【正文】 ，也包含了許多低級(jí)語言的特點(diǎn)，功能豐富、表達(dá)能力強(qiáng)、使用靈活方便、可移植性好，適用于嵌入式程序的編寫 [13]。 和 C 語言相比 ,匯編是上一代的語言，更貼近硬件，但是在可讀性、可維護(hù)性上都不如 C 語言，因此本設(shè)計(jì)的程序代碼選用 C 語言編寫。 圖 Keil uvision4 軟件界面 20 Keil uVision4是美國(guó) Keil Software公司出品的 51系列兼容單片機(jī) C語言軟件的第 4代開發(fā)系統(tǒng)，全 Windows界面，包含 MDKARM,C51,C166和 C251共 4種 ,本設(shè)計(jì)中用到的是Keil C51。 Keil C51完美支持 C語言代碼，編譯效率高，免去了使用匯編語言帶來的尷尬局面，讓對(duì)硬件了解不是很深的人也有機(jī)會(huì)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。 程序設(shè)計(jì)完成進(jìn)行仿真驗(yàn)證時(shí)，一定要注意的，代碼在編譯時(shí)必須要像圖 ，勾選出創(chuàng)建 .HEX文件（ FLASHConfigure Flash ToolsOutput）。與普通模擬硬件電路圖不同， Proteus仿真圖中包含有單片機(jī)時(shí)必須要有對(duì)應(yīng)的 .HEX文件，這是編譯器生成的機(jī)器碼，沒有它，單片機(jī)的端口狀態(tài)就不會(huì)發(fā)生改變，仿真就無法模擬運(yùn)行。 圖 創(chuàng)建 .hex文件 程序設(shè)計(jì) 在軟件的設(shè)計(jì)過程中，遇見了幾個(gè)較為棘手的問題。第一個(gè)是程序的優(yōu)先級(jí)問題：本設(shè)計(jì)中，要求在傳輸機(jī)工作過程中，限位開關(guān)能夠?qū)崟r(shí)的檢測(cè)皮帶的狀態(tài)，在發(fā)生異常狀況時(shí)迅速報(bào)警，并能夠按照要求，從料斗處迅速關(guān)閉系統(tǒng)。所以在程 序設(shè)計(jì)中，聲光報(bào)警模塊的優(yōu)先級(jí)要高于電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)程序；還有系統(tǒng)的關(guān)閉模式，一旦關(guān)閉按鍵按下后，系統(tǒng)就要按照要求迅速執(zhí)行，不再執(zhí)行其他的任何程序，所以系統(tǒng)關(guān)閉模塊應(yīng)具備高于聲光報(bào)警模塊的優(yōu)先級(jí)。最終經(jīng)過資料查閱，反復(fù)驗(yàn)證，選定采用單片機(jī) 定時(shí)器方案。定時(shí)器中斷不同于外部中斷對(duì)電路的依賴，方便實(shí)用 。 T0的優(yōu)先級(jí) 高 于 T1，所以關(guān)閉按鍵 放在 T0中 ， 報(bào)警及自動(dòng)關(guān)閉放在 T1中 。第二個(gè)問題是中斷程序與關(guān)閉系統(tǒng)程序的連接問題：如圖 ，在中斷信號(hào)產(chǎn)生后，中斷系統(tǒng)啟動(dòng)。這時(shí)的仿真運(yùn)行顯示報(bào)警模塊可按要求工作，但是關(guān)閉 系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將會(huì)暫停一段時(shí)間后繼續(xù)將系統(tǒng)完 21 全啟動(dòng)，這時(shí)候再關(guān)閉系統(tǒng)。經(jīng)過查改發(fā)現(xiàn)，這時(shí)因?yàn)橹袛?的中斷點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)造成的 。通過不斷的測(cè)試發(fā)現(xiàn)，可以將自動(dòng)開啟模塊的程序適當(dāng)修改，由原來的一體化改為前置條件判定的方式，延時(shí)函數(shù)插在條件中間，使中斷點(diǎn)處于延時(shí)函數(shù)中，成功解決此問題。 22 圖 中斷設(shè)計(jì) 23 系統(tǒng)程序流程圖 開始 單片機(jī)初始化 等待 按鍵控制啟動(dòng) 限位開關(guān)閉合 報(bào)警 電機(jī)運(yùn)行 結(jié)束 Y Y N N 24 5 基于單片機(jī)的皮帶傳輸控制系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果 調(diào)試工作是個(gè)漫長(zhǎng)細(xì)致的過程，一步步的由簡(jiǎn)入繁，在簡(jiǎn)單 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上不斷添加外圍電路，并一一驗(yàn)證的過程。由于本設(shè)計(jì)沒有實(shí)物，所以調(diào)試工作都以 Proteus軟件仿真實(shí)現(xiàn)的結(jié)果為準(zhǔn)，當(dāng) Proteus的運(yùn)行過程與設(shè)計(jì)的要求一致，即認(rèn)為調(diào)試成功，調(diào)試結(jié)果以圖片方式顯示。調(diào)試是軟、硬件聯(lián)動(dòng)的過程，本設(shè)計(jì)采用的是分步調(diào)試的方法，一點(diǎn)點(diǎn)的添加修改。 如圖 ，一開始只有最簡(jiǎn)單的單片機(jī)及其附屬模塊，用 LED燈代替驅(qū)動(dòng)模塊和電機(jī)電路，附加控制按鍵，進(jìn)行設(shè)計(jì)思路和程序邏輯能否滿足設(shè)計(jì)要求的驗(yàn)證。這個(gè)時(shí)候的思路還不完善，限位開關(guān)僅用 2個(gè)表示，還沒有想到使用外部中斷來進(jìn)行程序優(yōu)化 ，僅能實(shí)現(xiàn)指示燈在按鍵的控制下按照規(guī)定的方式亮滅。 圖 初步設(shè)計(jì) 圖 。在經(jīng)過導(dǎo)師的指點(diǎn)后，填補(bǔ)上了電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電機(jī)，電路圖顯得更為豐滿。將 LED燈的控制系統(tǒng)改為了電機(jī)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。這個(gè)時(shí)候的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的模式運(yùn) 25 轉(zhuǎn)，限位開關(guān)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警功能，按鍵控制模塊的代碼也得到優(yōu)化。 圖 初步完成 圖 優(yōu)化設(shè)計(jì)圖 26 最后就是優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)，如圖 ，例如將原來的僅有的兩個(gè)限位開關(guān)補(bǔ)充到 8個(gè)，確保每節(jié) 傳送帶上都有跑偏檢測(cè)和斷裂檢測(cè)，并將這些限位開關(guān)通過 74LS08與門連接，上端加入拉 LED燈，這樣只要哪個(gè)限位開關(guān)閉合，對(duì)應(yīng)的 LED指示燈就會(huì)點(diǎn)亮，這樣就能很方便判定故障的位置。將原有的 5個(gè)復(fù)位按鍵開關(guān)擴(kuò)展到 6個(gè)，優(yōu)化控制模塊的程序。另外，把單片機(jī)的 P1口用作反饋口，用以檢測(cè) P0口和限位開關(guān)的狀態(tài)。由于 P0口只有 4個(gè)端口有狀態(tài)改變，所以只檢測(cè)這 4個(gè)端口即可；限位開關(guān)也有 8個(gè)，但此時(shí) P1口只剩下 4個(gè)端口，所以需要使用 74LS148編碼器，將限位開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行編碼，這樣只需 3個(gè)端口，此時(shí) P1口就被完美利用了。平 時(shí)使用時(shí)要注意 74LS148編碼器的真值表，以7到 0由大到小排列， 74LS148編碼器編碼時(shí)從高到低依次檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)低電平，就不再檢測(cè)下面的端口狀態(tài)，直接默認(rèn)為低電平狀態(tài)，編譯。在本設(shè)計(jì)中，靠后的皮帶節(jié)發(fā)生故障，前面的傳輸機(jī)要先關(guān)閉，所以 74LS148編碼器正適合本設(shè)計(jì)中的需求，但在一些各端口值都要判定，互不干擾的情況下，就要慎用此芯片了。 軟件部分則是將原來的開啟部分分散在主程序中 ,通過條件判定查詢的方式實(shí)現(xiàn)。條件是并列存在，延時(shí)置于兩條件之間，使得中斷點(diǎn)不再條件之內(nèi)，從而使得中斷服務(wù)函數(shù)執(zhí)行之后條件變化 ，進(jìn)入等待模式。 27 結(jié) 論 傳送帶作為推進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展，促進(jìn)物資流通的重要生產(chǎn)工具，必須要充分的利用。但由于傳統(tǒng)的皮帶傳輸機(jī)大多是大型化設(shè)備，成本高，不利于小工廠或某些生活領(lǐng)域的應(yīng)用，特意設(shè)計(jì)了此款基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的皮帶傳輸控制系統(tǒng)。填補(bǔ)傳統(tǒng)皮帶傳輸機(jī)不能小型化應(yīng)用的不足，同時(shí)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，更適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要。 本文在參考了國(guó)內(nèi)外大量資料的基礎(chǔ)上，針對(duì)傳統(tǒng)的一系列基于繼電器控制的皮帶傳輸機(jī)或基于工業(yè)計(jì)算機(jī)控制的皮帶傳輸機(jī)存在的問題，合理地提出了基于單片機(jī)控制的皮帶傳輸機(jī)的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的小 型化和現(xiàn)代化，極大地提高了產(chǎn)品的實(shí)用性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 本課題中設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)控制的皮帶傳輸機(jī)由單片機(jī)控制電路與電機(jī)傳輸模塊兩大部分構(gòu)成?？刂铺幚砥鞑捎霉苣_資源豐富的 STC89C52，監(jiān)測(cè)裝置采用限位開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和快速控制。應(yīng)用程序以 C語言編寫，充分利用芯片的內(nèi)部資源，提高了代碼執(zhí)行效率，減小了代碼的容量 [14]。 由于該控制系統(tǒng)有體積小、功耗低、可靠性高、便于連接，只需在傳送電機(jī)模塊調(diào)整供電電壓和 電流，改變電機(jī)的型號(hào)和傳送皮帶，就能滿足各種使用要求，適用范圍廣。因此，基于單片機(jī)控制皮帶傳輸機(jī)的系統(tǒng)有著良好的市場(chǎng)前景。 但是，由于本人在各方面的知識(shí)不夠全面，再加上時(shí)間緊迫以及僅是理論的研究，沒有進(jìn)行實(shí)物驗(yàn)證，因此，該基于單片機(jī)控制皮帶傳輸機(jī)的系統(tǒng)還有較多需要提高的地方。比如：為此款系統(tǒng)設(shè)計(jì)更好的顯示界面，提供更豐富的人機(jī)交互功能；優(yōu)化電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，能為電機(jī)提供更大的功率等。 28 致 謝 在本論文完成之際，作者向 在大學(xué)期間給與我?guī)椭椭С值娜藗?致以最誠(chéng)摯的謝意 ,也要向我的學(xué)校淮海工學(xué)院表達(dá)我的感激 。 兩年的大學(xué)時(shí)光匆匆而過 ,轉(zhuǎn)眼就到了畢業(yè)的時(shí)刻 ,父母耳邊的青絲開始泛霜 ,眼角的皺紋也已浮現(xiàn) ,使他們把我撫養(yǎng)長(zhǎng)大 ,我的一切都離不開父母的支持鼓勵(lì) , 衷心的感謝他們，只愿他們身體健康，笑口常開！還有我的導(dǎo)師李 教授 ,自從 我的 畢業(yè)設(shè)計(jì)跟隨李 老師以來， 其 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、 風(fēng)趣的交流方式 以及廣博的學(xué)識(shí)都令 我 終身難忘。 每次前去和導(dǎo)師 交流溝通 ,都被其認(rèn)真的工作態(tài)度打動(dòng)，反復(fù)實(shí)踐，指點(diǎn)不足并 制定針對(duì)的修改方案 。 半年來，作者的每一點(diǎn)進(jìn)步都離不開導(dǎo)師的細(xì)心指點(diǎn)和諄諄教誨。 基于單片機(jī)控制的皮帶傳輸機(jī)控制系統(tǒng)不僅僅局限于單片機(jī)之中， 還和機(jī)械專業(yè)的電機(jī)有著千絲萬縷的聯(lián)系。拿到課題的一開始，就想著回避這個(gè)問題，用 LED燈來代替電機(jī)。但是導(dǎo)師指點(diǎn)我，電機(jī)的控制和 LED是有較大差距的，需要在電機(jī)和單片機(jī)之間接入電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。在導(dǎo)師不厭其煩的細(xì)心輔導(dǎo)下，完成了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 其次 ， 要 感謝 我的同組 同學(xué)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)期間對(duì)我的幫助，一起商討系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路 ，遇見 困難 時(shí)盡自己所能 互相幫助 。 最后， 感謝我的學(xué)校 ，提供了一個(gè)更廣闊的平臺(tái)。在這里結(jié)識(shí)了新的朋友，了解更多的知識(shí)，還考上了研究生 。 衷心的感謝學(xué)校，希望他越來越好 。 29 參 考 文 獻(xiàn) [1] 徐向開 . 水泥 廠常用水平輸送設(shè)備的選擇和使用 [J].新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào) , 2021, (03):3638 [2] 臧祖望 .工業(yè)產(chǎn)品表面缺陷檢測(cè)研究與開發(fā) [D].北京 : 北京交通 大學(xué) ,2021. [3] 劉偉明 .嵌入式系統(tǒng)在非球面加工中的研究與應(yīng)用 [D].長(zhǎng)春 : 長(zhǎng)春理工大學(xué) ,2021. [4] 易云文 .連續(xù)運(yùn)輸機(jī)皮帶故障產(chǎn)生機(jī)理及對(duì)策 [D].武漢 : 武漢科技大學(xué) ,2021. [5] 趙玉文 . 帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) [J].煤礦機(jī)械 , 2021， (04):35. [6] 肖看 ,李群芳 .單片機(jī)原理、接口及應(yīng)用 [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,2021. [7] 胡慶新 .基 于嵌入式 Linux 系統(tǒng)的可見分光光度計(jì)的軟件系統(tǒng)開發(fā) [D].重慶 : 重慶大學(xué) ,2021. [8] 張智龍 .玉米青貯打捆收獲機(jī)割臺(tái)及打捆控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [D].泰安 : 山東農(nóng)業(yè)大學(xué) ,2021. [9] 張茜，孟令啟 . 煤氣發(fā)生爐凝出廢水的環(huán)保裝置設(shè)計(jì) [J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù) , 2021， (S1):354358 [10] 卜耀庭 . 中國(guó)半導(dǎo)體照明市場(chǎng)繁榮的背后 [J].銷售與市場(chǎng) (評(píng)論版 ), 2021， (01):9798. [11] 張德智 .直流微電流標(biāo)準(zhǔn)源設(shè)計(jì) [D].成都 : 電子科技大學(xué) ,2021. [12] 費(fèi)新華 .基于 PWM 控制的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng) 設(shè)計(jì) [J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用 ,2021. [13] 譚浩強(qiáng) .C 程序設(shè)計(jì)（第四版） [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,2021. [14] 陳玫玫 .可燃性氣體檢測(cè)報(bào)警器的研制 [D].長(zhǎng)春 : 吉林大學(xué) ,2021.