【正文】 算速度高，最高可達(dá) 16MHZ。所以單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性比一般的微機(jī)系統(tǒng)高得多。 用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)順序控制 單片機(jī)具有下面一些特性： 體積?。河捎趩纹瑱C(jī)內(nèi)部集成了計(jì)算機(jī)的基本功能部件，能滿足很多領(lǐng)域?qū)τ布墓δ芤?，因此由單片機(jī)組成的應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、體積特別小。 當(dāng)傳送帶 2 上的產(chǎn)品和傳送帶 1 上的箱子足夠多時，這個過程可以繼續(xù)不斷進(jìn)行下去 ,這就是產(chǎn)品自動包裝生產(chǎn)線的流程。如果不夠，則帶動下一個 空箱到達(dá)指定位置，繼續(xù)上述過程。 (7)當(dāng)產(chǎn)品數(shù)與給定值不等時，將繼續(xù)控制傳送帶 2 運(yùn)動，以便繼續(xù)裝入產(chǎn)品，直到零件數(shù)與給定值相等，停止傳送帶 2 電機(jī)，不再轉(zhuǎn)入產(chǎn)品。 (5)當(dāng)產(chǎn)品一個一個落下時，通過檢測器 2 的檢測，將產(chǎn)生一系列脈沖信號。 (3)當(dāng)包裝箱到位時，關(guān)斷電機(jī)電源，使傳送帶 1 停止運(yùn) 動。 (2)接通電源，使傳送帶 1 的驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動。本系統(tǒng)采用軟件計(jì)數(shù)方法。當(dāng)某一產(chǎn)品被送到傳送帶的末端，會自動落入包裝 箱內(nèi)，并由檢測器 2 轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)脈沖。為使空箱恰好對準(zhǔn)產(chǎn)品傳送帶的末端，以便使產(chǎn)品剛好落入箱中，在空包裝箱傳送帶的中間裝一檢測控制器 1，用以檢測包裝箱是否到位。 檢測器 2 檢測器 1 傳送帶 1 傳送帶 2 圖 產(chǎn)品自動裝箱系統(tǒng)原理圖 在圖 中，該系統(tǒng)帶有兩個傳送帶， 即 包裝箱傳送帶和產(chǎn)品傳送帶。 而 包裝過程的各個項(xiàng)目選擇以及各類工業(yè)自動化機(jī)構(gòu)，可以在一個具體工作場所的空間范圍內(nèi)，使每一個設(shè) 計(jì)方案完成一項(xiàng)任務(wù)。依據(jù)定義，一個自動裝置即能通過自動控制或遙控方法完成任務(wù)的一臺機(jī)器或一個機(jī)構(gòu)。 關(guān)鍵詞： 裝箱； 自動控制；單片機(jī) 正文： 自動裝箱控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 方案 控制方案列舉分析 自動裝箱的關(guān)鍵在于依據(jù)裝箱過程，設(shè)計(jì)出一個能夠得以實(shí)現(xiàn)自動控制的結(jié)構(gòu)方案。為了讀鍵盤給定值及檢測和控制，專門擴(kuò)展一個 8255A 可編程接口及程序存儲器EPROM2732(4K*8 200ns 可用紫外線擦除標(biāo)準(zhǔn) EPROM)。隨著微機(jī)控制的普及，特別是單片機(jī)的應(yīng)用，給該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了極大的方便。 摘要： 在工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要對產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)、裝箱。如果用人工 操作 不但麻煩，而且效率低、勞動強(qiáng)度大。 本論文設(shè)計(jì)了一種以 8051 單片機(jī)為核心的流水線產(chǎn)品計(jì)數(shù)及裝箱控制系統(tǒng)，可以對工業(yè)自動化生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品進(jìn)行精確的計(jì)數(shù)和裝箱。擴(kuò)展的 8255A 的 B 口用于給定值或產(chǎn)品計(jì)數(shù)顯示。顯然，自動裝置的選擇取決于這一過程的需求及特性。它可以是簡單的，例如，從一個位置移向另一位置的一種單軸結(jié)構(gòu)的氣動壓力聯(lián)動裝置，也可以是復(fù)雜的 ， 例如，具有六軸結(jié)構(gòu)的能動外科手術(shù)的機(jī)器人。 由系統(tǒng)功能要求、方案選擇和設(shè)備配置，可以設(shè)計(jì)出一個自動裝箱系統(tǒng)，其原理圖如圖 所示 。包裝箱傳送帶用來傳送產(chǎn)品包裝箱，其功能是把已經(jīng)裝滿的包裝箱運(yùn)走，并用一只空箱來代替。產(chǎn)品傳送帶將產(chǎn)品從車間傳送到包裝箱。 產(chǎn)品計(jì)數(shù)可以由硬件完成 (如 MCS51 系列單片機(jī)中的定時器 /計(jì)數(shù)器 )，也可以用軟件來完成。 系統(tǒng)工作步驟如下： (1)用鍵盤設(shè)置每個包裝箱所裝的產(chǎn)品數(shù)量以及包裝箱數(shù)，并分別存放在PARTS 和 BOXES 單元中。由控制程序控制傳送帶 1 的驅(qū)動電機(jī)持續(xù)運(yùn)動，當(dāng)包裝箱運(yùn)行到檢測器 1 的光源和傳感器的中間時，通過檢測光電傳感器的狀態(tài)，判斷傳送帶 1 上的包裝箱是否到位。 (4)啟動傳送帶 2 電機(jī)，使產(chǎn)品沿傳送帶向前運(yùn)動，并轉(zhuǎn)入箱內(nèi)。 (6)從檢測器 2 來的輸出脈沖，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并不斷地與存在 PRESET單元中的給定值進(jìn)行比較。 (8)再次啟動傳送帶 1 的電機(jī)，使裝滿產(chǎn)品的箱子繼續(xù)向前運(yùn)動，并把存放箱子數(shù)的內(nèi)存單元加 1，然后再與給定的箱子數(shù)進(jìn)行比較。直到產(chǎn)品數(shù)與給定值相等，停止包裝，等待下面操作命令。 必要時操作人員可以隨時通過停止 (STOP)鍵停止傳送帶運(yùn)動，并通過鍵盤重新設(shè)置給定值，然后再起動。 可靠性高：單片機(jī)內(nèi) CPU 范 圍存儲器、 I/O 接口的信息傳輸線 (即總線 — 地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線 )大多數(shù)在內(nèi)部，因此不易受外界的干擾；另一方面，由于單片機(jī)微機(jī)體積小，在應(yīng)用環(huán)境比較差的情況下，容易采取對系統(tǒng)進(jìn)行電磁屏蔽等措施。 性價比高：由于單片機(jī)的大批量生產(chǎn)，及其已非常成熟的制造工藝，所以成本很低，加上單片機(jī)的功能性能不斷的完善，種類型號的增加，其應(yīng)用系統(tǒng)的印版小、接插件少、安裝調(diào)試簡單等一系列原因，使單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的性能價格比高于一般的微機(jī)系統(tǒng)。而且單片機(jī)對實(shí)時事件的響應(yīng)和處理速度快。這樣使單片機(jī)的應(yīng)用極為方便，大大的縮短了系統(tǒng)研制的周期。 單片機(jī)以上的特性，縮短了 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)研制到真實(shí)產(chǎn)品的過渡過程，使科研成果迅速轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力。所以采用單片機(jī)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn) 產(chǎn)品的自動裝箱 。為了讀鍵盤給定值及檢測和控制，專門擴(kuò)展一個 8255A可編程接口及程序存儲器 EPROM2732(4K*8 200ns 可用紫外線擦除標(biāo)準(zhǔn) EPROM)。 硬件圖說明為達(dá)到本系統(tǒng)功能，采用 8031 單片機(jī)設(shè)計(jì)一個最小系統(tǒng)，為讀鍵盤給定值，同時實(shí)行檢測和控制，專門擴(kuò)展一個 8255A 可編程接口，其系統(tǒng)原理圖如附錄 一 所示。其中各芯片及引腳說明如下： (1)8051： 系統(tǒng)的微控制器選用 Intel 公司生產(chǎn)的 8 位單片機(jī) 8031。說明：鍵盤和顯示器接口芯片還有 8279 可使用，而 8279 對鍵盤還有硬件消抖功能，但這樣會和 8255A 形成硬件浪費(fèi)，況且 8279 由于接口不夠不能代替 8255A。 (6)開關(guān)電源： 開關(guān)電源選用 +12V ATX 電源。 (7)光電傳感器： 光電傳感器選用 CH3 系列。 顯示電路設(shè)計(jì) 為了使系統(tǒng)簡單，設(shè)計(jì)的一個由二極管矩陣組成的編碼鍵盤，如圖 所示。當(dāng)某一個鍵按下去時， KEYSTROBE 為高電平，經(jīng)反相后的下降沿向 8051 申請中斷。由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)只有三位顯示，所以最多只能給定 999，輸入順序?yàn)閺母呶?(百位數(shù) )開始。當(dāng)按鍵按下后該鍵的 BCD 碼將出現(xiàn)在輸出線上。 當(dāng)任何一個鍵按下去時，四輸 入或非門 7420 產(chǎn)生一個高電平選通信號經(jīng)反相器后向 8051 申請中斷。當(dāng)給定值設(shè)定后，在包裝過程中就沒什么作用了。整個系統(tǒng)流程圖，如圖 所示。在中斷服務(wù)程序中，讀入該鍵盤給定值，一方面存入 相應(yīng)的給定單元 (PARTS 和 BOXES)，另一方面送去顯示，以便操作者檢查輸入的給定值是否正確。完成上述任務(wù)的中斷服務(wù)程序流程圖如圖 所示。這里用8051 內(nèi)部 RAM 的 20H 單元的 00H 至 03H 四位分別代表電機(jī) 電機(jī) 報警和正常運(yùn)行標(biāo)志單元；用 21H單元的 08H和 09H兩位作為零件及包裝箱計(jì)數(shù)標(biāo)志單 元。一旦此標(biāo)志單元為1，則停止計(jì)數(shù)，把裝滿的包裝箱運(yùn)走并重新運(yùn)來一個空箱；若包裝箱數(shù)已夠，則重新開始下一輪包裝生產(chǎn)控制過程。 圖 包裝控制系統(tǒng)主程序框圖 動態(tài)顯示子程序流程圖 論文 采用的 是 以軟件為主的 LED 接口電路，用軟件進(jìn)行譯碼，其流程圖如圖 所示。 在這里8255A 的 A 口用來輸出要顯示的數(shù)據(jù)，將其送到 B 口，然后再送出相應(yīng)的位選碼，此時只有選通的那一位顯示，其他的熄滅。 圖 動態(tài)顯示子程序流程圖 中斷子程序流程圖 中斷服務(wù)程序主要 用來設(shè)定給定值，當(dāng)給定鍵盤按下時， KEYSTROBE 輸出高電平，經(jīng)反相器后向 8051 申請中斷。本程序輸入的順序是先輸入包裝箱數(shù) (三位，最大999，按百位、十位、個位順序輸入 )，然后再輸入每箱裝的產(chǎn)品數(shù) (三位，最大999，輸入順序同包裝箱 )，完成上述任務(wù)的中斷服務(wù)程序框圖如圖 所示。其報警程序的設(shè)計(jì)可對計(jì)數(shù)單元進(jìn)行比較而形成。這里用 8051內(nèi)部 RAM 的 20H 單位的 00H~03H 四位分別代表電機(jī) 電機(jī) 報警和正常運(yùn)行標(biāo)志單元；用 21H 單元的 08H 和 09H 兩位作為產(chǎn)品及包裝計(jì)數(shù)標(biāo)志單元，當(dāng)計(jì)數(shù)值超過給定值時，則此二位標(biāo)志置 1，否則為 0。該系統(tǒng)內(nèi)存單元分配如圖 所示。 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是控制過程簡單，操作方便。通過光電傳感器 1 檢測裝箱是否到位，裝箱到位后，停止電機(jī) 1。如果產(chǎn)品數(shù)與給定值相等，則停止電機(jī) 2。 系統(tǒng)充分考慮了系統(tǒng)的性能和匹配問題，力求提高系統(tǒng)的可 靠性，同時使其成本盡量低廉。其實(shí)際的操作可行性有待進(jìn)一步的驗(yàn)