【正文】 函數(shù) { if(!s1) { delay(1)。k50000。j++)。i++) for(j=0。 for(i=0。j++)。i++) for(j=0。 for(i=0。//顯示個(gè)位 delay(1)。 P2=4。 P0=led[shi]。//顯示百位 delay(1)。 P2=2。 P0=led[qian]。//顯示 wan 位 delay(1)。//顯示個(gè)位 P2=0。//顯示百位 shi=count%100/10。//顯示萬(wàn)位 qian=count%10000/1000。//左行狀態(tài) 滅 ,此時(shí)機(jī)械手已經(jīng)回到原位 } } carry()。//等待左限位輸入信號(hào) if(llimit==0) { left=0。//開(kāi)啟左行電磁閥 lled=0。//關(guān)閉上升電磁閥 uled=1。//上升狀態(tài) 亮 while(ulimit)display()。 } /********************************************************/ /* 返回原位函數(shù) */ /********************************************************/ void return0() { up=1。//延時(shí) 2S cled=1。//關(guān)閉夾緊電磁閥，講物體放在指定位置 count++。//關(guān)閉下降電磁閥 dled=1。//下降狀態(tài) 亮 while(dlimit)display()。//右行狀態(tài) 滅 down=1。//等待右限位輸入信號(hào) if(rlimit==0)//機(jī)械手向右運(yùn)動(dòng)時(shí)是否觸及右限位 { right=0。//開(kāi)啟右行電磁閥 rled=0。//關(guān)閉上升電磁閥 uled=1。//上升狀態(tài) 亮 while(ulimit)display()。//延時(shí) 2S up=1。//開(kāi)啟夾緊電磁閥 cled=0。//關(guān)閉下降電磁閥 dled=1。//下降狀態(tài) 亮 while(dlimit)display()。//開(kāi)啟狀態(tài) down=1。 display()。//返回原位 /********************************************************/ /* 主程序 */ /********************************************************/ void main()// 主函數(shù) { count=12345。//LED 數(shù)碼管顯示函數(shù) void carry()。//延時(shí)函數(shù) void keyscan()。//右限位信號(hào) /********************************************************/ /* 函數(shù)聲明 */ － 21 － /********************************************************/ void delay(uint t)。//下限位信號(hào) sbit llimit=P3^5。//計(jì)數(shù)器清零 sbit ulimit=P3^3。//啟動(dòng) sbit s2=P3^1。//右行電磁閥 sbit clamp=P2^7。//下降電磁閥 sbit left=P2^5。 sbit up=P2^3。 sbit sbym2=P2^0。//右行狀態(tài) sbit cled=P1^6。//下降狀態(tài) sbit lled=P1^4。//啟動(dòng)狀態(tài) sbit uled=P1^2。 uchar code 開(kāi)始 軟件初始化 鍵盤掃描程序 2s 鍵盤處理程序 電磁閥掃描 2s 電磁閥處理 否 是 是 否 顯示程序 運(yùn)行機(jī)械手 是 － 20 － led[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 流程圖 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)流程圖如圖 11所示。當(dāng)時(shí)鐘頻率選用 6MHz 時(shí)， C 取 22μ F，Rs約為 200Ω， Rk約為 1K。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳 RST通過(guò)一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來(lái)抑制噪聲，它的輸出在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2，由復(fù)位電路采樣一次。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，芯片為 ROM的 00H處開(kāi)始運(yùn)行程序。 圖 9晶振電路 圖 10 復(fù)位電路 復(fù)位電路 在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個(gè)機(jī)器周期（ 24個(gè)振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腿時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個(gè)腳保持高電平，51 芯片便循環(huán)復(fù)位。在焊接刷電路板時(shí)，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。對(duì)外接電容的值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。 AT89 單片 機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。電容 － 17 － 取 30PF 左右。內(nèi)部方式時(shí)，時(shí)鐘發(fā)生器對(duì)振蕩脈沖二分頻，如晶振為 12MHz，時(shí)鐘頻率就為 6MHz。 當(dāng) 為低電平時(shí)，指示燈 D6亮，表示機(jī)械手手部松開(kāi) 物體。 當(dāng) 為低電平時(shí)，指示燈 D3 亮，表示機(jī)械手手部夾緊物體 當(dāng) ，指示燈 D4亮，表示機(jī)械手上升。 圖 8 LED 電路圖 當(dāng) 為低電平時(shí)，指示燈 D1亮，表示機(jī)械手開(kāi)始工作，并且處于原位狀態(tài)。 表 1 74HC138 集成譯碼器功能表。擴(kuò)展成 32 線譯碼器 ,只需要接一個(gè)外接倒相器。 HC138 按照三位二進(jìn)制輸入碼和賦能輸入條件 ,從 8 個(gè)輸出端中譯出一個(gè) 低電平輸出。 74HC138 作用原理于高性能的存貯譯碼或要求傳輸延遲時(shí)間短的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) ,在 高性能存貯器系統(tǒng)中 ,用這種譯碼器可以提高譯碼系統(tǒng)的效率。任選一個(gè)低有效使能輸入端作為數(shù)據(jù)輸入 ，而把其余的使能輸入端作為選通端，則 74HC138 亦可充當(dāng)一個(gè) 8 輸出多路分配器 ，未使用的使能輸入端必須保持綁定在各自合適的高有效或低有效狀態(tài)。除非 E1和 E2置低且 E3 置高，否則 74HC138 將保持所有輸出為高。 74HC138 譯碼器可接受 3 位二進(jìn)制加權(quán)地址輸入（ A0, A1 和 A2），并當(dāng)使能時(shí)，提供 8 個(gè)互斥的低有效輸出（ Y0 至 Y7）。當(dāng)鎖存使能變低時(shí)，符合建立時(shí)間和保持時(shí)間的數(shù)據(jù)會(huì)被鎖存。器件的輸入是和標(biāo)準(zhǔn) CMOS 輸出兼容的；加上拉電阻，他們能和 LS/ALSTTL 輸出兼容。 本設(shè)計(jì)的七段數(shù)碼管顯示電路 如圖 7 所示 。各位七段 LED 數(shù)碼管公用一個(gè)段驅(qū)動(dòng)器、一個(gè)段碼鎖存器，為段驅(qū)動(dòng)器提供邏輯輸入。多個(gè)數(shù)碼管顯示的原理是：利用人的視覺(jué)延遲的特點(diǎn)。 七段數(shù)碼管可分為共陽(yáng)極和共陰極，對(duì)于共陽(yáng)數(shù)碼管，字形驅(qū)動(dòng)輸出 0 有效，字位驅(qū)動(dòng)輸出 1 有效；而對(duì)于共陰數(shù)碼管則相反，即：字形驅(qū)動(dòng)輸出 1 有效，字位驅(qū)動(dòng)輸出 0 有效。 本設(shè)計(jì)的電磁閥電路圖如下 圖 6 所示。電路圖如下 圖 5 所示。 由于單片機(jī)的工作電壓和電流太低，不能直接驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣 /排氣電磁閥，需要由 24V 電壓來(lái)提供電源，所以要有一個(gè)功率驅(qū)動(dòng)電路來(lái)通過(guò)單片機(jī)提供信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)和電磁閥。這樣，電磁閥可以配合不同的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。 電磁閥模塊 （ 1）電磁閥的選取 電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介 － 12 － 質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。 圖 4 鍵盤電路 計(jì)數(shù)系統(tǒng)模塊 AT89C51 單片機(jī)上的 上外接了一個(gè)按鍵，當(dāng)此按鍵被按下時(shí)，機(jī)械手開(kāi)始運(yùn)行，當(dāng)機(jī)械手完成了一次下降、夾緊、上升、右行、下降、松開(kāi)、上升、左行循環(huán)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)低電平信號(hào)，這個(gè)信號(hào)就會(huì)傳給單片機(jī)，系統(tǒng)開(kāi)始計(jì)數(shù)，每完成一次此循環(huán)計(jì)數(shù)系統(tǒng)都會(huì)加 1，直至程 序停止、單片機(jī)上的 口接的按鍵被按下才停止計(jì)數(shù)。 （ 2）模塊電路設(shè)計(jì) － 11 － 在本設(shè)計(jì)中用到的有啟動(dòng)、清零、復(fù)位三個(gè)按鍵，所以很簡(jiǎn)單，直接分別接上 、 、 。 而普通的鍵盤電路，則有電路簡(jiǎn)單、成本低等特點(diǎn)，但其抗干擾能力較差，占用的 I/O口較少。 圖 3 單片機(jī)電路圖 鍵盤模塊 （ 1）鍵盤的選擇 鍵盤有兩種選擇，一種是利用鍵盤 LED 芯片，一種則是直接利用單片機(jī)的 I/O口搭建鍵盤電路。當(dāng)單片機(jī)的復(fù)位端持續(xù)為兩個(gè)機(jī)器周期高電平時(shí)產(chǎn)生復(fù)位，因此復(fù)位電路的參數(shù)需要根據(jù)晶振來(lái)決定，單片機(jī)控制系統(tǒng)一般都要求達(dá)到上拉復(fù)位，因此這就對(duì)電容和電阻的選擇有了一定的要求，這可以通過(guò)計(jì)算來(lái)得出元件參數(shù)，但單片機(jī)最小系統(tǒng)的參數(shù)有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，在這里我們選取 R6 10K， C1取 10uF。 （ 2）模塊電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)運(yùn)行需要滿足幾個(gè)條件，首先必須提供電源，還時(shí)刻 震蕩源，還有復(fù)位。 最后我們決定選用 ATMEL 公司的 AT89C51 單片機(jī)， AT89C51 是ATMEL 公司生產(chǎn)的低功耗、高性能、高性價(jià)比的 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4K bytes 的可系統(tǒng)編程的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) 8051指令系統(tǒng)及引腳。有的單片機(jī)采用內(nèi)置操作系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)是在 90 年代開(kāi)發(fā)出來(lái)的綜合了半導(dǎo) 體集成技術(shù)和軟件性能的新結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使得在 8 位微處理器市場(chǎng)上 － 9 － AVR 單片機(jī)具有最高 MIPS mw 能力 NEC 單片機(jī) NEC 單片機(jī)自成體系，以 8 位單片機(jī) 78K 系列產(chǎn)量最高，也有 16 位、 32位單片機(jī)。 Microchip 強(qiáng)調(diào)節(jié)約成本的最優(yōu)化設(shè)計(jì)、使用量大、檔次低、價(jià)格敏感的產(chǎn)品。由美國(guó) Microchip 公司推出的 PIC 單片機(jī)系列產(chǎn)品，已有三種系列多種型號(hào)的產(chǎn)品 問(wèn)世，從電腦的外設(shè)，家電控制，電訊通信，智能儀器，汽車電子到金融電子的各個(gè)領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。它的主要產(chǎn)品是 16C 系列 8 位單片機(jī)， CPU 采用 RISC 結(jié)構(gòu)，僅 33 條指令，其高速度，低電壓，低功耗，大電流 LCD 驅(qū)動(dòng)能力和低價(jià)位 OTP 技術(shù)等都體現(xiàn)出單片機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展新趨勢(shì)。 MOTOROLA 單片機(jī)特點(diǎn)之一是在同樣速度下所用的時(shí)鐘頻率較 Intel 類單片機(jī)低得多，因而使得高頻噪聲低、抗干擾 能 力 強(qiáng)，更適合用于工業(yè)控制領(lǐng)域及惡劣的環(huán)境。 16 位機(jī) 68HC16 也有十多個(gè)品種。在 8 位機(jī)方面有 68HC05 和升級(jí)產(chǎn)品 68HC08。客觀事實(shí)表明， 80C51 已成為 8 位單片機(jī)的主流，成了事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)MCU芯片。在保特與 80C51 單片機(jī)兼容的基礎(chǔ)原位 下降 夾緊 上升 右行 下降 松開(kāi) 上升 左行 － 8 － 上，這些公司容入了自身的優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)展了針對(duì)滿足不同測(cè)控對(duì)象要求的外圍電路，如滿足模擬量輸入的 A/D、滿足伺服驅(qū)動(dòng)的 PWM、滿足高速輸入 /輸出控制的 HSL/HSO、滿足串行擴(kuò)展總線 I2C、保證程序可靠運(yùn)行的的 WDT、引入使用方便且價(jià)廉的 Flash ROM 等，開(kāi)發(fā)出上百種功能各異的新品種。 8051 單片機(jī) 最早由 Intel 公司推出的 8051/31 類單片機(jī)也是世界上用量最大的幾種單片機(jī)之一。這其中還不包括那些系統(tǒng)或整機(jī)廠商定制的專用單片機(jī)，及針對(duì)專門業(yè)務(wù)、專門市場(chǎng)的單片機(jī)品種。