短軸料倒角機plc控制系統畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 電路是一次回路轉換電路。當外接220V交流電壓時，通過變壓器繞組轉換成9V交流電壓，經過整流橋的整流作用，將9V交流電轉換成9V左右的直流電。圖中的MC7805T是一個三端穩壓器，通過它的穩壓作用，將輸出+5V的直流電源，電容起到保護作用，電阻起到限流作用。 看門狗電路在由單片機構成的微型計算機系統中，由于單片機的工作常常會受到來自外界電磁場的干擾，造成程序的跑飛，而陷入死循環，程序的正常運行被打斷，由單片機控制的系統無法繼續工作，會造成整個系統陷入停滯狀態，發生不可預料的后果。所以出于對單片機運行狀態進行實時監測的考慮，便產生了一種專門用于監測單片機程序運行狀態的芯片，就是俗稱的“看門狗”。看門狗電路可以使單片機在無人狀態下實現連續工作，其工作原理是：看門狗芯片和單片機的一個I/O口引腳相連，該I/O口引腳通過程序控制它定時地往看門狗的這個引腳上送入高電平（或低電平），這一程序語句是分散地放在單片機其他控制語句中間的，一旦單片機由于干擾造成程序跑飛后而陷入某一程序段進入死循環時，寫看門狗引腳的程序便不能被執行，這個時候，看門狗電路就會由于得不到單片機送來的信號，便在它和單片機復位引腳相連接的引腳上送出一個復位信號，使單片機發生復位，即程序從程序存儲器的起始位置開始執行，這樣便實現了單片機的自動復位。所以在使用有看門狗的芯片時要注意及時喂狗。X5045是一種集看門狗、電壓監控和串行EEPROM 三種功能于一身的可編程控制電路。這種組合設計減少了電路對電路板空間的需求。X5045中的看門狗對系統提供了保護功能。當系統發生故障而超過設置時間時，電路中的看門狗將通過RESET信號向CPU 作出反應。X5045提供了三個時間值供用戶選擇使用。它所具有的電壓監控功能還可以保護系統免受低電壓的影響，當電源電壓降到允許范圍以下時，系統將復位，直到電源電壓返回到穩定值為止。X5045的存儲器與CPU 可通過串行通信方式接口，共有4096個位，可以按512 x 8個字節來放置數據。 X5045引腳及功能X5045共有8個引腳。 X5045引腳圖其引腳功能如下：CS：選擇端，電平有效。SO：串行數據輸出端。SI：串行數據輸入端。SCK：串行時鐘輸入端。WP：寫保護輸入端，低電平有效。RESET：復位輸出端。VCC：電源端。VSS：接地端。 工作原理（1）上電復位向X5045加電時會激活其內部的上電復位電路，從而使RESET 引腳有效。該信號可避免系統微處理器在電壓不足或振蕩器未穩定的情況下工作。當VCC 超過器件的Vtrip門限值時，電路將在200ms（典型）延時后釋放RESETYI 以允許系統開始工作。（2）低電壓監視工作時， X5045對VCC 電平進行監測，若電源電壓跌落至預置的最小Vtrip以下時，系統即確認RESET，從而避免微處理器在電源失效或斷開的情況下工作。當RESET 被確認后，該RESET 信號將一直保持有效，直到電壓跌到低于1V。而當VCC返回并超過Vtrip達200ms時，系統重新開始工作。（3）看門狗定時器看門狗定時器是一個計數器，基本功能是在發生軟件問題和程序跑飛后使系統重新啟動。看門狗計數器正常工作時自動計數，程序流程定期將其復位清零，如果系統在某處卡死或跑飛，該定時器將溢出，并將進入中斷。在定時器中斷中執行一些復位操作，使系統恢復正常的工作狀態，即在程序沒有正常運行期間，如期復位看門狗以保證所選擇的定時溢出歸零，使處理器重新啟動并通過監視WDI輸入來監視微處理器是否激活。由于微處理器必須周期性的觸發CS/WDI引腳以避免RESET 信號激活而使電路復位，所以CS/WDI引腳必須在看門狗超時時間終止之前受到由高至低信號的觸發。（4）重新設置VCC門限X5045/45出廠時設置的標準VCC 門限電壓為Vtrip，但在應用時，如果標準值不恰當，用戶可以重新調整。（5）SPI串行存儲器器件存儲器部分是帶塊鎖保護的CMOS串行EEPROM 陣列，陣列的內部組織是8 位。X5045可提供最少為1000次擦寫和100年的數據保存期，并具有串行外圍接口（SPI）和軟件協議的特點，允許工作在簡單的四總線上。X5045主要是通過一個8 位的指令寄存器來控制器件的工作，其指令代碼通過SI輸入端寫入寄存器。 X5045的指令格式及其操作指令名稱指令格式操 作WREN 00000110設置寫使能鎖存器（使能寫操作）WRDI00000100復位寫使能鎖存器（禁止寫操作）RSDR00000101讀狀態寄存器WRSR00000001寫狀態寄存器（看們狗和塊鎖）READ0000A800從選定的地址開始讀存儲器陣列的數據WRITE0000A8010從選下的地址開始寫入數據至存儲器陣列（6）時鐘和數據時序當CS變低以后，SI線上的輸入數據在SCK 的第一個上升沿時被鎖存。而SO 線上的數據則由SCK的下降沿輸出。用戶可以停止時鐘，然后再啟動它, 以便在它停止的地方恢復操作。在整個工作期間，CS必須為低。（7）狀態寄存器狀態寄存器包含四個非易失性狀態位和兩個易失性狀態位。控制位用于設置看門狗定時器的操作和存儲器的塊鎖保護。狀態寄存器的格式如下（缺省值為00H）：其中：WIP (WriteInProgress) 位是易失性只讀位，用于指明器件是否忙于內部非易失性寫操作。WIP 位可用RDSR指令讀出。當該位為“1”時，表示非易失性寫操作正在進行；為“0”時，表示沒有進行寫操作。 狀態寄存器的格式表7654321000WD1WD0BL1BL0WELWIP其中：WIP (WriteInProgress) 位是易失性只讀位，用于指明器件是否忙于內部非易失性寫操作。WIP 位可用RDSR指令讀出。當該位為“1”時，表示非易失性寫操作正在進行；為“0”時，表示沒有進行寫操作。WEL（Write Enable Latch）位用于指出“寫使能”鎖存的狀態。WEL=1時，表示鎖存被設置；WEL=0表示鎖存已復位。WEL位是易失性只讀位。可以用WREN指令設置WEL位；用WRDI指令復位WEL位。用BLO，BL1（Block Lock）位可設置塊鎖存保護的范圍。任何被塊鎖保護的存儲器都只能讀出不能寫入。這兩個非易失性位可用WRSR指令來編程，并允許用戶保護EEPROM 陣列的1/4 、1/全部或0。 受保護的EEPROM陳列地址狀態寄存器位受保護的陳列地址BL1BL0X5043/X504500無01180～1FF10100～1FF11000～1FFWDO、WD1（Watchdog Timer）位用于選擇看門狗的超時周期。當用CS 選中器件后，送8 位RDSR指令，并由CLK 信號觸發即可將狀態寄存器的內容從SO 線上讀出。而在寫狀態寄存器時，應先將CS 拉低，然后送WREN指令，再拉高CS。然后再次拉低CS，最后送入WREN指令及對應于狀態寄存器內容的8位數據即可。該操作由CS變高結束。 看門狗超時周期選擇狀態寄存器位看門狗時周期（典型值）WD1WD00001600毫秒10200毫秒11禁止。 WREN命令和/WP引腳狀態對狀態寄存器的影響WREN命令（WEL）器件引腳（/WP）存儲器塊狀態寄存器（BL0、BLWD0、WD1）保護區不保護區0X保護保護保護X0保護保護保護11保護可寫入可寫入采用X5045與單片機連接構成看門狗電路。 看門狗電路X5045電路具有多功能、反應速度快、抗干擾能力強等特點，在產品設計時表現的淋瀝盡致。可以說X5045是一種性能價格比較高的電路芯片，并可非常方便地與許多常用CPU系列器件接口，非常適用于智能儀器、實時控制、微型化等場合。 并行輸入輸出接口在硬件電路設計中，系統擴展了2 個并行I/O接口芯片8255A，一個作鍵盤、顯示器的接口，另一個作工作狀態采樣輸入電路、外控輸出電路和聲光報警電路的接口 。 8255A簡介8255A是Intel公司生產的可編程并行I/O接口芯片，有3個8位并行I/O口。具有3個通道3種工作方式的可編程并行接口芯片（40引腳）。 其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強。8255A可作為單片機與多種外設連接時的中間接口電路。8255A作為單片機與外設的接口芯片，必須提供與主機相連的3個總線接口，即數據線、地址線、控制線接口。同時必須具有與外設連接的接口A、B、C口。由于8255A可編程，所以必須具有邏輯控制部分，因而8255A內部結構分為3個部分：與CPU連接部分、與外設連接部分、控制部分。 功能特性可編程并行I/O接口芯片8255A具有以下特性。（1）一個并行輸入/輸出的LSI芯片，多功能的I/O器件，可作為CPU總線與外圍的接口。（2）具有24個可編程設置的I/O口，即3組8位的I/O口：PA口、PB口、PC口；它們又可分為兩組12位的I/O口：A組包括A口及C口(高4位PC4~PC7)，B組包括B口及C口(低4位PC0~PC3)。A組可設置為基本的I/O口，選通(STROBE)的I/O選通式，雙向I/O3種模式；B組只能設置為基本I/O或選通式I/O兩種模式，而這些操作模式完全由控制寄存器的控制字決定。其引腳功能如下：RESET：復位輸入線，當該輸入端處于高電平時，所有內部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成輸入方式。CS：芯片選擇信號線，當這個輸入引腳為低電平時，即/CS=0時，表示芯片被選中，允許8255A與CPU進行通訊；/CS=1時，8255A無法與CPU做數據傳輸。 8255A引腳圖RD：讀信號線，當這個輸入引腳為低電平時，即/RD=0且/CS=0時，允許8255A通過數據總線向CPU發送數據或狀態信息，即CPU從8255A讀取信息或數據。WR：寫入信號，當這個輸入引腳為低電平時，即/WR=0且/CS=0時，允許CPU將數據或控制字寫入8255A。D0～D7：三態雙向數據總線，8255A與CPU數據傳送的通道，當CPU 執行輸入輸出指令時，通過它實現8位數據的讀/寫操作，控制字和狀態信息也通過數據總線傳送。PB0～PB7：端口B輸入輸出線，一個8位的I/O鎖存器， 一個8位的輸入輸出緩沖器。PC0～PC7：端口C輸入輸出線，一個8位的數據輸出鎖存器/緩沖器， 一個8位的數據輸入緩沖器。端口C可以通過工作方式設定而分成2個4位的端口， 每個4位的端口包含一個4位的鎖存器，分別與端口A和端口B配合使用，可作為控制信號輸出或狀態信號輸入端口。AA0：地址選擇線，用來選擇8255A的PA口、PB口、PC口和控制寄存器。當A1=0、A0=0時，PA口被選擇；當A1=0、A0=1時，PB口被選擇；當A1=A0=0時，PC口被選擇；當A1=A0=1時，控制寄存器被選擇。 8255A與單片機的電路連接。，所以2號8255A口、B口、C口及控制口地址分別為BFFCH、BFFDH、BFFEH和BFFFH。，其4個端口地址分別為7FFCH、7FFDH、7FFEH、7FFFH。 8255A與單片機的電路連接在自動剪板生產中有時為了提高生產效率，就會使電機工作在超負載的狀態下，電機長時間工作在過載的情況下，電機將會燒損；另外由于供電狀態和機械負荷的多變性，也有可能使電機長時間流通過電流，使得電機過載而燒壞電機。因此，必須檢測電機的電流，一旦流通過電流，立即切斷電機電源來保護電機。本系統通過熱敏電阻來檢測電機是否過載，熱敏電阻會檢測電機繞組的溫升，若電機過載，對應的熱敏電阻阻值增大。熱敏電阻是敏感元件的一類，其電阻值會隨著熱敏電阻本體溫度的變化呈現出階躍性的變化,具有半導體特性。熱敏電阻包括正溫度系數（PTC）和負溫度系數（NTC）熱敏電阻，以及臨界溫度熱敏電阻（CTR）。熱敏電阻的主要特點是：，其電阻溫度系數要比金屬大10～100倍以上，能檢測出106℃的溫度變化；，常溫器件適用于55℃～315℃，高溫器件適用溫度高于315℃（目前最高可達到2000℃），低溫器件適用于273℃～55℃；，能夠測量其他溫度計無法測量的空隙、腔體及生物體內血管的溫度；，～100kΩ間任意選擇；，可大批量生產；、過載能力強。 電流通過元件后引起溫度升高，即發熱體的溫度上升，當超過居里點溫度后，熱敏電阻增加，從而限制電流增加，于是電流的下降導致元件溫度降低，電阻值的減小又使電路電流增加，元件溫度升高，周而復始，因此具有使溫度保持在特定范圍的功能，又起到開關作用。本系統設計的電機過載檢測電路采用PTC熱敏電阻對電機實施了過載檢測。12PTC502熱敏電阻89C52 P1口CON2U2BLM393J5R10KR10KR1KR10K+CE110UGND控制端VCCVCC+，由熱敏電阻檢測電機繞組的溫升。若某臺電動過載，對應的熱敏電阻阻值增大，通過一個過零比較電路，產生一個低電平，；CPU讀取其狀態，發出相應的控制指令，迅速切斷電機電源，并發出聲光報警信