【正文】 航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 序控制系統(tǒng)中，輸出控制部分常采用步進電機作為驅(qū)動元件。=200，則步進電機轉(zhuǎn)一圈需要 200 個脈沖 。 delay(100)。 //液晶復(fù)位 delay(3)。元件搜索如圖 所示： 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 圖 元器件查找與選擇界面 電路圖的連接 將找到的元器件擺放好位置， 按照元器件的拐角以及功能將元器件連接起來。 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 圖 Keil C51 軟件界面 通過 Keil C51 可以對程序進行連接和編譯，檢測是否有錯誤，需要注意的是：需要對每一個函數(shù)進行一個聲明，在程序 前面對全局變量進行定義，還需注意庫函數(shù)的添加。如果選擇 模式二色標(biāo)控制式包裝，通過鍵盤確定為此模式之后，步進電機開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)有物體通過光電檢測口時，檢測到有物體通過時，步進電機停轉(zhuǎn)進行切割包裝，當(dāng)包裝完成時再繼續(xù)運送包裝袋，進行 下一個物體的包裝。 硬件從功能方面來說還有待完善，但是基本的幾大功能可以得以實現(xiàn)。這個過程就像我們成長一樣，需要不斷去學(xué)習(xí)新的東西，不斷去完善自己，遇到困難不能退縮，一定要積極的去解決。 uchar key。 /*********************************************************/ uchar code DIS1[] = { 沈航 王悅潤 }。 _nop_()。i150。_nop_()。 //液晶復(fù)位端口 sbit P20 = P2^0。電路設(shè)計完成之后，我又重新溫習(xí)了一遍 C 語言和單片機基礎(chǔ)，然后再從網(wǎng)上查閱各個模塊相對應(yīng)的例程進行學(xué)習(xí)，進行一個總體的編程。 51 單片機價格便宜甚至實驗室即可提供； LCD12864 液晶十 分常見且價格低廉，并且能夠很好的將所需要的內(nèi)容都顯示出來； 4x4 鍵盤是簡單的按鍵開關(guān) ，運用十分廣泛 ；電容、電阻等價 格幾乎可以忽略不計 ，所有這些器件實驗室都能提供，成本只有幾十元。 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 此模塊實物圖如圖 所示。 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 Protues仿真圖如圖 。 主程序流程圖如圖 所示 。 圖 連續(xù)包裝流程圖 液晶顯示程序設(shè)計 12864 液晶用于顯示包裝機的模式和狀態(tài)，方便人們直接獲取信息。 //讀 P1 口 temp=tempamp。的兩相混合式步進電機。 圖 驅(qū)動芯片 L298N 引腳圖 使用 L298N 驅(qū)動步進電機時， OUT OUT OUT3 和 OUT4 接到步進電 機的4 個接口 。 色標(biāo)傳感器 其實 是一種反向裝置，光源 垂直于目標(biāo)物體安裝，而接收器與物體成銳角方向安裝，讓它只檢測來自目標(biāo)物體的散射光，從而避免傳感器直接接收反射光，并且可使光束聚焦很窄。 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 復(fù)位電路如圖 所示。5V 穩(wěn)壓電路如圖 。 P1 口作為 4*4 鍵盤輸入端， 用來實現(xiàn)人機交互。 圖 方案 四 L298N 可以驅(qū)動兩個二相電機，也可以驅(qū)動一個四相電機，可直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓，直接用單片機的 I/O 口提供信號。 圖 方案一 該方案由單片機作為脈沖產(chǎn)生模塊以及脈沖分配模塊，經(jīng)編程后從單片機輸出已經(jīng)分配的環(huán)形脈沖，經(jīng)一些分散元件構(gòu)成的放大電路放大后驅(qū)動步進電機。 具有以下標(biāo)準功能： 8k 字節(jié) Flash，512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810復(fù)位電路， 三個 16 位 定時器 /計數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。也就是說，當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度（即步進角、步距角）。 本次畢設(shè)的題目是間歇式包裝機袋長控制系統(tǒng)設(shè)計，通過這次畢業(yè)設(shè)計使我更加深入了解間歇式包裝機控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和認識了間歇式包裝機電路知識和電子技術(shù)部分知識。到 20xx 年，紙包裝制品可以達到三千六百萬噸、塑料包裝制品九百四十六萬噸、金屬包裝制品四百九十一萬噸、玻璃包裝制品一千五百五十萬噸、包裝機械一百二十萬臺套。此設(shè)計可廣泛用于不定長度的物體包裝。 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） IV 在中國不斷發(fā)展的道路 上，發(fā)展包裝業(yè)也是必不可少的，它可以推進中國全面建成小康社會。如高智能數(shù)控系統(tǒng)、編碼器及數(shù)字控制組件、動力負載控制等新型智能設(shè)備已經(jīng)普遍應(yīng)用到包裝機設(shè)備中，使設(shè)備使用者在操作過程中更具有獨立性、靈活度、操作正確性、高效率和兼容性。 該系統(tǒng)通過鍵盤輸入，掃描將其結(jié)果輸送給單片機，再通過單片機控制電機轉(zhuǎn)動指定的角度并且用單 片機控制液晶顯示出其轉(zhuǎn)動角度所對應(yīng)的長度以及運行模式。綜上 各 種原因，此處我們選用兩相混合式 步距角為 度的 步進電機。但是使用 ULN20xxA 只可以驅(qū)動小型步進電機，不能滿足本設(shè)計的需要。按鍵開關(guān)的兩端分別接在行線和列線上。提供給 AT89C52 芯片、步進電機及其他 相關(guān) 電路。 圖 時鐘電路 復(fù)位電路 為了 使單片機內(nèi)的一些特殊的寄存器可以正常使用 ， 就必須對電路進行一個初始化，也就是 復(fù)位電路，復(fù)位后可使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于 初始化的狀態(tài)以保證后續(xù)可以進行正常的工作。 12864 液晶顯示電路如圖 所示。 EN EN2：高電平有效， EN EN2 分別為 IN1 和 IN IN3 和 IN4 的使能端。步進電機組成和電氣連接分別如圖 。 P1=0xFe。 圖 色標(biāo)檢測流程圖 連續(xù)包裝流程圖 連續(xù)包裝 的主要目的是 在連續(xù)包裝時，步進電機根據(jù)設(shè)定的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動，包裝膜 被均勻的連續(xù)輸送。 lcd_wcmd(0x01)。 如下圖 所示： 圖 hex 文件的生成 將程序放入 CPU 中 在 protues 的 菜單 — Debug(調(diào)試 )中 ,選中 Use Remote Debug Monitor(使用遠程調(diào)試監(jiān)控 )，再左鍵雙擊芯片將所生成的 .hex 文件寫入 89C52 芯片中，將 .hex 文件載入，就完成了程序的寫入。檢測距離可以根據(jù)要求進行調(diào)節(jié)。 3. 硬件問題一 發(fā)現(xiàn)的問題： LCD12864 顯示出現(xiàn)亂碼。通過此次畢業(yè)設(shè)計對步進電機的使用，讓我掌握了步進電機的很多基本知識，對它的種類以及運用都有了很多的了解。 //液晶讀 /寫控制 sbit LCD_EN = P2^7。 void shezhi(void)。 uchar code DIS10[] = { 色標(biāo)控制 }。y100。 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 43 uchar code DIS4[] = {狀態(tài)： 未設(shè)置 }。 uchar biao。 在整個畢業(yè)設(shè)計過程中， 首先 最 誠摯的感謝我的畢業(yè)設(shè)計 的 指導(dǎo)老師邵老師 ， 是他不斷的告訴我該怎么做， 從最開始的理論設(shè)計一直到最后的畢業(yè)論文 ，他都十分耐心的教導(dǎo)我 。 比如說色標(biāo)控制模塊，因為對色標(biāo)控制模塊不是很熟悉而采用了光電開關(guān)進行代替。 圖 lcd12864 實際顯示 遇到的問題 1. 軟件問題一 發(fā)現(xiàn)的問題：首先是按鍵的操作存在較大問題。在輸出選項上面選擇生成 hex文件 ， 創(chuàng)建 .hex文件如圖 所示。 圖 電氣規(guī)則檢查結(jié)果 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 總 的來說 ，一個完善的系統(tǒng) 主要要看它 是 否 穩(wěn)定，精確，設(shè)計簡單，容易實現(xiàn)，修護容易，成本低，體積小。 lcd_wcmd(0x34)。} else if(temp==4) // 被拉低 { key=3。 按鍵掃描程序流程圖 按鍵是重要的人機交匯界面 ， 在總體設(shè)計中起著至關(guān)重要的作用 。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響， 單片機輸入一個信號，步進電機轉(zhuǎn)動一個脈沖對應(yīng)的角度 。 L289N 是一種二相和四相電機的專用驅(qū)動電路，即內(nèi)含二個 H 橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動器，接收標(biāo)準 TTL 邏輯電平信號，可驅(qū)動 46V、 2A 以下的電機。為了使內(nèi)容能到充分展現(xiàn)，采用 lcd12864 進行顯示。 AT89C52 引腳圖如圖 所示。在包裝過程當(dāng)中可以暫停，如需重新設(shè)置長度需要清零后，再重新進行設(shè)置。因此鍵識別軟件非常簡單。 圖 方案 二 MCU 放大電路 步進電機 MCU AT8435H 步進電機 控制信號 AT89C52 驅(qū)動電路 步進電機 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 使用細分方式，能很好的解決步進電機在低頻工作時，振動大、噪聲大的問題。 步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制 元件 。 當(dāng)改變袋長時，通過鍵盤輸入的數(shù)據(jù) ， 步進電機 根據(jù)新數(shù)據(jù)自動旋轉(zhuǎn)指定長度。我國還基本停留在測試仿制階段，自行開發(fā)能力弱。延伸包裝產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈，做深做好包裝工業(yè)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)化，增強自主創(chuàng)新能力，將是未來包裝工業(yè)的一個發(fā)展趨勢。沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） I 摘 要 今天，隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，為提高工作效率、節(jié)約成本，包裝機已經(jīng)被應(yīng)用到眾多行業(yè)中。目前包裝產(chǎn)業(yè)還處于高速發(fā)展，但是有專家預(yù)測，未來我國包裝產(chǎn)業(yè)長期存在著產(chǎn)能過剩、依賴能源資源消耗、沒有自主創(chuàng)新能力、企業(yè)競爭能力不強、產(chǎn)業(yè)規(guī)模與經(jīng)濟效益不相稱等結(jié)構(gòu)性和素質(zhì)性缺陷的問題。根據(jù)食品和包裝機械工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計，中國目前有包裝機廠商 3,600 多家，但產(chǎn)值及銷售額超過億元的現(xiàn)在只有 20 家。 ：在連續(xù)包裝時，步進電機根據(jù)設(shè)定的速度連續(xù)轉(zhuǎn)動，包裝膜被均勻的連續(xù)輸送 。在價格方面，雖然直流電機是最便宜的，但是直流電機做不到精確地控制。設(shè)計方案如圖 所示。獨立式鍵盤每個按鍵獨占一根 I/O 線。 圖 總設(shè)計框圖 AT89C52 12864 液晶顯示 L298N 驅(qū)動芯片 色標(biāo)檢測 4*4 鍵盤輸入 步進電機 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 如圖 所示，本設(shè)計的包裝機共分為兩個模式，首先通過鍵盤選擇包裝模式，第一個模式為連續(xù)包裝模式，確定了模式之后，選擇對長度進行設(shè)置，設(shè)置一個三位數(shù)的長度，點擊開始鍵可以進行包裝，包裝過程為：包裝袋輸送所設(shè)置的長度后，電機停轉(zhuǎn)，進行切割包裝，當(dāng)包裝完成后自動進行下一個的包裝。 AT89C52 共有 40 個拐角單片機，它的最小系統(tǒng)是指給此芯片接上時鐘電路和復(fù)位電路之后所形成的系統(tǒng)。 顯示電路 在本次設(shè)計中，顯示部分是為了更好的展現(xiàn)包裝機的模式以及運行狀態(tài)。 步進電機驅(qū)動 本次設(shè)計方案論證之后，選用的驅(qū)動芯片為 L298N，所以使用 L298N 來驅(qū)動步進電機。步進電機 收到單片機發(fā)送的脈沖 信號 ，控制步進電機 轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角度 。 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 第 4 章 軟件設(shè)計程序 在整個系統(tǒng)的 設(shè)計 過程中，系統(tǒng)中的 硬件電路設(shè)計部分固然是很重要的 ，但 是 系統(tǒng)的調(diào)試需要軟件 來輔助實現(xiàn)，軟件設(shè)計部分也是很重要的一部分。 delay(100)。 delay(3)。電器規(guī)則檢查結(jié)果如圖 所示。 圖 Keil C51的編譯界面 在實際操作中，需要把程序編譯后生成一個 .hex的文件，才可以燒錄到單片機當(dāng)中去，所以我們必須創(chuàng)建一個 .hex文件， 選擇 add files to group,還有記住要在 Target 1沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 上面點擊右鍵，選擇 option。 圖 實物圖 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 當(dāng)包裝模式選定為連續(xù)包裝模式，并且設(shè)置長度為 365mm 進行包裝時， lcd12864實際顯示如圖 所示。 沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 第 7 章 總結(jié) 本文主要對間歇式包裝機進行了一 個總體的設(shè)計， 總體來 說這次 設(shè)計的一些基本要求都完成了，但是在一些細節(jié)的地方還有待完善 。