【正文】 //數(shù)據(jù)在上升沿進入移位寄存器 sbit date1=P3^1。 sbit temp=P1^7。 sbit key6=P1^5。 sbit key4=P1^3。 sbit key2=P1^1。 American Control Conference (ACC), 2021， Publication Year: 2021 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 附錄 27 附錄： 程序清單 include include include include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit DATA = P1^7。 Mutschler, P.。 Kankam, .。 IRCAM, Paris, France， Acoustics, Speech, and Signal Processing, IEEE International Conference on ICASSP 39。 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè) 設(shè)計 （論文） 參考文獻 26 參考文獻 [1]《機械控制工程基礎(chǔ)》 華中科技大學(xué)出版社 楊叔子，楊克沖、等編著 [2]《漏電保護器》 化學(xué)工業(yè)出版社 楊東等編 [3]《傳感器技術(shù)手冊》人民郵電出版社 （美）威爾遜 . 主編，林龍信等譯， [4]《工業(yè)機器人運用技術(shù) .》科學(xué)出版社 郭紅洪編 . [5]《步進電機應(yīng)用技術(shù)》科學(xué)出版社 坂本正文 著 .王自強 譯， [6]《機電一體 化系統(tǒng)設(shè)計》高等教育出版社 曾勵 主編 [7]《機電傳動控制基礎(chǔ)》東北大學(xué)出版社 陳白寧，段智敏，劉文波 主編 2021． 9 李玉波、朱自強、郭軍編著 2021 年 9 月 [8]《機電系統(tǒng)動力學(xué)》國防工業(yè)出版社 謝寄石著 [9]《 JG/T 50811996 鋼筋彎曲機》中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 叢書名 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) [10]Measurement, Data Analysis, and Sensor Fundamentals for Engineering and Science: Measurement and Data Analysis for Engineering and Science, Second Edition By Patrick F. Dunn ，Publisher:CRC， Press Publication Date:20210105 [11]Yong Xiao， Kuanyi Zhu， Hwee Choo synchronization control of multiaxis motion Engineering Practice 13(2021)809–819 [12]Digital and analog bows: Hybrid mechanicalelectrical systems by Weinreich, G 。不可忽略的，對于 office、 keil、 protues、CAD 等軟件的熟練應(yīng)用也是我們離開校園之后必不可少的知識儲備。我想，這一點應(yīng)該就是本次設(shè)計當(dāng)中我獲益最大的地方吧！ 當(dāng)所有的設(shè)計仿真都結(jié)束的時候，便是論文文字材料的整理工作了。久而久之對于信息檢索和篩選變得更加的敏銳和準(zhǔn)確。很多時候 遇到了實在無法解決的問題難免非常急躁，不經(jīng)意間到最后經(jīng)一個一個的全都突破了，經(jīng)驗的積累使我完善了自我學(xué)習(xí)的支點和突破點，對于陌生事物的接受能力和理解能力更見的嫻熟和理性。 在做這次設(shè)計之前，我基本上對單片機等相關(guān)知識一無所知，更不懂?dāng)?shù)碼管動態(tài)顯示地址運算等等相關(guān)知識了。采用 BCD 數(shù)字撥碼開關(guān)控制角度參數(shù)， LED 指示燈和數(shù)碼管實時顯示系統(tǒng)當(dāng)前運行狀態(tài)和相關(guān)參數(shù)。 針對任務(wù)書的要求，本次設(shè)計的 鋼筋彎箍機控制系統(tǒng) 采用 AT89C51 微處理器技術(shù)，檢測技術(shù)及電力電子技術(shù)來設(shè)計新型自動控制系統(tǒng)。前期大致的設(shè)計方案框架完成的時候，大部分時間都用于單片機結(jié)構(gòu)原理及控制的學(xué)習(xí)，以及基于 89C51 系列單片機的 C 語言編程的學(xué)習(xí)。在擋板阻力作用下，電機 將停在零點位置，達到復(fù)位的目的。 電機復(fù)位功能主要是通過 軟件控制和 行程開關(guān)來實現(xiàn)。在實際運用當(dāng)中，一般的電動機都會配有缺相保護模塊。否則的話，在實際運行過程當(dāng)中，一旦出現(xiàn)缺相的話，很有可能造成負序電流分量，三相電流的平衡性被破壞，引起電動機和控制電路 的徐速燒毀。一旦電源電路出現(xiàn)重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 電路原理圖 24 缺相情況的時候 ,就會造成相關(guān)設(shè)備的輸出功率降低，無法正常穩(wěn)定的運行，甚至?xí)斐梢欢ǖ陌踩鹿?。?dāng)系統(tǒng)漏電時，保險絲未來的及融掉的情況下，漏電保護電路將檢測到鋼筋彎箍機殼體出現(xiàn)的電壓信號，并驅(qū)動繼電器切斷系統(tǒng)電源供給，同時 5 號指示燈被點亮。供電源為 380V 三相交流電源，對于人體所能承受的安全電壓 38V 而言具有很大的危險性，為保護操作人員安全，系統(tǒng)具備相關(guān)漏電保護功能，并設(shè)置了手動漏電測試按鈕。 溫度采集通過DS18B20 傳感器實現(xiàn)，系統(tǒng)具備電機復(fù)位功能。 顯示部分 采用了四位數(shù)碼管實時顯示系統(tǒng)當(dāng)前溫度或者系統(tǒng)當(dāng)前角度參數(shù)設(shè)置，可以通過開關(guān)進行切換。 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 電路原理圖 22 5 電路原理圖 控制電路 圖 51 基于 AT89C51 單片機搭建的控制電路 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求， 本次課題設(shè)計基于 AT89C51 單片機設(shè)計，人機交互采用 三位 THUMBSWITCHBCD 型號的撥碼增減開關(guān)設(shè)置角度。按下開關(guān)使開關(guān)處于常閉狀態(tài)，讀取電壓表示數(shù)為 218V,對應(yīng)漏電狀態(tài)。表明電機急停功能正常。復(fù)位過程中按下 1 號開關(guān)，觀察到電機停止運行， 2 號 LED 指示燈和 4 號 LED 指示燈同時熄滅。按下2 號按鈕，電機開始復(fù)位。調(diào)節(jié)BCD 撥碼開關(guān)到 15 到 200 之間，按下按鈕 1 啟動電機， 2 號 LED 指示燈被點亮，電機運轉(zhuǎn)過程中按下 2 號開關(guān)，觀察到電機停止運行， 2 號 LED 指示燈和 4 號 LED指示燈同時熄滅。表明數(shù)碼管溫度檔角度檔切換功能正常。按下 1 號開關(guān)，數(shù)碼管顯示跳變?yōu)?―120‖，與 BCD 數(shù)字撥碼開關(guān)參數(shù)相對應(yīng)。 數(shù)碼管溫度檔角度檔切換功能測試 通電后，保持 1 號開關(guān)常開， 4 號 LED 指示燈亮，數(shù)碼管顯示 ―F099‖。重復(fù)測試，按下按鈕 2，電機反轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié) DS18B20 數(shù)字溫度傳感器參數(shù)到 100 度以內(nèi)，繼電器回復(fù)初始狀態(tài)， 3 號 LED 指示燈熄滅， 4 號 LED 指示燈被點亮。調(diào)節(jié) DS18B20 數(shù)字溫度傳感器參數(shù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管同步顯示正常。 溫度保護測試 通電后， 保持 1 號開關(guān)常開， 4 號 LED 指示燈亮，數(shù)碼管顯示 ―F099‖。按下按鈕 2，電機開始反轉(zhuǎn)。調(diào) 節(jié) BCD 數(shù)字撥碼開關(guān)回到 15 到 200 之間，數(shù)碼管恢復(fù)同步顯示， 1 號指示燈熄滅。 發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管顯示數(shù)值與 BCD 撥碼開關(guān)所在數(shù)值相對應(yīng)，調(diào)節(jié) BCD 撥碼開關(guān)，觀察到重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 系統(tǒng)的安裝調(diào)試說明 21 同步顯示功能正常。 電機運轉(zhuǎn)測試 通電后，保持 1 號開關(guān)常閉， 4 號 LED 指示燈亮，數(shù)碼管顯示 ―120‖，第一位數(shù)碼管熄滅。 常規(guī)單片機的應(yīng)用當(dāng)中，都是編程后利用 Keil uVision4 來進行編譯，再生成的 HEX 文件裝入芯片中，采用 proteus 軟件來仿真，檢驗功能是否能夠正常實現(xiàn)。 軟硬聯(lián)調(diào) Keil uVision4 運行沒有錯誤之后，系統(tǒng)將生成 hex 文件。測試的方法：用程序測試程序，編制一個調(diào)用該子程序的代碼，建立要測試子程序的入口條件，再看看它是否按預(yù)期輸出結(jié)果。檢查代碼是否符合編程規(guī)范。在硬件仿真調(diào)試之前，下面準(zhǔn)備工作將是必要的： （ 1）程序編完后，對代碼仔細逐行檢查。單片機硬件仿真器給單片機開發(fā)者帶來了極大的方便，同時也很容易造成人的依賴性。因此，程序在啟動時（至少在第一次上電啟動時）一定要對外部 RAM 進行檢測。比如：系統(tǒng)的外部 RAM（數(shù)據(jù)存儲器）是單片機系統(tǒng)中常用的器件。很多有經(jīng)驗的單片機設(shè)計者都會在系統(tǒng)上電時（特別是第一次上電時）進行全面的檢測，或者更進一步，將系統(tǒng)的運行狀態(tài)中分為測試模式和正常運行模式，通過加入測試模式對系統(tǒng)進行詳細的檢測，使得系統(tǒng)的批量檢測更為方便容易。 上電前 對系統(tǒng)中 各部分 進行 模擬仿真檢測是單片機使用 中的一個良好設(shè)計。 在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多種編譯。 Proteus是世界上著名的 EDA 工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。 圖 41 Keil調(diào)式界面截圖 Protues 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件。運行 Keil 軟件需要 WIN9 NT、 WIN202 WINXP 等操作系統(tǒng)。 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。在復(fù)位起點和行程終點設(shè)置行程開關(guān)，當(dāng)意外故障導(dǎo)致電機轉(zhuǎn)動角度超出系統(tǒng)貴度角度范圍以外時，行程開關(guān)將切斷電機電源，電機停止工作。 軟件通過編程實現(xiàn)所控制角度范圍限制在 15——200 度之間，超過系統(tǒng)允許范圍相應(yīng)指示燈點亮，同時單片機向電機發(fā)送急停信號，電機將失去啟動和復(fù)位功能，無法工作。為了防止誤判或者誤操作，要求按鍵按下時的低電平維持很短的一定時間才能生效，引用延時函數(shù)進行二次判斷即可。 由于設(shè)計中按鈕個數(shù)并不多，在 I/O 口足夠的前提下，按鍵采用直接接地的方式，不必采用矩陣式鍵盤接法。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動關(guān)系。利用一個數(shù)的轉(zhuǎn)換方法來實現(xiàn)一個最基礎(chǔ)的答復(fù)。因此我們需要將 BCD 撥碼開關(guān)的二進制讀取到單片機并轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)，反饋給單片機控制系統(tǒng)。通俗的說也就是一款能用手撥動的微型的開關(guān)，所以也通常叫指撥開關(guān)的也很多。 圖 35 數(shù)碼管顯示流程圖 BCD數(shù)字撥碼開關(guān) 撥碼開關(guān) (也叫 DIP 開關(guān)，撥動開關(guān) ,超頻開關(guān)，地址開關(guān)，撥拉開關(guān)，數(shù)碼開關(guān)，指撥開關(guān) )是一款用來操作各種各樣的撥碼開關(guān)。 數(shù)碼管實時溫度顯示和角度參數(shù)顯示 本次設(shè)計數(shù)碼管采用動 態(tài)顯示方式。 給 R6 放初值 執(zhí)行三條空指令 返回 R61，判斷 R6是否為0 R71，判斷 R7 是否為0 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 （論文） 程序設(shè)計說明 15 圖 33 溫度讀取函數(shù)流程圖 74HC595串口通信 圖 34 74HC595 串口通信程序流程圖 74HC595 是具有 8 位移位寄存器和一個存儲器，數(shù)據(jù)在 SHcp 的上升沿輸入到移位寄存器中，在 STcp 的上升沿輸入到存儲寄存器中去，當(dāng) OE 端為低電平時，存儲寄存器的數(shù)據(jù)輸出到總線。這個子程序可以用于很多延時的地方因為它延時的時間可以通過賦值進行改變，所以通用性好，可以將幾個延時子程序合為一個，只用在調(diào)用前給函數(shù)變量賦值，即可根據(jù)用戶的需要延時，流程圖見下圖。 漏電測試開關(guān)即是電壓表工作開關(guān)，當(dāng)出現(xiàn)漏電情況后，為方便操作人員排除故障，系統(tǒng)設(shè)置了漏電檢測按鈕，手動檢測系統(tǒng)漏電情況 ， 作為排除故障的參考。 當(dāng)系統(tǒng)漏電時，鋼筋彎箍機殼體具有電動勢，此時電路檢測到殼體信號并驅(qū)動繼電器工作切斷相關(guān)電路，電機瞬即處于斷電狀態(tài)， 5 號指示燈將被點亮，以保護操作人員安全。 如下圖所示： 顯示角度 角度設(shè)置超出范圍 顯示實時溫度 圖 26 數(shù)碼管顯示 系統(tǒng)漏電保護 漏電保護電路 ：