【導讀】在過去還可依賴人工紙筆計數(shù)，現(xiàn)在由于數(shù)量龐大加上生產(chǎn)速度之快這種人工。計數(shù)的方式已無法達到良好的實時性與準確性。因此自動計數(shù)系統(tǒng)已成為現(xiàn)今工業(yè)。生產(chǎn)不可或缺的一部分。然而一個優(yōu)良的自動計數(shù)系統(tǒng)必須擁有良好的數(shù)據(jù)采集方。式和完善的控制系統(tǒng)。制設計也就應運而生。主要利用光電傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器針對不同的產(chǎn)品。進行數(shù)據(jù)采集，保證數(shù)據(jù)采集的實時性與準確性。在控制設計上，采用集散控制系。由一臺PC機和三臺單片機構(gòu)成，PC機用于“集中管理”，單片機用于“分。散控制”，PC機與單片機之間通過通訊接口進行數(shù)據(jù)通訊。部分的改善設計。此自動計數(shù)系統(tǒng)彌補了傳統(tǒng)計數(shù)系統(tǒng)的不足，能夠針對不同的產(chǎn)品進行計數(shù)，并能同時控制多條生產(chǎn)線，具有高效、實時、準確、抗干擾等特點。

　　

【正文】 位均設置為 1，并處于允許串行口中斷接收狀態(tài)。主機欲與某從機通信，先向所有從機發(fā)出所選從機的地址，從機地址符合后，接著才發(fā)送命令或數(shù)據(jù)。在主機發(fā)地址時，置第 9 位數(shù)據(jù)（ RB8）為 1，表示主機發(fā)送的是地址幀；當主機呼叫某從機聯(lián)絡正確后，主機發(fā)送命令或數(shù)據(jù)幀時，將第 9位數(shù)據(jù)（ RB8）清 0。各從機由于 SM2 置 1，將響應主機發(fā)來的第 9位數(shù)據(jù)（ RB8）為1 的地址信息。從機響應中斷后，有兩種不同的操作： 若從機的 地址與主機點名的地址不相同，則該從機將繼續(xù)維持 SM2 為 l，從而拒絕接收主機后面發(fā)來的命令或數(shù)據(jù)信息，不會產(chǎn)生中斷，而等待主機的下一次點名。 若從機的地址與主機點名的地址相同，該從機將本機的 SM2 清 0，繼續(xù)接收主機發(fā)來的命令或數(shù)據(jù)，響應中斷。 這樣，保證實現(xiàn)了主機與從機的通信。 本章小結(jié) 本章主要講述 了 PC 機與三臺單片機的通信過程，并說明了如何實現(xiàn) PC 機與多臺單片機 的通信。 26 5 系統(tǒng)調(diào)試和改進 引言 完成了硬件電路和系統(tǒng)軟件的編寫工作之后，開始進行系統(tǒng)的總體調(diào)試。 系統(tǒng)的調(diào)試與故障排除 在調(diào)試過程中，系統(tǒng)上電后，發(fā)現(xiàn)計數(shù)不準確。最后用萬用電表測量各點電位，發(fā)現(xiàn) 74LS14 芯片的一個引腳接觸不好，導致其根本沒有參與工作，因此無法實現(xiàn)對波形的整形，計數(shù)也就不準確。調(diào)整后故障排除。 其中 觸發(fā)器 對脈沖的整形記錄如圖 5— 1所示。 圖 5— 1 施密特觸發(fā)器 對脈沖的整形 系統(tǒng)的 特點 與應用 本系統(tǒng) 調(diào)試通過后 顯示出良好的性能，具有 廣泛的適用范圍。 系統(tǒng)的實際效果 在實驗時 用 ST1101 單光束直射取樣式光電傳感 器 進行 調(diào)試。調(diào)試效果顯示 當有顆粒通過 ST1101 后 ， 信號經(jīng)過放大整形 隔離 電路 后送給單片機，單片機進行 一次計數(shù)。 27 系統(tǒng)所具有的特點 ⑴ 采用 光電傳感器 采集數(shù)據(jù)，響應快，使用方便。 ⑵ 信號放大整形電路降低了對待測信號的 幅度要求 ，可以測量例如藥品顆粒這類數(shù)量大、體積小 連續(xù) 的物品。 ⑶ 集散 控制 系統(tǒng) 實現(xiàn) 由 一臺 PC 機 集中管理 ， 多臺單片機 分散控制 ，可以采集多條生產(chǎn)線 上 的數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)的適用范圍 本系統(tǒng)適用于各類計件車間，例如制藥廠、零件加工廠等。 系統(tǒng)的改進與展望 本系統(tǒng)中 PC 機 與 單片機之 間通過通訊接口進行數(shù)據(jù)通訊， PC 機主要負責 定時向下位機發(fā)送呼叫指令 ，并對 接收到 的 應答信號 做 近 一步的處理 ， 未能 設置修改從機的控制參數(shù)， 所以 此處仍有改進的空間。 以后 隨著相關(guān)領(lǐng)域新技術(shù)與新器件的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)采集會向?qū)崟r性更強、靈敏度更高的方向發(fā)展?？刂品绞絼t會趨向于性能更加優(yōu)越、結(jié)構(gòu)更加簡單的方向前行 本章小節(jié) 本系統(tǒng)利用傳感器對物品進行數(shù)據(jù)采集，用三極管與觸發(fā)器對信號進行處理，由單片機實現(xiàn)分散控制， PC 機實現(xiàn)集中管理。本系統(tǒng)設計完善，具有實用、方便、靈活的特點，可廣泛應用于各工廠企業(yè)。 28 結(jié) 論 對于課題而言，自動計數(shù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與控制設計完成了既定的任務，達到了預期的目標。本論文對于系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)過程主要集中在以下兩點： ⑴ 利用光電傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器針對不同的產(chǎn)品進行數(shù)據(jù)采集。 ⑵ 采用集散控制系統(tǒng)來實現(xiàn)整體控制 。 對我個人而言，在這次畢業(yè)設計過程當中，得到了許多鍛煉，受益匪淺。在設計初期我首先針對可能的解決方案進行分析，最后確定了設計的初步構(gòu)想。在設計過程中針對隨時出現(xiàn)的問題和可能性都予以解決和實現(xiàn)。在調(diào)試時針對不足之處也在不斷的改進。最終做出的系統(tǒng)有很多特色 與改進。 系統(tǒng)的特色與創(chuàng)新： 設置了三條生產(chǎn)線的計數(shù)情況，可以實現(xiàn)對多條生產(chǎn)線的控制，效率高；采用不同的器件針對不同的產(chǎn)品進行計數(shù)，針對性強；信號放大與波形整形部分 降低 了對待測信號的幅度要求 ，可以對連續(xù)的體積小的產(chǎn)品例如藥廠的藥品顆粒進行計數(shù)，體現(xiàn)了系統(tǒng)的優(yōu)越性。 系統(tǒng)需要的改進： 本系統(tǒng)中 PC 機與單片機之間通過通訊接口進行數(shù)據(jù)通訊， PC 機主要負責 定時向下位機發(fā)送呼叫指令 ，并對 接收到 的 應答信號 做 近 一步的處理 ， 未能 設置修改從機的控制參數(shù)，所以此處仍有改進的空間。 本課題有軟件和硬件相結(jié)合，難度很大，同時也具有 很大的實用性。在做畢業(yè)設計的過程中，我的理論和實踐水平都有了較大的提高。在本課題的設計中，我熟練掌握了單片機的硬件設計，同時對各種傳感器、觸發(fā)器有了深入的了解。通過這次畢業(yè)設計，我學會了如何將所學的各門學科知識相結(jié)合，并且從根本上懂得了如何自己動手從零開始完成一項完整的控制系統(tǒng)，是四年來學習的總結(jié)也是未來工作的熱身。 29 致 謝 四年的本科學習生涯即將結(jié)束 ,在本人做畢業(yè)設計中，得到了我的導師吳雯的悉心指導和無私幫助。 在我課題設計的整個過程中，吳老師雖然有教學任務在身，依然對我的設計工作悉心指導。設計初期 為我的開題方向和研究內(nèi)容做了大量的工作，設計過程中對于系統(tǒng)的不足和優(yōu)化都給予了很多的建議和指導，調(diào)試過程中由于涉及一些芯片與信號的處理吳老師都很耐心的給予我?guī)椭? 同時感謝系實驗室在畢業(yè)設計期間提供給我們優(yōu)越的實驗條件，感謝自動化系的各位老師為我們的答辯工作付出很多時間與精力。 感謝我的同學，在這最后的時刻大家互相鼓勵與督促，營造了良好的氛圍，讓我能夠認真的投入到自己的畢業(yè)設計中去。 最后我要深深地感謝我的家人，在畢業(yè)設計這段時間給予我平靜的心態(tài)與極大的鼓舞，讓我能夠積極清醒地完成畢業(yè)設計。 還有許許多多給 予我學業(yè)上鼓勵和幫助的師長、朋友，無法一一列舉，在此表示忠心地感謝！ 大學生涯的結(jié)束，卻也是我人生的另一個起點，我將謹記老師們的教誨，將自己的所學運用在工作中，奉獻社會。 30 參考文獻 [1] 胡乾斌等 .單片微型計算機原理與應用 .華中科技大學出版社 , 1997 [2] 周航慈等 .單片機程序設計基礎(chǔ) .北京航空航天大學出版社 , 1999 [3] 張志良 .單片機原理及控制技術(shù) .機械工業(yè)出版社 , 2020 [4] 余永權(quán) .單片機在控制系統(tǒng)中的應用 .電子工業(yè)出版社 , 2020 [6] 胡漢 才 .單片機原理與接口技術(shù) .北京航空航天大學出版社 , 2020 [7] 朱定華 .微機原理與接口技術(shù) .北方交通大學出版社 , 2020 [8] 楊振江等 .智能儀表與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的新器件及應用 .電子科技大學出社 , 2020 [9] 樓然苗等 .51系列單片機設計實例 .北京航空航天出版社， 2020 [10] 何立民 .單片機應用系統(tǒng)抗干擾技術(shù) .航空航天大學出版社， 2020 [11] 雷思孝等 .單片機系統(tǒng)設計及工程應用 .西安電子科技大學出版社， 2020 [12] 沙占友等 .單片及外圍電路設計 .電子工業(yè)出 版社， 2020 [13] 求是科技 .單片機典型模塊設計實例導航 .人民郵電出版社， 2020 [14] 先鋒工作室 .單片機程序設計實例 .清華大學出版社， 2020 [15] 彭為 .單片機典型系統(tǒng)設計實例精講 .電子工業(yè)出版社， 2020 [16] 韓全立 . 單片機控制技術(shù)及應用 .電子工業(yè)出版社， 2020 [17] 郁有文 .傳感器原理及工程應用 .西安電子科技大學出版社， 2020 [18] 余瑞芬 .傳感器原理 .航空工業(yè)出版社， 2020 [19] 方康玲 .過程控制系統(tǒng) .武漢理工大學出版社， 2020 [20] Design Handbook, 2020 [21] Analog Converter Reference Manual Volume, 2020 [22] Sybex Complete PC Upgradeamp。Maintenance Guide, 2020 31 附錄 一 系統(tǒng)硬件圖 附圖 1 系統(tǒng)硬件圖 32 附錄 二 系統(tǒng)程序 PC 機程序： Private Sub Command1_Click() Dim Instring As String =2 =”2400,0,8,1” =0 =True =1 Do DoEvents Loop Until =2 Instring= ?從機 1記數(shù)高位處理 =0 Do DoEvents Loop Until =2 Instring= ?從機 1記數(shù)低位處理 =0 =2 Do DoEvents Loop Until =2 Instring= ?從機 2記數(shù)高位處理 33 =0 Do DoEvents Loop Until =2 Instring= ?從機 2記數(shù)低位處理 =0 =3 Do DoEvents Loop Until =2 Instring= ?從機 3記數(shù)高位處理 =0 Do DoEvents Loop Until =2 Instring= ?從機 3記數(shù)低位處理 =0 =False End Sub 34 單片機程序： 以從機 1 為例，程序如下 NAME EQU 1 ；第一臺單片機定義從機名為 1 ORG 0000 LJMP MAIN ORG 002BH LJMP INTS MAIN: MOV TMOD,25 ；設置 T1 工作于定時器的方式 2， T0工作于計數(shù)器的方式 1 SETB TR0 ；啟動計數(shù)器 T0 MOV TH1,0FAH ；給 TH1 賦初值 MOV TL1,0FAH ；給 TL1 賦初值 MOV SCON,0D0H ；設置串口工作于方式 3 SETB EA ；單片機總中斷允許 SETB ES ；允許串口中斷 JLMP $ ；主程序結(jié)束，進入死循環(huán) INTS: JB TI,SLAB1 MOV A,SBUF CJNE A,NAME,SLAB3 MOV SBUF,TH0 CLR F SLAB3: CLR RI RETI SLAB1: JNB F,SLAB2 MOV SBUF,TL0 MOV TH0,0 35 MOV TL0,0 SETB F SLAB2: CLR TI RETI END