【正文】 為系統(tǒng)集成、工藝創(chuàng)新和自動分揀機[三個方向。國內(nèi)廠商應采取國內(nèi)集成、國外配套的合作思路，充分利用合作方在高端產(chǎn)品、關鍵設備上技術先進成熟的優(yōu)勢，迅速實現(xiàn)優(yōu)勢互補，提高整個物流系統(tǒng)的技術含量和技術水平。物流系統(tǒng)應充分注重“系統(tǒng)”概念，系統(tǒng)由多個單元組成。工藝設計中最重要的是了解用戶的實際需求，不同的行業(yè)和用戶對物流的需求有著較大的差異，這是一種個性化的服務，應不斷拓展創(chuàng)新。現(xiàn)在社會上己將物流的高科技產(chǎn)品(自動分揀機、自動化立體倉庫、信息處理及通訊自動化等)廣泛應用于各個流通領域。可以肯定，隨著物流大環(huán)境的逐步改善，科學技術日新月異的進步，特別是感測技術、電子標簽及計算機控制技術等的引入使用，自動分揀系統(tǒng)在我國發(fā)展空間巨大。自動分撿機的種類很多，有滑靴式、翻板式、交叉帶式等，國內(nèi)廠商能提供相應產(chǎn)品，但從分類能力、可靠性等指標來看，性參數(shù)能較國外先進水平還有較大差距。隨著商業(yè)配送物流的快速發(fā)展，配送中心對自動分揀機將會有更多需求，分揀技術水平和設備性能將會有較大提高。物流中心每天接受眾多供應商或貨主通過各種運輸工具送來的成千上萬種物品，用最短的時間將物品卸下并按品種、貨主、儲位或發(fā)送地點進行快速準確的分類，然后將物品運送到指定地點。值得一提的是對于小件物品的分揀技術和設備近幾年發(fā)展較快，主要集中在卷北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文）10煙配送行業(yè)，從電子標簽揀選模式到立式、通道式分發(fā)機半自動分揀，甚至全自動補貨、分揀、裝箱，技術和設備都更新很快，目前各供應商仍以高速分揀、高度自動化的方向快速發(fā)展。在以單片機為核心的基礎上加上其外圍設備實現(xiàn)的小的系統(tǒng)——金屬自動分揀系統(tǒng)。硬件設計部分分別從各個功能電路進行闡述，包括電源電路、復位電路、電機驅動、按鍵電路及顯示電路。初始化模塊主要是對定時計數(shù)器的方式及初值的設定。按鍵設定模塊主要是控制傳動帶的開啟與關閉。也就是說系統(tǒng)的功能是由硬件和軟件兩大部分共同合作完成。硬件設計部分包括電路原理圖、合理選擇元器件、繪制線路圖，然后對硬件進行調(diào)試、測試，達到設計要求。硬件電路的設計最重要的選擇用于控制的單片機，并確定與之配套的外圍芯片，使設計的系統(tǒng)既經(jīng)濟又高性能。軟件設計部分，首先在總體設計中完成系統(tǒng)總框圖和各模塊的功能設計，擬定詳細的工作計劃；然后進行具體設計，包括各模塊的流程圖，選擇 C 語言，進行代碼設計等；最后對軟件進行調(diào)試、測試，達到所需的功能要求。b、狀態(tài)顯示：能顯示當前檢測物體的基本性質(zhì)。 d、分辨金、銀、銅、呂：通過金屬傳感器分辨出金屬與非金屬，再通過霍爾傳感器和顏色傳感器，采集信息由單片機處理分辨材料類型。本系統(tǒng)采用 AT89S52 作為中央處理單元來自動控制步進電機的正反轉，控制傳送帶的運作。在檢測區(qū)域，由金屬傳感器，霍爾傳感器，顏色傳感器的多重分析，將材料類型通過 1602 顯示出來。北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文）12 ＭＣＵ控制模塊按鍵控制報警電路電動機控制模塊 LCD1602 顯示模塊樓層檢測LED 燈顯示金屬傳感器圖 系統(tǒng)總體設計圖北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文）13第 3 章 方案的論證 主控芯片的選擇方案一：采用 AT89C2051 芯片，它具有體積小、功耗小。本次設計需要非常大的編程量，雖然其價錢相對便宜，但 IO 口數(shù)和存儲空間相對較少，所以此芯片不利于系統(tǒng)的工作和系統(tǒng)功能的擴展。方案三：采用 AT89S52 芯片，它具有 AT89C2051 和 AT89C51 芯片的所有功能，且 IO 口數(shù)非常多，比 AT89C2051 和 AT89C51 多。而本次的設計正需要此容量的空間。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。方案一：采用 LCD1602 液晶模塊，1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM）已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是 01000001B（41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。這樣一來就組成某個字符。由于 LCD1602 液晶顯示模塊只能顯示 16*2 個字符，而 LCD2402 液晶顯示模塊能夠顯示 24*2 個字符，在本設計中要顯示的字符比較少，綜上所述，我選擇LCD1602 作為本設計的顯示模塊。PMM18C301NA 型光電管是將砷化鎵紅外光發(fā)光管和硅光敏三級管裝在中間帶槽的支架上。PMM18C301NA 型光電管的主要技術參數(shù)：最大正向電流 IFMAX=50Ma正向壓降 VF＜反向耐壓 VR＞5V反向漏電 IR≤50uA輸出特性如下：暗電流 ID≤反向耐壓 VBR(CEO)=20V光電流 IL 為 2 至 3mA響應時間 tr≤3us，tf≤4us 電機驅動模塊的選擇在通過各種的考慮后，步進電機驅動芯片我選用的是 ULN2022, ULN2022 輸入回路的電阻是 ，且 ULN2022 適于 5v 的 TTL,與單片機的額定電壓一致，驅動灌入電流：500mA 可以叫靈敏的驅動步進電機。以及電梯門的開關。 鐵傳感器的選用北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文）15霍爾接近開關來檢測材料是否是磁性鐵金屬。利用霍爾元件做成的開關，叫做霍爾開關。本系統(tǒng)中，當材料是鐵時傳感器開關閉合，產(chǎn)生電流驅動線圈。因此，本系統(tǒng)中檢測鐵物料選用霍爾傳感器為 2AV 系列。電渦流的產(chǎn)生必然要消耗一部分能量，從而使產(chǎn)生磁場的線圈阻抗發(fā)生變化，這一物理現(xiàn)象稱為渦流效應。+15V R1 RfU0V1 R2V2R315V R44123北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文）16如圖 所示，一個扁平線圈置于金屬導體附近，當線圈中通有交變電流I1 時，線圈周圍就產(chǎn)生一個交變磁場 H1。圖 電渦流傳感器原理圖我們可以把被測導體上形成的電渦流等效成一個短路環(huán)，這樣就可得到如圖 的等效電路。短路環(huán)可以認為是一匝短路線圈，其電阻為 R電感為 L2。當鋁檢測傳感器檢測到金屬材料時，傳感器的線圈阻抗就會發(fā)生變化。所以本系統(tǒng)鋁傳感器選用電渦流傳感器為 ST 系列。白色是由各種頻率的可見光混合在一起構成的，也就是說白光中包含著各種顏色的色光( 如紅、黃、綠、青、藍、紫)。如果知道構成各種顏色的三原色的值，就能夠知道所測試物體的顏色。對于 TCS230 來說，當選定一個顏色濾波器時，它只允許某種特定的原色通過，阻止其它原色的通過。通過這三個值，就可以分析投射到 TCS230 傳感器上的光的顏色，本文選擇紅色濾波器。它是將計算機的部分基本組成部件做到微型化，使之集成在一塊芯片上的微型計算機。它是工業(yè)設備控制、工業(yè)流程檢測控制和智能化電器設備控制系統(tǒng)中應用程度最廣泛的一種處理器。設計基于單片機電路系統(tǒng)的基本方法是在單片機的基礎上擴展一些 I/O 接口，如用于模/數(shù)轉換的 A/D 芯片，D/A 芯片，用于人機對話的鍵盤處理信息接口，LED 燈和 LCD 接口，數(shù)碼管顯示接口等電子器件，可用于對輸出控制的按鍵接口等。單片機有著體積小，功耗低，運算速度快，功能多，性價比高，容易推廣應用等顯著性特點，在自動化控制裝置，智能化顯示儀器儀表，對于過程控制和在家用電器等眾多領域中獲得了廣泛的應用?，F(xiàn)在國際知名的公司有 Intel 公司、Atemel 公司、Philips 公司、Winbond 公司、LG 公司、Cygnal 公司、Motorola公司、Zilog 公司、Microchip 公司、。 系統(tǒng)主要芯片和元器件的介紹及應用 單片機芯片AT89S52 單片機是 ATLEM 公司推出的一種高速、低功耗、超強抗外界干擾微型單片機處理器，其編譯的指令代碼和 C 語言源程序完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文）19機，其為 40 引腳的雙列直插封裝形式的 8 位通用微型計算機處理器，采用工業(yè)上規(guī)定的標準的 C51 內(nèi)核處理器，在其內(nèi)部的功能及其引腳排布上與現(xiàn)在市場上或者工業(yè)上通用的 8xc51 是相同，其主要功能包括對會聚主 IC 內(nèi)部的寄存器、數(shù)據(jù)的 RAM 及外部接口等功能部件的初始化，支持會聚調(diào)整控制，支持會聚測試圖的有效控制，可以進行紅外遙控信號 IR 的接收解碼及與計算機主板 CPU 的通信等。32 個雙向 I/O 口，256x8bit 內(nèi)部 RAM，復位后為：P0/P1/P2/P3 是準雙向口/弱上拉，P0 口內(nèi)部是漏極開路形式輸出，當其作為總線形式擴展 I/O 口用時，不用加上拉電阻，但是作為普通 I/O 口使用時，需加上拉電阻，否則無法使用 P0 口作為數(shù)據(jù)傳輸。AT89S52 具有 EEPROM 功能，可進行掉電保護，電源有復位端口接入，具有看門狗功能，一共 2 個 16 位定時器/計數(shù)器。以下是 AT89S52 的引腳參數(shù)及其封裝說明AT89S52 引腳功能說明：VCC（40 引腳）：電源電壓（+5V）RST（9 引腳）：復位輸入端口。PSEN（29 引腳）：外部程序存儲器選通信號/VPP（31 引腳）：訪問外部程序存儲器控制信號。XTAL2（18 引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端口。作為輸出口使用時，每一位能吸收電流的方式用以驅動 8 個TTL 邏輯門電路，讓其進行輸入口使用時必須對其寫“1”，在對端口 P0 寫“1”時，可作為高阻抗狀態(tài)的輸入端口使用。在 Flash 編程時，P0 口接收指令代碼字節(jié)，而在程序進行校驗時候，輸出指令代碼字節(jié)，在進行校驗時，要求在 P0 口外接上拉電阻。在對其端口寫“1”時，即對其內(nèi)部的鎖存器寫“1”，通過其內(nèi)部自帶的上拉電阻可以把其端口拉到高電平，此時可以用作輸入口。與8xC51 不同之處是， 和 還可分別作為定時/計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文）21入（）和輸入（），在進行 Flash 的編程和程序校驗期間，P1 口用以接收數(shù)據(jù)的低 8 位地址。P2 口的輸出緩沖級可用以驅動（吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯門電路。因 P3 口的功能繁多，可用作雙向數(shù)據(jù)傳輸和串口輸入輸出（RxD/,TxD/ 口）故在這里把 P3 口的引腳復用功能以表格形式展示出來，如下表：P3 口引腳復用功能引腳號 復用功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） （外部中斷 0） （外部中斷 1） T0（定時器 0 的外部輸入） T1（定時器 1 的外部輸入） （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） ULN2022 電機驅動模塊介紹ULN2022 是一種高耐壓、大電流的達林頓陳列，由七個 NPN 達林頓管組成。ULN2022 的內(nèi)部結構如圖 1，灌電流可達 500mA，并且在關態(tài)時能夠承受 50V 的電壓，可以在高負載電流下并行輸出運行。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅動、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點，目前已經(jīng)被廣泛應用在便攜式電腦、數(shù)字攝像機、PDA 移動通信工具等眾多領域。除了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。北京化工大學北方學院畢業(yè)設計（論文）23在本系統(tǒng)中我們采用的是字符型液晶顯示模塊，它是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式 LCD，目前常用 16*1，16*2，20*2 和 40*2 行等的模塊。一般 1602 字符型液晶顯示器實物如圖 1053：圖 1602 字符型液晶顯示器實物圖LCD1602 引腳功能說