【正文】 VCC3U5DS18B20R10+5VDS18B21 圖 溫度檢測(cè)電路 碎紙刀具選擇電路 本碎紙機(jī)設(shè)計(jì)了兩組組合刀具，一種是 將文件切成條狀碎片，此刀具適用于切削密級(jí)程度較低的文件，另一種組合刀具用來切削保密程度較高的文件，因此碎紙機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)了 刀具選擇電路 ，刀具選擇電路 由三極管、 雙路 繼電器等器件組成，如圖 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 所示當(dāng)控制面板的“ 換刀 ”按鍵被按下時(shí)，單片機(jī)會(huì)輸出 低 電平到 PNP 型 三極 管 9012的基極，三極管導(dǎo)通使得繼電器常閉觸頭打開，常開觸頭閉合， 常開觸頭連接的是粉末狀組合刀具，此時(shí)文件將被切削成粉末狀，碎紙機(jī)開機(jī)后將默認(rèn)使用刀具組合一，即切成條形狀。 C ～ +125176。超小的體積，超低的硬件開消，抗干擾能力強(qiáng)，精度高，附加功能強(qiáng)，使得 DS18B20 備受親睞 。 DS18B20 是 DALLAS（達(dá)拉斯）公司生產(chǎn)的單總線數(shù)字溫度傳感器， 精度可達(dá) ? 攝氏度，最大工作周期為 750 毫秒。 溫度檢測(cè)電路 該碎紙機(jī)采用溫度傳感器對(duì)電機(jī)溫度進(jìn)行在線檢測(cè)，當(dāng)溫度過高時(shí)，單片機(jī)則啟動(dòng)風(fēng)冷系統(tǒng)對(duì)電機(jī)進(jìn)行散熱，以延長碎紙機(jī)連續(xù)工作時(shí)間，保證機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 +5V330R5+5VR6Photo Sensor1U1 圖 通過光電傳感器檢測(cè)文件的存在 光電傳感器的 外觀如圖 所示 ，為了達(dá)到較高的準(zhǔn)確率，保證較小的文件也能檢測(cè)到，本系統(tǒng)在文件入口的兩端均安裝有光電傳感器。 C7C10+5V10uFC810uFC9GND1VOUT2VIN3NC4U6LM7805+7VDS3LED0470R14電源指示 圖 5V 直流信號(hào)獲取電路 紙張 檢測(cè)電路 本設(shè)計(jì)引入光電傳感器，能夠檢測(cè)到是否有紙張或者其他文件送入，當(dāng)沒有文件送入時(shí)，電機(jī)不工作，即保持待機(jī)狀態(tài)，只有檢測(cè)到文件存在時(shí)，電機(jī)才工作，并且當(dāng)待機(jī)時(shí)間超過設(shè)定值時(shí)，機(jī)器能夠自動(dòng)斷電，最大限度的節(jié)能減排，降低能耗與用戶使用成本。 圖 STC89C52 微控制器時(shí)鐘電路 電源電路 如圖 ，先 通過變壓器將 220V 市電轉(zhuǎn)換為 7V 交流電，再經(jīng)過全橋式整流器將 7V交流電整成約 7V 直流，再經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換芯片 LM7805 將 7V 直流轉(zhuǎn)換成單片機(jī)所需要的 5V 電源，見圖 。振蕩電路的連接方法見圖 所示。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 10KR8+5V10uFC2Cap Pol1Reset 圖 微控制器上電自動(dòng)復(fù)位電路 STC89C52 內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的高增益反向放大器，引腳 XTAL1 和XTAL2 分別是此放大器的輸入端和輸出端。復(fù)位完畢以后， C2 充電停止不再有電流流過， RST 經(jīng) R8 接地為低電平 ，電路進(jìn)入工作狀態(tài)。 第40 引腳和第 20 引腳分別為單片機(jī)的電源和地輸入。圖 是控制器各個(gè) IO 口功能分配原理圖。最高運(yùn)作頻率 35MHz，6T/12T 可選?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 個(gè) I/O 口 ，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810 復(fù)位電路，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。 中央 控制器 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 本設(shè)計(jì) 的中央處理器 采用宏晶科技生產(chǎn)的 STC89C52 單片機(jī)， STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多種編譯器。 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(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。 圖 Protel DXP 軟件 工作 界面 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 Proteus Proteus 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化） 工具軟件。通過設(shè)計(jì)輸入仿真、 PCB 繪制編輯、拓?fù)渥詣?dòng)布線、信號(hào)完整性分析和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)融合， Protel DXP 提供了全面的設(shè)計(jì)解決方案。 Protel DXP 是第一個(gè)將所有設(shè)計(jì)工具集于一身的板級(jí)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，電子設(shè)計(jì)者從最初的項(xiàng)目模塊規(guī)劃到最終形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)都可以按照自己的設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)。 Protel DXP 在前版本的基礎(chǔ)上增加了許多新的功能。 微控制器 溫度傳感器 碎紙速度選擇器 風(fēng)冷系統(tǒng) 刀具組合 1 光電傳感器 刀具組合 2 報(bào)警系統(tǒng) 供電系統(tǒng) 厚度傳感器 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第三章 控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 電路設(shè)計(jì)與仿真軟件 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)要用到多個(gè)軟件，首先是使用 Protel DXP 2020 進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，并檢查基本連線是否正確，然后使用 軟件將電路與程序結(jié)合起來進(jìn)行仿真。 圖 碎紙機(jī)控制系統(tǒng)組成 其中微處理器采用 STC89C52, STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器 。首先，在 保證碎紙速度與碎紙效率的前提下，最大限度的降低噪聲；第二，實(shí)現(xiàn)碎紙機(jī)碎紙速度和碎紙方式的可調(diào)節(jié)， 可以根據(jù)文件的密級(jí)程度選擇不同的工作方式，碎紙速度也可控制，在緊急情況下可以選擇快速碎紙方式；第三， 引入風(fēng)冷技術(shù)，增加通風(fēng)散熱系統(tǒng)， 大幅度增加機(jī)器連續(xù)工作時(shí)間和快速恢復(fù)待機(jī)狀態(tài)，減Paper Sensor 交流異步電動(dòng)機(jī) A3/A4 Sensor CPU 主控板 Power Switch Motor Reverse Button Motor Forward Button Emergency Stop Button Auto Button Power LED Door Open LED Binfull LED TCO LED Red Indication LED Green Indication LED CD Sensor 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 少人員工作時(shí)間，提高工作效率 ，另外通風(fēng)系統(tǒng)也能夠除去潮氣，保持機(jī)器內(nèi)部干燥，從而延長機(jī)器使用壽命；第四，實(shí) 現(xiàn)過載保護(hù)、過熱保護(hù)和 過壓保護(hù) 并有聲音報(bào)警，保證使用的安全性和可靠性；第五， 引入光電傳感器，能夠檢測(cè)到是否有文件送入，當(dāng)沒有文件送入時(shí)，電機(jī)不工作，即保持待機(jī)狀態(tài)，只有當(dāng)有文件送入時(shí)電機(jī)才工作，并且當(dāng)待機(jī)時(shí)間超過設(shè)定值時(shí)，機(jī)器能夠自動(dòng)斷電， 最大限度的實(shí)現(xiàn)低成本、低功耗、低污染，符合節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)，提高市場(chǎng)生存能力。 AntiJam） 指示燈、垃圾桶滿指示燈、 電機(jī)過熱 (TCO)指示燈、系統(tǒng)狀態(tài)指示燈（ Red：異常； Green： 正常）等。主 CPU 通過 Paper 傳感器和 CD 傳感器來檢測(cè)紙張和 CD 信號(hào)，并根據(jù)光電傳感器判斷紙張類型。機(jī)械系統(tǒng)包括兩大主要部件 “切紙刀” 和 “電動(dòng)馬達(dá)”，它們之間通過齒輪緊密地連接在一起，馬達(dá)帶動(dòng)齒輪，把能量傳送給切紙刀，而切紙刀通過轉(zhuǎn)動(dòng)，用鋒利的金屬 角把紙、 CD 切碎。 —— 水冷系統(tǒng)相輔相成，讓機(jī)器更快恢復(fù)最佳狀態(tài)。 —— 能耗直觀的呈現(xiàn)，耗能全在掌握中。 —— 工作噪音低于 55 分貝，創(chuàng)造安靜舒適的辦公 環(huán)境。 （ 7） 第七代碎紙機(jī)（水冷 +風(fēng)冷技術(shù)） 2020 年，研發(fā)出最新專利制冷技術(shù)（水冷 +風(fēng)冷）碎紙機(jī)。 （ 6） 第六代碎紙機(jī)（現(xiàn)代 ） 目前高科技多媒體系列粉碎機(jī)，技術(shù)含量高；可大量碎光盤、軟盤、磁帶、錄象等；帶有保護(hù)膜的嵌鈕面板，保證了前進(jìn)、后退、 停止、滿紙停機(jī)等功能。 （ 5） 第五代碎紙機(jī) 金剛密合機(jī)芯，采用合金剛材料，金屬刀具的淬火處理，完全數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)，工藝上保證傳動(dòng)部分安裝精度，使磨損降低到最低限度，確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、降低噪音。 （ 3） 第三代碎紙機(jī) 金屬鏈輪：靜音運(yùn)行，低能損耗，高效切割，切割系統(tǒng)各部件的完美協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)令人信服的功能。 （ 1） 第一代碎紙機(jī) 第一代的傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)大多是皮帶傳動(dòng)，噪音低，但長時(shí)間工作，皮帶出現(xiàn)變形拉升，甚至斷裂現(xiàn)象，皮帶表面齒易磨損，出現(xiàn)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)打滑。當(dāng)前采用四把刀組成的碎紙方式是最先進(jìn)的工作方式，碎紙的紙粒工整利落，能達(dá)到保密的效果。不同的碎紙方式適用于不同的場(chǎng)合，如果是一般性的辦公場(chǎng)合則選擇段狀、粒狀、絲狀，條狀的就可以了。此外，一些新型碎紙機(jī)還具有超量超溫過載、滿紙廢紙箱開門斷電裝置，機(jī)頭提起斷電保護(hù)系統(tǒng)，全自動(dòng)待機(jī)、停機(jī)、過載退紙等功能 ，以滿足日益增長的市場(chǎng)多樣化、人性化的需求。隨著辦公自動(dòng)化向智能化、人性化方向的發(fā)展以及輕松高效智能便捷的辦公理念的推廣，碎紙機(jī)在功能上加快了更新?lián)Q代的步伐，從傳統(tǒng)邁向現(xiàn)代化，從單一功能向多元化、多層次方向發(fā)展，逐步轉(zhuǎn)向集成化、數(shù)字化和自動(dòng)化的時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)。 碎紙機(jī)研究現(xiàn)狀 碎紙機(jī)現(xiàn)狀概況 碎紙機(jī)包括機(jī)械和電子兩大系統(tǒng)。 尤其在目前原材料價(jià)格普遍上漲的大 背景下， 碎紙機(jī)生產(chǎn)廠家都在通過最大限度地降低成本、增加技術(shù)含量來提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。碎紙機(jī)的需求量很大，隨著商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，碎紙機(jī)的需求量也越來越大。 碎紙機(jī) 是由一組旋轉(zhuǎn)的刀刃、紙梳和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)組成的 ， 紙張從相互咬合的刀刃中間送入，被分割成很多的細(xì)小紙片，以達(dá)到保密的目的。 附錄 B ........................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 致謝 ............................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第六章 結(jié)論 .............................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 光電檢測(cè)信號(hào)與厚度檢測(cè)信號(hào)仿真 .................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 溫度檢測(cè)與數(shù)碼管顯示仿真 ............................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第五章 碎紙機(jī)控制系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)物制作 .................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 溫度檢測(cè)程序 .................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 碎紙機(jī)控制系統(tǒng)軟件組成 ........................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 單片機(jī) C 語言簡(jiǎn)介 ................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 按鍵控制電路 ............................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 安全報(bào)警電路 .................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 碎紙速度選擇電路 ............................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 溫度檢測(cè)電路 ..................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 紙張檢測(cè)電路 .................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 中央控制器 ........................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 Proteus ............................................................