自動送料機控制系統設計畢業論文(存儲版)

　　

【正文】 數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位輸入鎖存器（不鎖存）。：8255A讀/寫控制邏輯的作用是從CPU的地址和控制總線上接收有關信號，轉變成各種控制命令送到數據緩沖器及A組和B組的控制電路，控制A、B、C3個端口的操作[13]。.：寫信號，輸入，低電平有效。程序存儲器一般采用只讀存儲器，因為這種存儲器在電源關斷后，仍能保存程序，在系統上電后，CPU可取出這些指令予以重新執行。（3）EPROMEPROM是用電信號編程，用紫外線擦除的只讀存儲器芯片。此時，輸出線呈高阻態，芯片的電流從140mA降至維持電流60mA。（4） 數據查詢方式數據查詢是指用軟件來檢測寫操作中的頁存儲周期是否完成。我們這本設計中使用74LS373。 74LS373的功能表GDQ0111010000不變1高阻態 2864A與AT89C51的連接圖 看門狗MAX813L電路幾乎所有的單片機都需要復位電路，對復位電路的基本要求是：在單片機上電時能可靠復位，在下電時能防止程序亂飛導致EPROM中的數據被修改；另外，單片機系統在工作時，由于干擾等各種因素的影響，有可能出現死機現象導致單片機系統無法正常工作，為了克服這一現象，除了充分利用單片機本身的看門狗定時器(有些單片機無看門狗定時器)外，還需外加看門狗電路；除此以外，有些單片機系統還要求在掉電瞬間單片機能將重要數據保存下來，因掉電的發生往往是根隨機的，因而此類單片機系統需要電源監控電路，在掉電剛發生時能告知單片機。 (4)，第4腳為輸入，第5腳為輸出。 電源故障輸入PFI通過一個電阻分壓器監測未穩壓的直流電源。由于周圍空氣對振動的阻尼微弱，金屬內部的能量損耗又很少，所以只需微小的驅動功率就能維持較強的振動。為了保護壓電元件免受物料損壞和粉塵污染，將驅動和檢振元件裝在叉體內部，經過金屬膜片傳遞振動。音叉由壓電晶體驅動產生振動，當叉體被液體浸沒或被物料埋沒時振動頻率發生變化。AT89C51的自動加料系統中，程序直接放在AT89C51內部閃存中。通過論述知道其各部分的原理作用，從而進行各部分的硬件、工作形式進行選擇。由于當PC指針飛到單字節指令上時，會自動步入正軌。這時系統采取中斷方式接收控制按鍵的命令，進而進行相應的電磁閥和電機的輸出控制。如沒有中斷請求，則系統繼續工作；若有，就對中斷源進行中斷裁決，滿足中斷響應條件的話，CPU將自動保護斷點地址及相關存儲器的信息保存起來，去響應中斷源的請求，執行如電機停轉、讀取按鍵信息等等相應中斷服務,。了解到各部分在系統中所起的主要作用，從而進行相應的設計以滿足設計要求。參 考 文 獻[1] 劉燦軍. 實用傳感器[M]. 國防工業出版社，.[2] 何立民. 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MCS—51單片機應用技術 [M]. 哈爾濱工業大學出版社，[4] 王質樸，—51單片機原理接口及應用 [M]. 北京理工大學出版社，[5] 方佩敏. 新編傳感器原理應用與電路詳解[M]. 電子工業出版社1998.[6] 賈瑞皋，薛慶忠. 電磁學[M]. 高等教育出版社，2003.[7] 周秉功. 繼電器選型手冊[M]. 機械工業出版社，1998.[8] 劉勇等. 數字電路[M]. 電子工業出版社，2003.[9] 徐科軍. 傳感器與檢測技術[M]. 電子工業出版社，2004.[10]張勇德. 過程控制裝置[M]. 化工出版社，2002.[11]趙負圖. 傳感器集成電路手冊[M]. 化學工業出版社 2002．[12]賈瑞皋,薛慶忠. 電磁學[M]. 高等教育出版社，2003.[13]熊茂華,陳為國. 基于AT89C51單片機的全自動帶料沖壓控制系統[J]. 機械加工與自動化，2000.[14]馬明建等. 數據采集與處理技術[M]. 西安交通大學出版社，1998.[15]李仁. 電器控制[M]. 機械工業出版社，2002.[16]張強,謝忠武等. 。 編程掃描程序框圖 小結本章先是論述了實現系統的抗干擾性以及可靠性的原理與程序，后是分析了系統在軟件設計上的思路與流程。具體流程下頁圖。故障處理程序使PC指針跳回到原來起動的相應程序段；主程序完成內部RAM數據區初始化、8255初始化，并根據按鍵信號跳轉到想應程序段。軟件抗干擾方面，本系統采用指令冗余和軟件陷阱。最后為了提高系統的安全穩定性，外接一個看門狗來保證系統受干擾時不至于出現程序亂飛。主要技術指標[YC 部分]供電電壓：直流 24V 或 1055V (防爆型用 DC 24V)交流 25250V 50Hz工作溫度：叉體 4080℃ 儀表 2045℃輸出方式：直流24V 供電時為繼電器輸出(AC 220V 1A)直流1055V 供電時為集電極開路輸出（350mA防爆型產品≤50mA）交流25250V 供電時為兩線制輸出(220V )功 耗：直流供電時 (DC 24V)交流供電時 (AC 220V)安裝方式：G1 管螺紋防爆標志：本安 iaⅡBT4 隔爆型 dⅡBT4[YG 部分]供電電壓：直流 24V 或 1855V交流50250V 50Hz工作溫度：叉體 40～150℃ 儀表 20～70℃輸出方式：直流24V 供電時為繼電器輸出(AC 220V 1A)直流1855V 供電時為集電極開路輸出(350mA)交流50250V 供電時為兩線輸出(220V 350mA 防爆型產品≤50mA）功 耗：直流供電時 (DC 24V)交流供電時 (AC 220V)安裝方式： 管螺紋 硬件連接此次設計的主要是要檢測到滿料狀態，并顯示出輸送、排料、滿料時間還有對系統進行一點的人工控制。在未來工業過程中將全面取代如浮球液位開關等落后的檢測方式廣泛應用于各行各業。在這個閉環中，既有機械能也有電能，叉體是其中的一個環節，倘若受到物料阻尼難以振動，正反饋的幅值和相位都將明顯的改變，破壞了振蕩條件，就會停振。采用音叉法，音叉法：根據物料對振動中的音叉有無阻力探知料位是否到達或超過某高度，并發出通斷信號，這種原理不需要大幅度的機械運動，驅動功率小，機械結構簡單、靈敏而可靠。該低電平加到第1腳，使MAX813L產生復位輸出，使單片機有效復位，擺脫死循環的困境。(即第6腳無脈沖輸入)，則第8腳輸出一個低電平信號。當該信號為高電平的時候，輸出線為高阻態。2864A與AT89C51接口電路如圖：單片機由于受引腳數的限制，數據線和地址線是復用的，由P0口兼用。在連續向頁緩沖器寫入數據的過程中，不用擔心限時定時器會益處，因為每當下降沿時，限時定時器自動被復位并重新啟動計時。本設計采用的是用2864A的擴展方式。這種芯片存儲結構簡單，集成度高，但由于掩膜工藝由于成本較高，因此只適合于大批量生產。A1A0與 、信號一起，可確定8255A的操作狀態，如表所示 8255A功能操作 A1A0操 作001010000111000A口→數據總線B口→數據總線C口→數據總線輸入操作00110101111100000000數據總線→A口數據總線→B口數據總線→C口數據總線→控制口輸出操作x1xx1xX01x11100數據總線為高阻態非法狀態數據總線為高阻態禁止操作(2)8255A與AT89C51接口電路在連接鍵盤電路采用8255A為擴展I/O口時，要在中間加入一個74LS373，74LS373是一個三態門的8D鎖存器，它可以作為AT89C51外部的一個擴展輸入口，接口電路的工作原理是當外設把數據準備好后，發出一個控制信號加到373的G端，即鎖存端，使輸入數據在373中鎖存，同時信號加到AT89C51單片機的中斷請求端，單片機響應中斷，在中斷服務程序中執行下面程序：MOV DPTR，0BFFFHMOVX A，DPTR在執行上面的第二條指令時，=0，有效，通過或門后加到373的端，即373的三態門控制端，使三態門暢通，鎖存的數據讀入到累加器A中。.：讀信號，輸入，低電平有效。：數據總線緩沖器是三態雙向的8位緩沖器，是8255A與單片機數據總線的接口，8255A的D0～～。A口：含有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位輸入鎖存器。若在簧片抖動時進行掃描就可能得出不正確的結果。這樣，通過行掃描，就可以確定按鍵的行、列坐標。（2）通過“行掃描”確定已按鍵的行、列位置。設有一個6行5列的非編碼鍵盤，其中有16個為數字鍵0～F，其余的為控制鍵，用以發布各種控制命令。本設計采用8255A為I/O擴展。不吸合，保持與釋放狀態。.LE：接電源。 74LS377芯片介紹 74LS377的引腳圖.D0～D7：8個信號輸入端。LED顯示器工作于靜態顯示方式時，各位的共陰極（或共陽極）連接在一起并接地（或+5V）；每位的段選線（a~dp）分別與一個8位的鎖存器輸出相連。LED數碼管顯示清晰、成本低廉、配置靈活，與單片機接口簡單易行。 讀片內簽名字節及編程接口AT89C51單片機內有3個簽名字節，地址為030H、031H和032H。Ready/Busy：字節編程的進度可通過RDY/BSY輸出信號監測，編程期間，ALE變成高電平“H”，表示正在編程狀態。 編程方法 編程前，先設置好地址，數據及控制信號，—(11位地址范圍為0000H—0FFFH)，數據從P0口輸入，、為低電平/VPP引腳是編程電源的輸入端，按要求加上編程電壓，RST保持高電平，ALE/引腳輸入編程脈（負脈沖）。此外，加密位只能通過整片擦除的方法清除。終止空閑工作模式的方法有兩種，其一是任何一條被允許中斷的事件被激活，IDL（）被硬件清除，即刻終止空閑工作模式。在這種情況下，外部時鐘脈沖接到XTAL1端，即內部時鐘發生器的輸入端，XTAL2則懸空。Flash存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源VPP，當然這必須是該器件是使用+12V編程電壓VPP。但要注意的是：每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個ALE脈沖。對P3口寫入“1”時，它們被內部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。Flash編程和程序校驗期間，P1接收低8位地址。掉電方式保存RAM中的內容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個硬件復位。硬件電路主要有LED顯示電路、鍵盤接收電路、繼電器控制電路、EEPROM外部存儲器擴展電路，以及看門狗MAX813L等組成。獨立式按鍵電路配置靈活，軟件簡單。行線通過上拉電阻接到+5V上。若要各位LED能夠顯示出與本位相應的顯示字符，就必須采用掃描顯示方式，即在某一時刻，只讓某一位的位選線狀態，而其他各位的位選線處于關閉狀態，同時，段選線上輸出相應位要顯示字節的段碼。也正因此如此，靜態顯示器的亮度都較高。如果讀出的數據與寫入的數據相同，表示芯片已完成編程，CPU可繼續向2864A裝載下一頁數據。在連續向頁緩沖器寫入數據的過程中，不用擔心限時定時器會溢出，因為每當下降沿時，限時定時器自動被復位并重新啟動計時。此時，輸出線呈高阻狀態，芯片的電流從140mA下降至維持電流60mA。數據傳輸一段時間后，接收器無法繼續接收更多的數據，主控器同樣可以終止數據的傳送[2]。實現線“與”邏輯功能各I178。這時就要進行仲裁，仲裁就是針對這種情況進行裁決的過程。在控制室里的控制電路判斷料位是否越限，并按要求使被控的進出料設備啟停。為了給音叉提供交變的驅動力，利用放大電路對壓電元件施加交變電場，靠逆壓電效應產生機械力作用在叉體上。旋槳法或推板法不一定都是靠電機電流的大小時繼電器接點動作，也可以利用離合器或連桿上的傳動機構，在葉片或推板負載增大時改變電接點的通斷狀態。開始探索的觸發信號可由定時電路周期性地供給，也可以人為地啟動。電容式物位傳感器無可動部件，與物料密度無關，但應注意物料中含水分時將對測量結果影響很大，并且要求物料的介電常數與空氣介電常數差別大，需用高頻電路。 電容式物位傳感器 利用物料介電常數恒定時極間電容正比與物位的原理，可構成電容式物位傳感器。物位不僅是物料耗量或產量、計量的參數，也是保證連續生產和設備安全的重要參數。但其價格相對8031較貴。盡管單片機的品種很多，但是在我國使用最多的還是Intel公司的MCS—51系列單片機和美國Atmel公司的89C51單片機。還有就是實時性不高。根據啟動哪條生產線點擊相應自動鍵，系統自動運行。本控制系統可以根據送料工藝的需要，設置兩條生產線的輸送、排料、滿料、空料等參數值，也可裝載系統前次工藝參數值。而單片機就是實現自動控制重要的一環，它是單片微型計算機的簡稱；是把微型計算機的各個功能部件（中央處理CPU、隨機存取存儲器RAM、只讀存儲器ROM、I/O接口、定時器、計算器以及串行通信接口）集成在一塊芯片上，構成一個完整的計算機。自動送料機控制系統設計畢業論文目錄摘 要 ⅰAbstract ⅱ第1章 緒 論 2 設計背景和研究意義 2 自動送料機控制系統的工作原理及技術要求 3 系統的主要技術參數 3 系統設計方案的選擇 3第2章 系統總體設計 8 單片機的選擇 8 物位傳感器的選擇 9 存儲器擴展電路的選擇 11 LED顯示電路選擇 14 鍵盤輸入電路 15 小結 15第3章 自動送料機主電路設計 17 系統結構原理圖 17 主機電路核心器件介紹 17 顯示電路