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基于單片機(jī)的自動(dòng)計(jì)數(shù)與裝箱控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[文檔在線提供]【最新】(參考版)

2025-06-09 22:43本頁(yè)面
  

【正文】 海關(guān)、檢驗(yàn)檢疫、銀行、保險(xiǎn)、交通。社會(huì)治安綜合防控體系日益完善,安全生產(chǎn)、消防安全以及交通安全、食品藥品安全工作不斷加強(qiáng),各類安全事故得到有效預(yù)防。社會(huì)治理水平明顯提升。認(rèn)真貫徹新《預(yù)算法》,全面推行預(yù)決算和“三公”經(jīng)費(fèi)公開。堅(jiān)持依法科學(xué)民主決策,建立政府重大行政決策合法性審查制度,依法行政水平不斷提升?!  陨斫ㄔO(shè)進(jìn)一步加強(qiáng)。投資2780萬(wàn)元,實(shí)施農(nóng)村飲水安全工程,農(nóng)業(yè)水利設(shè)施建設(shè)全部按期竣工。5個(gè)街鎮(zhèn)26個(gè)村的農(nóng)民土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)確權(quán)改革工作進(jìn)展順利?!  罗r(nóng)村建設(shè)取得明顯成效。扎實(shí)推進(jìn)安居工程,安置居民3400戶。城鎮(zhèn)登記失業(yè)率控制在4%以內(nèi),零就業(yè)家庭繼續(xù)保持動(dòng)態(tài)為零。采取國(guó)資劃撥、租賃、資源整合等方式,全面完成15個(gè)未達(dá)標(biāo)社區(qū)辦公用房改造任務(wù)。打造了森林體育公園,新建文體廣場(chǎng)22處,改造街道(社區(qū))文化站(室)11個(gè),社區(qū)書屋實(shí)現(xiàn)全覆蓋。我區(qū)被列入國(guó)家特殊教育改革實(shí)驗(yàn)區(qū)。公辦普通高中標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)全部完成?!  黜?xiàng)社會(huì)事業(yè)全面進(jìn)步。大力實(shí)施“藍(lán)天碧水”工程,完成50臺(tái)大型燃煤鍋爐達(dá)標(biāo)改造工程,拆除聯(lián)網(wǎng)或取締燃煤鍋爐62臺(tái)。對(duì)鐵西金谷、沈新路實(shí)施綠化景觀提升工程。建大公交港灣投入使用。鐵西金谷二號(hào)路、三號(hào)街竣工通車。迎賓路高架橋、開發(fā)大路跨化工園鐵路橋、中德大街一標(biāo)段、開發(fā)22號(hào)路寶馬鐵路專用線下穿橋等重點(diǎn)工程竣工通車,渾河四街、中德大街二標(biāo)段、地鐵九號(hào)線鐵西段、中法大道等建設(shè)工程加快推進(jìn)?!  青l(xiāng)面貌不斷改善。沈陽(yáng)鑄造研究所獲評(píng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。三生制藥在香港上市,金昌藍(lán)宇、遞家物流、萬(wàn)合膠業(yè)等企業(yè)在新三板上市。國(guó)企改革穩(wěn)步推進(jìn),北方重工與中建材簽署聯(lián)合重組合作協(xié)議,沈鼓集團(tuán)上市通過證監(jiān)會(huì)初審,機(jī)床集團(tuán)與社會(huì)資本組建混合所有制企業(yè),華岳外貿(mào)等8戶企業(yè)轉(zhuǎn)制評(píng)估審計(jì)工作進(jìn)入尾聲。建立權(quán)責(zé)清單制度,減少行政審批事項(xiàng)1258項(xiàng),“三證合一”工作經(jīng)驗(yàn)在全省推廣,“一照一碼”登記模式全面實(shí)施。組建兩區(qū)行政審批局,啟動(dòng)企業(yè)投資項(xiàng)目管理體制改革試點(diǎn)工作,%。整合行政機(jī)構(gòu),將發(fā)改局與科技局合并、昆明湖與西三環(huán)合署。外貿(mào)出口勢(shì)頭良好,沈鼓集團(tuán)、。北方重工盾構(gòu)機(jī)代表我國(guó)同類產(chǎn)品首次打入南美市場(chǎng)。德國(guó)萊瑪特高精度光電子設(shè)備、法國(guó)電力集團(tuán)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、日本IHI株式會(huì)社農(nóng)機(jī)生產(chǎn)基地等50余個(gè)項(xiàng)目加快推進(jìn)。成功舉辦“沈陽(yáng)—慕尼黑裝備制造產(chǎn)業(yè)推介會(huì)”、“遼寧省—巴登符騰堡州裝備制造產(chǎn)業(yè)合作推介會(huì)”,并在法蘭克福設(shè)立中德裝備園代表處。同時(shí),積極爭(zhēng)取國(guó)家省市政策、項(xiàng)目和資金支持,其中老工業(yè)基地搬遷改造項(xiàng)目獲批國(guó)家資金5897萬(wàn)元。40個(gè)市重點(diǎn)項(xiàng)目全部開復(fù)工。  ——重大項(xiàng)目建設(shè)順利推進(jìn)。全區(qū)整合整理土地72宗?,F(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值294億元,占全市建筑業(yè)總產(chǎn)值三成以上。鐵西金谷成為全市生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)“三大戰(zhàn)役”的主戰(zhàn)場(chǎng)。中德裝備園10平方公里起步區(qū)建設(shè)全面啟動(dòng),中德園成為國(guó)務(wù)院批復(fù)的首個(gè)以中德高端裝備制造產(chǎn)業(yè)合作為主題的戰(zhàn)略平臺(tái)、“中國(guó)制造2025”與“”戰(zhàn)略對(duì)接合作的重要載體?!  攸c(diǎn)區(qū)域建設(shè)全面提速。  ——區(qū)域經(jīng)濟(jì)運(yùn)行總體平穩(wěn)?! ∫弧?015年及“十二五”時(shí)期主要工作回顧  2015年是“十二五”規(guī)劃的收官之年。在論文完成之際,深深感謝所有支持、鼓勵(lì)和幫助過我的老師和同學(xué)。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,袁老師在各個(gè)環(huán)節(jié)都給予了細(xì)心的指導(dǎo),小到資料的查詢,大到疑難問題。設(shè)計(jì)伊始,袁老師就有針對(duì)性的對(duì)我們提出了設(shè)計(jì)要求和注意事項(xiàng),并對(duì)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)流程及要點(diǎn)和難點(diǎn)做了詳細(xì)的說明。在這里我要感謝袁松貴老師和幫助過我的同學(xué)。指導(dǎo)老師淵博的學(xué)識(shí),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度使我受益非淺。參考文獻(xiàn)[1] [M]. 北京:清華大學(xué)出版社,1999.[2] [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社,2001.[3] [M]. 北京:北京航空航天出版社,1993.[4] [M]. 北京:北京航空航天出版社,1993.[5] [M]. 北京:北京航空航天出版社,2003.[6] [M]. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2005.[7] [M]. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2002.[8] [J]. 國(guó)外電子元器件,2002,09(12A):1523.[9] [J]. 計(jì)量與測(cè)量技術(shù),2000,20(10A):514.[10][M]. 杭州:浙江大學(xué)出版社,1997.[11][M]. 上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,1994. [12][M]. 北京:中國(guó)鐵道出版社,2003.[13][M]. 湖南:湖南大學(xué)出版社,2005.[14] Embedded controller handbook,1989.[15]Smart Battery System Specifications, SYSTEM MANAGEMENT BUS .致謝本論文是在袁老師細(xì)心指導(dǎo)下完成的。缺點(diǎn)是產(chǎn)品和裝箱的計(jì)數(shù)不能超過999,控制過程為順序控制,電機(jī)的啟動(dòng)和停止不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)起動(dòng)和停止,需要人工操作電機(jī)開關(guān)。重復(fù)上述過程,直至包裝箱數(shù)與給定值相等。起動(dòng)電機(jī)2,使產(chǎn)品沿著傳送帶向前移動(dòng),產(chǎn)品一個(gè)一個(gè)下落時(shí),通過光電傳感器2的檢測(cè),將產(chǎn)生一系列脈沖信號(hào),從檢測(cè)器2輸出的脈沖,由計(jì)算機(jī)計(jì)數(shù),并不斷地與存在給定值單元中的給定值進(jìn)行比較。起動(dòng)裝箱電機(jī)1,使裝箱沿著傳送帶向前移動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了流水線產(chǎn)品的自動(dòng)計(jì)數(shù)和自動(dòng)裝箱。一旦標(biāo)志單元為1,則產(chǎn)生報(bào)警,告知操作人員計(jì)數(shù)有誤,此時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止,等待操作人員處理。 為了進(jìn)行微機(jī)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì),首先需設(shè)置一些有關(guān)內(nèi)存單元。 輸入給定值中斷服務(wù)程序圖 報(bào)警子程序設(shè)計(jì)報(bào)警系統(tǒng)根據(jù)報(bào)警參數(shù)及傳感器的具體情況又可分為硬件直接報(bào)警和全軟件程序報(bào)警,前者的報(bào)警信號(hào)是直接通過硬件對(duì)被測(cè)參數(shù)和給定值進(jìn)行比較而產(chǎn)生的,是在傳感器中進(jìn)行的,當(dāng)這種硬件直接報(bào)警的信號(hào)產(chǎn)生之后再由軟件進(jìn)行處理,而后者則通過程序比較而得到信號(hào)并由軟件完成報(bào)警處理系統(tǒng)主要是針對(duì)誤操作做出報(bào)警,如當(dāng)無給定值時(shí)就按STRART鍵等,而無需進(jìn)行上下限參數(shù)的比較,故只需在微機(jī)中進(jìn)行即可,故可采用全軟件報(bào)警。在中斷服務(wù)程序中,讀入該鍵盤給定值,一方面存入相應(yīng)的給定單元(PARTS或BOXES),另一方面送顯示器,以便操作者檢查輸入的給定值是否正確。 包裝控制系統(tǒng)主程序框圖 動(dòng)態(tài)顯示子程序流程圖在這里我們采用的為以軟件為主的LED接口電路,用軟件進(jìn)行譯碼。一旦此標(biāo)志單元為1,則停止計(jì)數(shù),把裝滿的包裝箱運(yùn)走并重新運(yùn)來一個(gè)空箱;若包裝箱數(shù)已夠,則重新開始下一輪包裝生產(chǎn)控制過程。這里用8031內(nèi)部RAM的20H單元的00H至03H四位分別代表電機(jī)電機(jī)報(bào)警和正常運(yùn)行標(biāo)志單元;用21H單元的08H和09H兩位作為零件及包裝箱計(jì)數(shù)標(biāo)志單元。本程序輸入的順序是先輸入包裝箱數(shù)(3位,最大為999,按百、十、個(gè)位順序輸入),然后再輸入每箱的零件數(shù)(3位,最大值為999,輸入順序同包裝箱)。中斷程序主要用來設(shè)定給定值,當(dāng)給定鍵盤有鍵按下時(shí),KEYSTROBE輸出高電平,經(jīng)反相器后向8031申請(qǐng)中斷。因此為了提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,系統(tǒng)采用中斷方式作鍵盤處理,對(duì)裝箱是否到位及產(chǎn)品數(shù)計(jì)數(shù),則采用查詢方法。4 軟件設(shè)計(jì) 程序流程圖 主程序的設(shè)計(jì)及其流程圖通過上述分析可知,本系統(tǒng)鍵盤的作用主要是給定值的輸入。例如,按下“6”鍵時(shí),與鍵6相連的兩個(gè)二極管導(dǎo)通,所以D、A線上為低電平,因此輸出編碼為0110,其余以此類推。當(dāng)按鍵未按下時(shí),所有輸出端均為高電平。8031響應(yīng)后,讀入BCD碼,作為給定值,并送顯示。 編碼鍵盤原理圖鍵盤輸出信號(hào)D、C、B、A (BCD碼)接到8255A的A口PA3PA0,鍵選通信號(hào)KEYSTROBE(高電平有效),經(jīng)反向器接到8031的中斷管腳。如果系統(tǒng)操作運(yùn)行正常,則綠燈D2亮。其報(bào)警方式采用光信號(hào)進(jìn)行:我們用PCPC3這兩個(gè)I/O口接線設(shè)計(jì)了兩個(gè)狀態(tài)指示燈以作為報(bào)警系統(tǒng)的輸出硬件。通常可通過聲、光、語(yǔ)言進(jìn)行報(bào)警。這里的顯示器位數(shù)為3位。因此對(duì)于多位LED數(shù)碼顯示器的接口電路來說,需要有兩個(gè)輸出口,其中一個(gè)用于輸出顯示段碼;另一個(gè)用于輸出位控信號(hào)。為了能夠同時(shí)顯示多個(gè)(即多位)字符,我們必須對(duì)LED采用動(dòng)態(tài)顯示方法,其方法就是利用人眼對(duì)視覺的殘留效應(yīng),逐個(gè)地循環(huán)點(diǎn)亮各位數(shù)碼管,每位顯示1ms左右,使人看起來就好像在通的字符一樣。所以本系統(tǒng)采用的是以軟件為主的LED接口電路,用軟件進(jìn)行譯碼,(由于發(fā)光二極管通常需要十幾到二十幾毫安的驅(qū)動(dòng)電流,所以驅(qū)動(dòng)器是必不可少的,因?yàn)閮H靠接口提供不了較大的電流供LED顯示器使用,本系統(tǒng)采用74LS377進(jìn)行驅(qū)動(dòng))。該方法主要用于顯示位數(shù)較多或?qū)︼@示器的亮度有一定要求的場(chǎng)合。這種方法僅用1條輸出指令,就可以進(jìn)行LED顯示。譯碼分硬件譯碼和軟件譯碼。LED內(nèi)部結(jié)構(gòu)又有共陽(yáng)極和共陰極兩種接法,分別為高電平有效和低電平有效。發(fā)光二極管是組成LED發(fā)光二極管顯示字符的顯示器件。發(fā)光二極管LED (Light Emitting Diode)是一種通電后能發(fā)光的半導(dǎo)體器件,其導(dǎo)電性質(zhì)與普通二極管類似。如果計(jì)數(shù)值小于給定值,則繼續(xù)計(jì)數(shù);一旦計(jì)數(shù)值等于給定值,則停止計(jì)數(shù);此時(shí)關(guān)斷傳送帶2的電源,并接通傳送帶1的電源,讓裝滿產(chǎn)品的箱子移開,同時(shí)帶動(dòng)下一個(gè)空箱到位,并重復(fù)上述過程。當(dāng)微型機(jī)檢測(cè)到此信號(hào)后在計(jì)數(shù)器中加1,并送顯示。并同時(shí)使傳送帶2電機(jī)起動(dòng)(PC1輸出高電平),帶動(dòng)產(chǎn)品運(yùn)動(dòng),使產(chǎn)品落入包裝箱內(nèi)。當(dāng)按下啟動(dòng)鍵(START)后,使PC0輸出高電平,經(jīng)反向后變?yōu)榈碗娖?,固態(tài)繼電器(SSR1)發(fā)光二極管亮,因而使得SSR1導(dǎo)通,交流電機(jī)通電,使傳送帶1運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)包裝箱運(yùn)動(dòng)。下邊主要介紹傳送帶電機(jī)控制。 電脈沖轉(zhuǎn)換電路 電機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)包裝系統(tǒng)控制電路主要有兩部分:一是信號(hào)檢測(cè),光電檢測(cè)器1判斷包裝箱是否到位,光電檢測(cè)器2用于裝箱零件計(jì)數(shù)。半導(dǎo)體激光器光電檢測(cè)器前置放大器單片機(jī)譯碼判別處理編碼電源受控設(shè)備1受控設(shè)備2…n單片機(jī)控制調(diào)制電信號(hào) 檢測(cè)原理框圖由于上述的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜,經(jīng)過論證可以考慮省略一些無關(guān)部分,經(jīng)過分析,BG1為光敏二極管,當(dāng)光線照射BG1時(shí),產(chǎn)生光電流,使R1上壓降增大,導(dǎo)致晶體管導(dǎo)通,觸發(fā)由晶體管BG3和BG4組成的射極耦合觸發(fā)器,使U0為高位;反之,U0為低電位。必須通過前置放大電路將它進(jìn)行放大和除噪處理,處理過的信號(hào)便可直接驅(qū)動(dòng)單片機(jī)工作,進(jìn)行譯碼及判別處理。當(dāng)光電監(jiān)測(cè)器檢測(cè)到此激光信號(hào)波時(shí),將其轉(zhuǎn)化成為一串連續(xù)的電脈沖波。單片機(jī)根據(jù)用戶鍵入的信息自動(dòng)生成一串有序電源脈沖,用這一電源脈沖來控制半導(dǎo)體激光器。: 光電傳感器的原理圖 控制電路設(shè)計(jì) 信號(hào)檢測(cè)(數(shù)據(jù)采集)電路本系統(tǒng)的基本原理主要是單片機(jī)和光電檢測(cè)技術(shù)的結(jié)合。(7)光電傳感器:光電傳感器選用CH3系列。 (6)開關(guān)電源: 開關(guān)電源選用+12V ATX電源。說明:鍵盤和顯示器接口芯片還有8279可使用,而8279對(duì)鍵盤還有硬件消抖功能,但這樣會(huì)和8255A形成硬件浪費(fèi),況且8279由于接口不夠不能代替8255A。其中各芯片及引腳說明如下:(1)8031: 系統(tǒng)的微控制器選用Intel公司生產(chǎn)的8位單片機(jī)8031。硬件圖說明為達(dá)到本系統(tǒng)功能,采用8031單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)最小系統(tǒng),為讀鍵盤給定值,同時(shí)實(shí)行檢測(cè)和控制,專門擴(kuò)展一個(gè)8255A可編程接口,其系統(tǒng)原理圖如附錄A所示。為了讀鍵盤給定值及檢測(cè)和控制,專門擴(kuò)展一個(gè)8255A可編程接口及程序存儲(chǔ)器EPROM2732(4K*8 200ns可用紫外線擦除標(biāo)準(zhǔn)EPROM)。采用專用廠家生產(chǎn)的成品的開關(guān)電源。采用LED顯示器進(jìn)行信號(hào)顯示。采用光電式傳感檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)信號(hào)。由以上分析可得:本系統(tǒng)采用型號(hào)為8031的單片機(jī)及其8255A等系列芯片進(jìn)行微機(jī)控制。(2)電源變壓器將有良好的屏蔽并在電源入口處設(shè)置了交流穩(wěn)壓器和交流濾波器、分布式電抗等,以做好抗干擾、提高穩(wěn)壓和濾波效果。當(dāng)成本略高,且設(shè)計(jì)技術(shù)與制造技術(shù)復(fù)雜,宜采用專用廠家生產(chǎn)的成品。另一種是微機(jī)系統(tǒng)廣泛采用的開關(guān)電源,開關(guān)電源隨著在高效率化、小型輕量化方面的進(jìn)一步發(fā)展,它作為電子設(shè)備用電源在迅速發(fā)展,現(xiàn)在得微型機(jī)或輸入輸出設(shè)備有90%以上是采用開關(guān)電源。一種是普通線性電源,它由變壓器、整流器、低通濾波器、穩(wěn)壓器等部件組成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低,穩(wěn)壓精度能滿足一般要求。 確定自動(dòng)裝箱控制系統(tǒng)總體方案近年來,包括微機(jī)計(jì)算機(jī)在內(nèi)的辦公室自動(dòng)化電子設(shè)備的普及速度十分驚人,廣泛用于控制設(shè)備、情報(bào)產(chǎn)業(yè)設(shè)備、測(cè)量設(shè)備以及家用電器或汽車等領(lǐng)域。其中繼電器是電氣控制中最常用的控制器,但在控制時(shí)容易發(fā)生觸點(diǎn)產(chǎn)生火花,并且因觸點(diǎn)容易氧化而影響系統(tǒng)穩(wěn)定性;而固態(tài)繼電器輸入電流小,輸出無觸點(diǎn),與電磁式繼電器相比具有體積小、重量輕、無機(jī)械噪聲、無抖動(dòng)和回跳、開關(guān)速度快、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。由于對(duì)電機(jī)需要大電壓來控制,而微機(jī)系統(tǒng)輸出的開關(guān)量為不能直接用來驅(qū)動(dòng)電機(jī)的低電平,還有也為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力,我們采用光電隔離技術(shù)。由于在傳動(dòng)過程中,傳送箱子的電機(jī)負(fù)荷較大,所以選用堵轉(zhuǎn)力矩和轉(zhuǎn)子慣量較大的HD181電機(jī)。不需要可逆調(diào)速,所以選擇交流電機(jī),又從系統(tǒng)功能分析可知,對(duì)箱子和產(chǎn)品的傳送過程中都需要精確定位以便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝箱,所以要求電機(jī)能快速停止。同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)的頻率之間存在一種嚴(yán)格不變的關(guān)系。異步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)。交流電機(jī)有異步電機(jī)和同步電機(jī)兩大類。直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能好、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大,特別是調(diào)速性能為交流電動(dòng)機(jī)所不及。而在本系統(tǒng)中,為了降低產(chǎn)品成本、使顯示清晰容易辨認(rèn),而且對(duì)功耗和體積重量等捕捉很大要求,所以采用發(fā)光二極管顯示器LED顯示。(2)顯示設(shè)備的選擇顯示設(shè)備有很多,比如CRT顯示器、打印機(jī)、工業(yè)記錄儀等,其中適用于本系統(tǒng)的較小型簡(jiǎn)單的顯示設(shè)備有兩種:采用發(fā)光二極管顯示器L
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