而單片機(jī)就是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制重要的一環(huán)，它是單片微型計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱；是把微型計(jì)算機(jī)的各個(gè)功能部件（中央處理CPU、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、I/O接口、定時(shí)器、計(jì)算器以及串行通信接口）集成在一塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)。自動(dòng)送料機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘 要 ⅰAbstract ⅱ第1章 緒 論 2 設(shè)計(jì)背景和研究意義 2 自動(dòng)送料機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理及技術(shù)要求 3 系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù) 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的選擇 3第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 8 單片機(jī)的選擇 8 物位傳感器的選擇 9 存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路的選擇 11 LED顯示電路選擇 14 鍵盤輸入電路 15 小結(jié) 15第3章 自動(dòng)送料機(jī)主電路設(shè)計(jì) 17 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖 17 主機(jī)電路核心器件介紹 17 顯示電路