【正文】 riven tool for shredding . The system uses a photoelectric sensor sensing the file into the motor which does not rotate 。在具體設(shè)計過程中，使用Keil 4程序編寫程序，使用Protel Dxp 2004設(shè)計原理圖，并畫出PCB板。湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計題目基于STC89C52單片機的碎紙機控制系統(tǒng)作者學(xué)院專業(yè)學(xué)號指導(dǎo)教師摘 要本設(shè)計使用STC89C52單片微型計算機做為控制器，驅(qū)動三極管控制繼電器的通斷，繼而控制電機，帶動刀具進行碎紙。該系統(tǒng)使用光電傳感器感知文件的送入，沒有文件送入時，電機不旋轉(zhuǎn)，最大限度的節(jié)能減排，使用DS18B20溫度傳感器進行溫度測量、可實現(xiàn)過熱保護，串接熔斷絲與壓敏電阻，可實現(xiàn)過流與過壓保護，另外引入風(fēng)冷系統(tǒng)，對機器進行散熱，大幅延長機器連續(xù)工作時間。然后使用數(shù)字萬用表、數(shù)字示波器、穩(wěn)壓電源、電機等進行實物樣機調(diào)試。The maximum energy saving ,Using the DS18B20 temperature sensor for temperature measurement which can overheat protection, connected in serises fuse and varistor overcurrent and overvoltage protection can be achieved ,in addition to the introduction of air cooling system ,cooling the machine, and much longer for the machine of continuous work time.In the specific design process of writing programs, using the Keil program and for circuit simulation, use of Protel Dxp 2004 design schematics and dram the PCB board .and then use a digital multimeter, digital oscilloscope, power supply, electrical and other physical prototype debugging.Key Words：STC89C52 singlechip microputer。 DS18B20目 錄第一章 緒 論 1 碎紙機研究背景 1 碎紙機研究現(xiàn)狀 1 碎紙機現(xiàn)狀概況 1 碎紙機發(fā)展歷史 2 本課題設(shè)計目標 3 典型碎紙機系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 3 本設(shè)計力圖達到的目標 3 第二章 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計 5 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 5 第三章 控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 6 電路設(shè)計與仿真軟件 6 Protel DXP 2004 6 Proteus 7 控制系統(tǒng)硬件電路具體設(shè)計 8 中央控制器 8 電源電路 11 紙張檢測電路 12 過載檢測電路 13 14 碎紙刀具選擇電路 15 碎紙速度選擇電路 15 風(fēng)冷散熱電路 16 安全報警電路 16 數(shù)碼管顯示電路 17 按鍵控制電路 18 第四章 碎紙機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 20 單片機C語言簡介 20 Keil C51軟件簡介 20 碎紙機控制系統(tǒng)軟件組成 21 碎紙機控制系統(tǒng)主控制程序 22 溫度檢測程序 25 數(shù)碼管顯示程序 28 第五章 碎紙機控制系統(tǒng)調(diào)試與實物制作 29 仿真調(diào)試 29 溫度檢測與數(shù)碼管顯示仿真 29 碎紙機隨溫度變化的工作狀態(tài) 30 光電檢測信號與厚度檢測信號仿真 33 實物制作 34 第六章 結(jié)論 36 參考文獻 37 致謝 39 附錄A 44 附錄B 50 第一章 緒 論 碎紙機研究背景碎紙機最初只是用來切碎紙質(zhì)文件，故名為碎紙機。碎紙機在辦公自動化方面有著廣泛的應(yīng)用，是許多辦公室必備設(shè)備， 能在短時間內(nèi)迅速銷毀大量文件， 確保機密文件不被泄漏。碎紙機需求量大但是價格較低，原材料成本在碎紙機的總成本中所占比重較大， 原材料成本直接影響到碎紙機的價格和利潤。為此，本文提出了一種采用低價位的STC89C52單片微型計算機作為碎紙機控制系統(tǒng)的CPU，不但可以降低連線方面的電子電路成本， 而且性能卓越，智能化程度非常高，同時系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性比傳統(tǒng)碎紙機顯著增強。機械系統(tǒng)包括兩大主要部件 “切紙刀” 和 “電動馬達”， 它們之間通過齒輪緊密地連接在一起，馬達帶動齒輪，把能量傳送給切紙刀， 而切紙刀通過轉(zhuǎn)動， 用鋒利的金屬角把紙、 CD 切碎。如今碎紙機除了單一的碎紙功能外，還采用超級組合刀具可以粉碎信用卡、書釘、錄像帶、光盤或軟盤等用品，利用精密電子感應(yīng)器自動感應(yīng)進、退紙等功能。目前市面上有些碎紙機可選擇兩種或兩種以上的碎紙方式。但如果是用到一些對保密要求比較高的場合就一定要用沫狀的。 碎紙機發(fā)展歷史碎紙機發(fā)展至今，已經(jīng)經(jīng)歷了七代，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)字化和自動化的時代發(fā)展趨勢。 　　（2）第二代碎紙機 塑膠齒輪傳動，因塑膠齒輪在注塑、縮水等工藝上較難精確掌握，導(dǎo)致齒輪本身的精確度不高，在高速運行下，噪音大；因塑件較脆，韌性差，易出現(xiàn)斷齒現(xiàn)象。 　（4）第四代碎紙機 碎紙機傳動機構(gòu)為金屬齒輪傳動，金屬齒輪克服了上述缺陷，但金屬齒輪間很難避免撞擊和摩擦聲音，由于金屬機構(gòu)的安裝精度、齒輪嚙合處潤滑條件、長期運行潤滑效果等技術(shù)和維護上的不可控性，高速運轉(zhuǎn)會出現(xiàn)很大的工作噪音。質(zhì)量保證；超強全剛?cè)饘冽X輪，特制鋼材輥刀，優(yōu)質(zhì)高強力馬達。在關(guān)懷生活品質(zhì)的現(xiàn)今，我們對于產(chǎn)品的環(huán)保功能、性能安全方面有了更高的要求，因此，儲紙箱分區(qū)，電機過熱保護功能，超負載自動停機功能、儲紙箱未關(guān)自動斷電等功能被越來越多地運用了進來。全新技術(shù)應(yīng)用N倍效能，連續(xù)碎紙40分鐘以上，六大革新技術(shù)：——大幅度增加機器連續(xù)工作時間和快速恢復(fù)待機狀態(tài)，減少人員工作時間，提高工作效率?！獌?yōu)秀的齒輪設(shè)計有防卡紙現(xiàn)象，使用更放心?！状尾捎糜|摸技術(shù)應(yīng)用于碎紙機，敢為人先，操控更人性，使用更方便，科技創(chuàng)造時尚。 本課題設(shè)計目標碎紙機包括機械和電子兩大系統(tǒng)。典型的碎紙機電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示?？刂泼姘迳习存I包括電源開關(guān)、電機正反轉(zhuǎn)按鍵、緊急停止按鍵、啟動按鍵等；指示燈包括電源指示燈、 門開指示燈、電機堵轉(zhuǎn)及入口紙過多 （Jamamp。Paper Sensor交流異步電動機A3/A4 SensorCPU 主控板Power SwitchMotor Reverse ButtonMotor Forward ButtonEmergency Stop ButtonAuto ButtonPower LEDDoor Open LEDBinfull LEDTCO LEDRed Indication LEDGreen Indication LEDCD Sensor 典型碎紙機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 本設(shè)計力圖達到的目標本設(shè)計引入微控制器STC89C52，在降低成本的同時，力圖使碎紙機性能全面超越傳統(tǒng)碎紙機。第二章 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計本設(shè)計主要是根據(jù)溫度、文件等對碎紙機的主電機交流異步電動機（例如5RK120RAAF）進行控制，整個控制系統(tǒng)由碎紙速度選擇模塊、碎紙方式選擇模塊、主控制模塊、傳感檢測模塊、過壓過壓保護模塊、過熱保護保護模塊、過載保護模塊、報警模塊、風(fēng)冷散熱模塊等組成。光電傳感器采用MT230，溫度傳感器采用DS18B20單總線數(shù)字溫度傳感器，厚度傳感器為根據(jù)機器人利用觸須自動規(guī)避障礙物的原理，自己動手制作的簡易實用傳感器，STC89C52單片機驅(qū)動三極管控制繼電器的通斷，繼而控制電機，帶動刀具進行碎紙，風(fēng)冷系統(tǒng)為直流電機和葉輪組成的散熱風(fēng)扇，報警系統(tǒng)關(guān)鍵器件是蜂鳴器，供電系統(tǒng)由變壓器（220V～15V）、全橋式整流電路、穩(wěn)壓芯片AMS11175等組成。 Protel DXP 2004Protel DXP 2004是Altium公司開發(fā)的大型EDA（電子設(shè)計自動化）軟件，Altium公司作為EDA領(lǐng)域里的一個領(lǐng)先公司，在原來Protel 99SE的基礎(chǔ)上，應(yīng)用最先進的軟件設(shè)計方法，率先推出了一款基于Windows2000和Windows XP操作系統(tǒng)的EDA設(shè)計軟件Protel DXP。新的可定制設(shè)計環(huán)境功能包括雙顯示器支持，可固定、浮動以及彈出面板，強大的過濾和對象定位功能及增強的用戶界面等。Protel DXP運行在優(yōu)化的設(shè)計瀏覽器平臺上，并且具備當今所有先進的設(shè)計特點，能夠處理各種復(fù)雜的PCB設(shè)計過程。 DXP2004軟件工作界面。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學(xué)的教師、致力于單片機開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器模型支持8051系列、HC11系列、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。 控制系統(tǒng)硬件電路具體設(shè)計控制系統(tǒng)硬件主要由中央控制器、電源電路、紙張檢測電路、 過載檢測電路、溫度檢測電路、碎紙刀具選擇電路、碎紙速度選擇電路、風(fēng)冷散熱電路、報警電路、按鍵控制電路、數(shù)碼管顯示電路等組成，以下是詳細介紹。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。另外 STC89X52可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。 STC89C52同系列單片機引腳功能圖碎紙機控制器是整個控制系統(tǒng)的核心，充當處理中樞作用，要負責(zé)檢測文件的存在、檢測文件是否過載、檢測電機溫度，然后要控制刀具選擇、速度選擇、控制報警系統(tǒng)和風(fēng)冷系統(tǒng)，還要控制兩個數(shù)碼管顯示當前電機溫度。第40引腳和第20引腳分別為單片機的電源和地輸入。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，電路進入工作狀態(tài)。 微控制器上電自動復(fù)位電路STC89C52內(nèi)部有一個用于構(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。本設(shè)計中，石英晶體選擇12MHz,單片機工作頻率為1MHz。 7V直流信號獲取電路LM7805是三端正電源穩(wěn)壓電路，應(yīng)用極為廣泛，內(nèi)部自帶過壓保護與過熱保護，如果能夠提供足夠的散熱片，LM7805輸入電壓最大能達到35V，～，～，所以該電源芯片能很好的滿足單片機電源需求。，光電傳感器安裝在碎紙機入口端點處，當文件送達碎紙機入口時，不透明的文件把發(fā)光二極管的光線遮擋住，使得光敏三極管失去導(dǎo)通狀態(tài)，繼而使三極管發(fā)射機被拉至低電