自動(dòng)裝箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、摘要： 在工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要對(duì)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(dòng)強(qiáng)度大。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(lái)了極大的方便。 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(duì)工業(yè)自動(dòng)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。為了讀鍵盤給定值及檢測(cè)和控制，專門擴(kuò)展一個(gè)8255A可編程接口及程序存儲(chǔ)器EPROM2732(4K*8 200ns可用紫外線擦除標(biāo)準(zhǔn)EPROM)。擴(kuò)展的8255A的B口用于給定值或產(chǎn)品計(jì)數(shù)顯示。 關(guān)鍵詞：裝箱；自動(dòng)控制；單片機(jī) 正文： 1、自動(dòng)裝箱控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 1.1 控制方案列舉

2、分析 自動(dòng)裝箱的關(guān)鍵在于依據(jù)裝箱過(guò)程，設(shè)計(jì)出一個(gè)能夠得以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的結(jié)構(gòu)方案。顯然，自動(dòng)裝置的選擇取決于這一過(guò)程的需求及特性。依據(jù)定義，一個(gè)自動(dòng)裝置即能通過(guò)自動(dòng)控制或遙控方法完成任務(wù)的一臺(tái)機(jī)器或一個(gè)機(jī)構(gòu)。它可以是簡(jiǎn)單的，例如，從一個(gè)位置移向另一位置的一種單軸結(jié)構(gòu)的氣動(dòng)壓力聯(lián)動(dòng)裝置，也可以是復(fù)雜的，例如，具有六軸結(jié)構(gòu)的能動(dòng)外科手術(shù)的機(jī)器人。而包裝過(guò)程的各個(gè)項(xiàng)目選擇以及各類工業(yè)自動(dòng)化機(jī)構(gòu)，可以在一個(gè)具體工作場(chǎng)所的空間范圍內(nèi)，使每一個(gè)設(shè)計(jì)方案完成一項(xiàng)任務(wù)。 檢測(cè)器2 檢測(cè)器1 傳送帶1 傳送帶2 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(gè)自動(dòng)裝箱系統(tǒng)，其原理圖如

3、圖1.1所示。 圖1.1 產(chǎn)品自動(dòng)裝箱系統(tǒng)原理圖 在圖1.1中，該系統(tǒng)帶有兩個(gè)傳送帶，即包裝箱傳送帶和產(chǎn)品傳送帶。包裝箱傳送帶用來(lái)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(lái)代替。為使空箱恰好對(duì)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(cè)控制器1，用以檢測(cè)包裝箱是否到位。產(chǎn)品傳送帶將產(chǎn)品從車間傳送到包裝箱。當(dāng)某一產(chǎn)品被送到傳送帶的末端，會(huì)自動(dòng)落入包裝箱內(nèi)，并由檢測(cè)器2轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)脈沖。 產(chǎn)品計(jì)數(shù)可以由硬件完成(如MCS-51系列單片機(jī)中的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器)，也可以用軟件來(lái)完成。本系統(tǒng)采用軟件計(jì)數(shù)方法。 系統(tǒng)工作步驟

4、如下： (1)用鍵盤設(shè)置每個(gè)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。 (2)接通電源，使傳送帶1的驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。由控制程序控制傳送帶1的驅(qū)動(dòng)電機(jī)持續(xù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)包裝箱運(yùn)行到檢測(cè)器1的光源和傳感器的中間時(shí)，通過(guò)檢測(cè)光電傳感器的狀態(tài)，判斷傳送帶1上的包裝箱是否到位。 (3)當(dāng)包裝箱到位時(shí)，關(guān)斷電機(jī)電源，使傳送帶1停止運(yùn)動(dòng)。 (4)啟動(dòng)傳送帶2電機(jī)，使產(chǎn)品沿傳送帶向前運(yùn)動(dòng)，并轉(zhuǎn)入箱內(nèi)。 (5)當(dāng)產(chǎn)品一個(gè)一個(gè)落下時(shí)，通過(guò)檢測(cè)器2的檢測(cè)，將產(chǎn)生一系列脈沖信號(hào)。 (6)從檢測(cè)器2來(lái)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。

5、 (7)當(dāng)產(chǎn)品數(shù)與給定值不等時(shí)，將繼續(xù)控制傳送帶2運(yùn)動(dòng)，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。 (8)再次啟動(dòng)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(dòng)，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。如果不夠，則帶動(dòng)下一個(gè)空箱到達(dá)指定位置，繼續(xù)上述過(guò)程。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。 當(dāng)傳送帶2上的產(chǎn)品和傳送帶1上的箱子足夠多時(shí)，這個(gè)過(guò)程可以繼續(xù)不斷進(jìn)行下去,這就是產(chǎn)品自動(dòng)包裝生產(chǎn)線的流程。 必要時(shí)操作人員可以隨時(shí)通過(guò)停止(STOP)鍵停止傳送帶運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)鍵盤重新設(shè)置給定值，然后再起動(dòng)。 1.2 用單片機(jī)實(shí)

6、現(xiàn)順序控制 單片機(jī)具有下面一些特性： 體積小：由于單片機(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(jiǎn)單、體積特別小。 可靠性高：?jiǎn)纹瑱C(jī)內(nèi)CPU范圍存儲(chǔ)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(duì)系統(tǒng)進(jìn)行電磁屏蔽等措施。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。 性價(jià)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(hào)的增加，其應(yīng)用系統(tǒng)的印版小、接

7、插件少、安裝調(diào)試簡(jiǎn)單等一系列原因，使單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的性能價(jià)格比高于一般的微機(jī)系統(tǒng)。 控制功能強(qiáng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)像計(jì)算機(jī)一樣是面向控制，它的實(shí)時(shí)控制功能特別強(qiáng)`，CPU可以直接對(duì)I/O口進(jìn)行各種操作(輸入/輸出、位操作以及算術(shù)邏輯操作等)，運(yùn)算速度高，最高可達(dá)16MHZ。而且單片機(jī)對(duì)實(shí)時(shí)事件的響應(yīng)和處理速度快。 使用方便：由于單片機(jī)內(nèi)部功能強(qiáng)，系統(tǒng)擴(kuò)展方便，因此應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單，又因?yàn)槭袌?chǎng)上提供多種多樣的單片機(jī)開(kāi)發(fā)工具，它們具有很強(qiáng)的軟硬件調(diào)試功能和輔助設(shè)計(jì)的手段。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。 功耗低：由于單片機(jī)集成度高，相應(yīng)其功耗相對(duì)于同功能的其他設(shè)備功耗低

8、了很多。 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(guò)渡過(guò)程，使科研成果迅速轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力。 綜上所述可以看出，采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)控制的方案將容易實(shí)現(xiàn)，且系統(tǒng)功能強(qiáng)大、精度高、性能穩(wěn)定可靠、使用方便、性價(jià)比高。所以采用單片機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)裝箱。 2　控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 2.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 為了完成上述任務(wù)，采用8051單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)最小系統(tǒng)。為了讀鍵盤給定值及檢測(cè)和控制，專門擴(kuò)展一個(gè)8255A可編程接口及程序存儲(chǔ)器EPROM2732(4K*8 200ns可用紫外線擦除標(biāo)準(zhǔn)EPROM)。74LS373(8位I/O鎖存器)、2732組成最小系統(tǒng)，擴(kuò)展的8

9、255A的B口用于給定值或產(chǎn)品計(jì)數(shù)顯示。 硬件圖說(shuō)明為達(dá)到本系統(tǒng)功能，采用8031單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)最小系統(tǒng)，為讀鍵盤給定值，同時(shí)實(shí)行檢測(cè)和控制，專門擴(kuò)展一個(gè)8255A可編程接口，其系統(tǒng)原理圖如附錄一所示。 8051、74LS373(8位I/O鎖存器)、2732組成最小系統(tǒng)。其中各芯片及引腳說(shuō)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。下面對(duì)8031作一個(gè)基本的介紹： ①一個(gè)面向控制的8位CPU； ②128字節(jié)RAM數(shù)據(jù)存貯器； ③兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器； ④可尋址64K外部數(shù)據(jù)存貯器和64K外部程序存貯空間的控制電路； ⑤32條可編

10、程的I/O線(四個(gè)8位并行I/O端口)； ⑥一個(gè)可編程全雙工串行口； ⑦具有五個(gè)中斷源，兩個(gè)優(yōu)先級(jí)嵌套中斷結(jié)構(gòu)； (2)8255A： 8255A基本特性： ①8255A是一個(gè)具有兩個(gè)8位(A口和B口)和兩個(gè)4位(C口高/低4位)并行I/O端口的接口芯片，它是Intel系列CPU與外部設(shè)備之間提供TTL電平兼容的接口，如A/D、D/A轉(zhuǎn)換器、鍵盤、步進(jìn)電機(jī)以及需要同時(shí)兩位以上信息傳遞的一切形式的并行接口； ②8255A能適應(yīng)CPU與I/O接口之間的多種數(shù)據(jù)傳送方式的要求； ③8255A可執(zhí)行功能很強(qiáng)，內(nèi)容豐富的兩條命令(方式字和控制字)為用戶根 據(jù)外界條件來(lái)使用8255A構(gòu)成

11、多種接口電路提供了靈活方便的編程環(huán)境； ④8255A的PC口的使用比較特殊，除作數(shù)據(jù)口外，還可作狀態(tài)口，進(jìn)行按位控制等； (3)74LS373： 8位輸入8位輸出鎖存器，引腳功能如下： VCC：接電源端； G：存儲(chǔ)器允許信號(hào)； (4)2732： 4K*8 200ns紫外線可擦除電可編程的半導(dǎo)體只讀存儲(chǔ)器，標(biāo)準(zhǔn)EPROM； A11-A0：地址輸入線； D7-D0：三態(tài)數(shù)據(jù)總線； (5)74LS377： 同向電流驅(qū)動(dòng)器，為L(zhǎng)ED提供足夠驅(qū)動(dòng)電流。說(shuō)明：鍵盤和顯示器接口芯片還有8279可使用，而8279對(duì)鍵盤還有硬件消抖功能，但這樣會(huì)和8255A形成硬件浪費(fèi)，況且8279由于接

12、口不夠不能代替8255A。 包裝系統(tǒng)控制電路主要有兩部分：一是信號(hào)檢測(cè)，光電檢測(cè)器1判斷包裝箱是否到位和光電檢測(cè)器2用于產(chǎn)品計(jì)數(shù)；二是傳送帶電機(jī)控制。 (6)開(kāi)關(guān)電源： 開(kāi)關(guān)電源選用+12V ATX電源。在整個(gè)開(kāi)關(guān)接通期間，電源向負(fù)載提供能量；當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，輸入電源便中斷了能量的控制，輸入電源向負(fù)載提供的能量是斷續(xù)的。 (7)光電傳感器： 光電傳感器選用CH3系列。光電傳感器的敏感范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了電感、電容、磁力、超聲波傳感器的范圍，此外光電傳感器的體積很小，而敏感范圍很寬，加上機(jī)殼有很多樣式，幾乎都可以使用。 2.2 顯示電路設(shè)計(jì) 為了使系統(tǒng)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)的一個(gè)由二極管矩陣組

13、成的編碼鍵盤，如圖2.1所示。 圖3.6 編碼鍵盤原理圖 圖2.1編碼鍵盤原理圖 鍵盤輸出信號(hào)D、C、B、A (BCD碼)接到8255A的A口PA3-PA0，鍵選通信號(hào)KEYSTROBE(高電平有效)，經(jīng)反向器接到8051的中斷管腳。當(dāng)某一個(gè)鍵按下去時(shí)，KEYSTROBE為高電平，經(jīng)反相后的下降沿向8051申請(qǐng)中斷。8051響應(yīng)后，讀入BCD碼，作為給定值，并送顯示。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(kāi)始。 當(dāng)按鍵未按下時(shí)，所有輸出端均為高電平。當(dāng)按鍵按下后該鍵的BCD碼將出現(xiàn)在輸

14、出線上。例如，按下“6”鍵時(shí)，與鍵6相連的兩個(gè)二極管導(dǎo)通，所以D、A線上為低電平，因此輸出編碼為0110，其余以此類推。 當(dāng)任何一個(gè)鍵按下去時(shí)，四輸入或非門7420產(chǎn)生一個(gè)高電平選通信號(hào)經(jīng)反相器后向8051申請(qǐng)中斷。 3　軟件設(shè)計(jì) 3.1 主程序的設(shè)計(jì)及其流程圖 通過(guò)上述分析可知，本系統(tǒng)鍵盤的作用主要是給定值的輸入。當(dāng)給定值設(shè)定后，在包裝過(guò)程中就沒(méi)什么作用了。因此為了提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，系統(tǒng)采用中斷方式作鍵盤處理，對(duì)裝箱是否到位及產(chǎn)品數(shù)計(jì)數(shù)，則采用查詢方法。整個(gè)系統(tǒng)流程圖，如圖3.1所示。 中斷程序主要用來(lái)設(shè)定給定值，當(dāng)給定鍵盤有鍵按下時(shí)，KEYSTROBE輸出高電

15、平，經(jīng)反相器后向8051申請(qǐng)中斷。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。本程序輸入的順序是先輸入包裝箱數(shù)(3位，最大為999，按百、十、個(gè)位順序輸入)，然后再輸入每箱的零件數(shù)(3位，最大值為999，輸入順序同包裝箱)。完成上述任務(wù)的中斷服務(wù)程序流程圖如圖3.1所示。 為了設(shè)計(jì)主程序和子程序的流程圖，首先必須設(shè)置有關(guān)內(nèi)存單元。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)1、電機(jī)2、報(bào)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。當(dāng)

16、計(jì)數(shù)值等于給定值時(shí)，則此兩位標(biāo)志單元置1，否則為0。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(lái)一個(gè)空箱；若包裝箱數(shù)已夠，則重新開(kāi)始下一輪包裝生產(chǎn)控制過(guò)程。如果計(jì)數(shù)單元超過(guò)給定值，將產(chǎn)生報(bào)警，告知操作人員計(jì)數(shù)有誤，此時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)停下來(lái)，等待操作人員處理。 圖3.1 包裝控制系統(tǒng)主程序框圖 3.1.1動(dòng)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3.2所示。為了實(shí)現(xiàn)LED顯示

17、器的動(dòng)態(tài)掃描顯示，除了要給顯示器提供顯示碼段之外，還要對(duì)顯示器進(jìn)行位控制，即通常所說(shuō)的“段控”和“位控”。在這里8255A的A口用來(lái)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(shí)只有選通的那一位顯示，其他的熄滅。同樣在下一時(shí)刻，送出第二位的顯示數(shù)據(jù)，則第二位顯示，其他熄滅，由于在顯示過(guò)程中，有1ms的延遲，造成人視覺(jué)上的停滯現(xiàn)象，看起來(lái)就如同時(shí)點(diǎn)亮顯示一般。 圖3.2 動(dòng)態(tài)顯示子程序流程圖 3.1.2 中斷子程序流程圖 中斷服務(wù)程序主要用來(lái)設(shè)定給定值，當(dāng)給定鍵盤按下時(shí)，KEYSTROB

18、E輸出高電平，經(jīng)反相器后向8051申請(qǐng)中斷。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或BOXES)，另一方面送顯示器，以便操作者檢查輸入的給定值是否正確。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(gè)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3.3所示。 圖3.3 輸入給定值中斷服務(wù)程序圖 3.1.3 報(bào)警子程序設(shè)計(jì) 報(bào)警系統(tǒng)根據(jù)報(bào)警參數(shù)及傳感器的具體情況又可分為硬件直接報(bào)警和全軟件程序報(bào)警，前者的報(bào)警

19、信號(hào)是直接通過(guò)硬件對(duì)被測(cè)參數(shù)和給定值進(jìn)行比較而產(chǎn)生的，是在傳感器中進(jìn)行的，當(dāng)這種硬件直接報(bào)警的信號(hào)產(chǎn)生之后再由軟件進(jìn)行處理，而后者則通過(guò)程序比較而得到信號(hào)并由軟件完成報(bào)警處理系統(tǒng)主要是針對(duì)誤操作做出報(bào)警，如當(dāng)無(wú)給定值時(shí)就按STRART鍵等，而無(wú)需進(jìn)行上下限參數(shù)的比較，故只需在微機(jī)中進(jìn)行即可，故可采用全軟件報(bào)警。其報(bào)警程序的設(shè)計(jì)可對(duì)計(jì)數(shù)單元進(jìn)行比較而形成。 3.2系統(tǒng)內(nèi)存單元分配 為了進(jìn)行微機(jī)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)，首先需設(shè)置一些有關(guān)內(nèi)存單元。這里用8051內(nèi)部RAM的20H單位的00H~03H四位分別代表電機(jī)1、電機(jī)2、報(bào)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

20、單元，當(dāng)計(jì)數(shù)值超過(guò)給定值時(shí)，則此二位標(biāo)志置1，否則為0。一旦標(biāo)志單元為1，則產(chǎn)生報(bào)警，告知操作人員計(jì)數(shù)有誤，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止，等待操作人員處理。該系統(tǒng)內(nèi)存單元分配如圖4.4所示。 圖3.4 系統(tǒng)內(nèi)存單元分配 結(jié)論 系統(tǒng)采用8031單片機(jī)，擴(kuò)展了8255A接口，另外還采用2732進(jìn)行程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)了流水線產(chǎn)品的自動(dòng)計(jì)數(shù)和自動(dòng)裝箱。 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是控制過(guò)程簡(jiǎn)單，操作方便。起動(dòng)裝箱電機(jī)1，使裝箱沿著傳送帶向前移動(dòng)。通過(guò)光電傳感器1檢測(cè)裝箱是否到位，裝箱到位后，停止電機(jī)1。起動(dòng)電機(jī)2，使產(chǎn)品沿著傳送

21、帶向前移動(dòng)，產(chǎn)品一個(gè)一個(gè)下落時(shí)，通過(guò)光電傳感器2的檢測(cè)，將產(chǎn)生一系列脈沖信號(hào)，從檢測(cè)器2輸出的脈沖，由計(jì)算機(jī)計(jì)數(shù)，并不斷地與存在給定值單元中的給定值進(jìn)行比較。如果產(chǎn)品數(shù)與給定值相等，則停止電機(jī)2。重復(fù)上述過(guò)程，直至包裝箱數(shù)與給定值相等。 系統(tǒng)充分考慮了系統(tǒng)的性能和匹配問(wèn)題，力求提高系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)使其成本盡量低廉。缺點(diǎn)是產(chǎn)品和裝箱的計(jì)數(shù)不能超過(guò)999，控制過(guò)程為順序控制，電機(jī)的啟動(dòng)和停止不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)起動(dòng)和停止，需要人工操作電機(jī)開(kāi)關(guān)。其實(shí)際的操作可行性有待進(jìn)一步的驗(yàn)證。 參考文獻(xiàn) [1]計(jì)算機(jī)控制技術(shù),范立南,機(jī)械工業(yè)出版社,2008 [2]單片機(jī)原理及應(yīng)用，李建忠，西安電子科技大學(xué)出

22、版社，2008 [3]傳感器與檢測(cè)技術(shù)，吳松林，北京理工大學(xué)出版社，2009 [4]可編程控制器原理及應(yīng)用，朱紹祥，上海交通大學(xué)出版社，1988 [5]可編程控制器原理及應(yīng)用，楊長(zhǎng)能，重慶大學(xué)出版社，1992 [6].Prokin M. Ext remely Wide range Speed Measurement Using a Double2buffered Method. IEEE Trans. Ind. Electron. , 1994 ,41 [7]單片機(jī)原理及制作，吳微，武漢大學(xué)出版社，1991 [8]夏辛明．可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用．北京理工大學(xué)出版社，1999，12～

23、30 [9]吳麒，自動(dòng)控制原理. 北京：清華大學(xué)出版社，1990 [10].童梅 電路的計(jì)算機(jī)輔助分析--Pspice和MATLAB，機(jī)械工業(yè)出版社，2008 [11].張曉江,黃云志.自動(dòng)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真.機(jī)械工業(yè)出版社,2011 附錄一 硬件連接圖 附錄二 程序清單 該系統(tǒng)控制程序如下： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP INT0

24、LED1 EQU 22H ；產(chǎn)品計(jì)數(shù)單元(百位) LED2 EQU 23H ；(十位) LED3 EQU 24H ；(個(gè)位) BOX1 EQU 25H ；包裝箱計(jì)數(shù)單元(百位) BOX2 EQU 26H ；(十位) BOX3 EQU 27H ；(個(gè)位) BOXES EQU 28H

25、 ；包裝箱給定值首地址 PARTS EQU 2BH ；產(chǎn)品給定值首地址 PRECNT EQU 2EH ；給定值次數(shù)計(jì)數(shù)單元 LEDADD1 EQU 4000H ；百位數(shù)顯示地址 LEDADD2 EQU 2000H ；十位數(shù)顯示地址 LEDADD3 EQU 1000H ；個(gè)位數(shù)顯示地址 BUFF EQU 2FH ；緩沖單元

26、 ORG 0100H 控制主程序： MAIN： MOV SP,#50H MOV R0,#22H MOV A,#00H MOV R1,#0DH CIRZERO： MOV @R0,A ；清計(jì)數(shù)、給定值單元 INC R0 DJNZ R1,CIRZERO MOV 20H

27、,#00H MOV 21H,#00H MOV DPTR,#8003H MOV A,#98H MOVX @DPTR,A SETB IT0 ；設(shè)置邊沿觸發(fā)方式 SETB EX0 ；設(shè)置中斷方式0 SETB EA ；開(kāi)總中斷

28、 MOV R0,#BOXES MOV DPTR,#LEDADD1 ；保護(hù)顯示位地址 PUSH DPH PUSH DPL MOV DPTR,#8002H WAIT:： MOV A,PRECNT ；等待設(shè)置給定參數(shù) CJNE A，#06H，WAIT ；判斷是否輸入完給定值 WORK： SETB 00H

29、 ；啟動(dòng)傳送帶電機(jī)1 SETB 03H ；工作正常指示燈 MOV A,20H ；啟動(dòng)電機(jī)1和正常指示 MOV DPTR, #8002H MOV @DPTR, A LOOP1： MOV A,@DPTR JNB ACC.7,LOOP1 ；判斷包裝箱是否到位 MOV LED1,#0

30、0H ；清產(chǎn)品計(jì)數(shù)單元 MOV LED2,#00H MOV LED3,#00H LCALL DISPLAY ；顯示產(chǎn)品數(shù) CLR 00H ；停箱子傳送帶電機(jī) SETB 01H ；啟動(dòng)產(chǎn)品傳送電機(jī) MOV A,20H MOV

31、 DPTR,#8002H MOVX @DPTR,A LOOP2： MOV DPTR,#8002H MOVX A,@DPTR JNB ACC.6,LOOP2 ；判斷是否有產(chǎn)品 JNB ACC.4,STOP ；判斷是否按下停止鍵 LCALL PORTADD1 ；產(chǎn)品加1 LCALL DISPLAY ；顯示已裝入的產(chǎn)品數(shù) LCAAL PORTCOMP

32、 ；與給定值比較 JB 08H,STOPM ；已裝滿 AJMP LOOP2 ；未裝滿，繼續(xù)裝入 STOPM： LCALL BOXADD1 ；包裝箱數(shù)加1 LCALL BOXCOMP ；看是否已裝夠箱數(shù) JB 09H,FINISH ；如果箱數(shù)已裝夠則結(jié)束 LJMP WORK ；否則將

33、繼續(xù)換新箱包裝 FINISH： CLR 00H ；全部裝完即可繼續(xù)包裝 CLR 01H MOV A,20H MOVX @DPTR,A MOV BOX1,#00H MOV BOX2,#00H MOV BOX3,#00H LOOP3： MOV DPTR,#8002H ；判斷是否重新啟

34、動(dòng) MOVX A,@DPTR JB ACC.5,LOOP3 LJMP WORK ；在進(jìn)行下一輪包裝 停止鍵處理程序： STOP： CLR 00H ；停止傳送電機(jī) CLR 01H MOV A,20H MOVX @DPTR,A LJMP M

35、AIN ；轉(zhuǎn)主程序，等待輸入新的給定值 中斷服務(wù)子程序，設(shè)置給定值： INTO： MOV DPTR,#8000H MOVX A,@DPTR MOV 30H,A MOV DPTR，#SEGTBL MOVC A，@A+DPTR ；取顯示碼 MOV DPTR,#8001H MOVX @DPTR,A POP

36、 DPL ；取出顯示位地址 POP DPH MOVX @DPTR,A ；顯示給定值 LCALL DELAY MOV DPTR，#8000H MOV A，DPTR CMP A，30H JNZ MAIN MOV @R0,A

37、 ；存貯 INC R0 INC PRECNT MOV A,DPH RR A ；求下一個(gè)顯示位地址 MOV DPH,A PUSH DPH ；保護(hù)下一位顯示地址 PUSH DPL RE

38、TI ；中斷返回 顯示產(chǎn)品數(shù)字程序： DISPLAY： MOV A,LED1 ；取要顯示的數(shù) MOV DPTR,#SEGTBL MOVC A,@A+DPTR ；取顯示碼 MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#LEDADD1 ；顯示百位 MOVX @DPTR,A

39、 MOV A,LED2 MOV DPTR,#SEGTBL MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#8001H MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#LEDADD2 ；顯示十位 MOV @DPTR,A MOV A,LED3 MOV DPTR,#SEGTBL MO

40、VC A,@A+DPTR MOV DPTR,#8001H MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#LEDADD3 ；顯示個(gè)位 MOVX @DPTR,A RET SEGTBL： DB 3FH, 06H, 5BH,4FH, 66H, 6DH, 7DH, 07H, 7FH, 67H ； 產(chǎn)品加1子程序： PORTADD1： MOV R0,#LED3 MOV

41、 A,@R0 ；顯示個(gè)位數(shù) ADD A,#01H ；個(gè)位加1 DA A ；BCD碼調(diào)整 JB 24H,ADD5 ；不等于個(gè)位所表示的最大數(shù)則轉(zhuǎn) RET ；返回主程序 ADD5： CLR 14H ；個(gè)位的進(jìn)位清零

42、 DEC R0 ；顯示十位數(shù) MOV A, @R0 ADD A,#01H ；十位加1 DA A ；BCD碼調(diào)整 JB 1CH,ADD6 ；不等于十位所表示的最大數(shù)則跳轉(zhuǎn) RET ；返回主

43、程序 ADD3： CLR 1CH ；十位的進(jìn)位清零 DEC R0 ；顯示百位數(shù) MOV A,@R0 ADD A,#01H ；百位加1 DA A ；BCD碼調(diào)整 JB 14H,ADD4 ；不等于百

44、位所表示最大數(shù)則轉(zhuǎn)移 RET ADD4： CLR 24H ；清百位進(jìn)位 MOV R0,#00 RET 產(chǎn)品數(shù)比較子程序： PORTCOMP： MOV R0,#PARTS MOV R1,#LED1 ；百位數(shù)送R1 CJNE R2,#03H ；比較3次 COM MOV A

45、,@R0 MOV BUFF,@R1 ；保存給定值 CJNE A,BUFF,COMP2 ；兩者不相同則跳轉(zhuǎn) INC R0 ；產(chǎn)品數(shù)十位 INC R1 ；給定值十位 DJNZ R2,COMP1 SETB 08H

46、 ；產(chǎn)品標(biāo)志單元 RET COMP3： CLR 08H ；清產(chǎn)品標(biāo)志單元 RET COMP2： JNC COMP3 ；判斷有無(wú)進(jìn)位標(biāo)志 LJMP ALARM ；有進(jìn)位則報(bào)警 產(chǎn)品加1子程序： BOXADD1： MOV R0,#BOX3

47、 MOV A,@R0 ADD A,#01H ；包裝箱個(gè)位加1 DA A ；BCD碼調(diào)整 JB 3CH,ADD2 ；不大于個(gè)位顯示最大值則跳轉(zhuǎn) RET ADD2： CLR 14H DEC R0 ；十位數(shù)加1 MOV A, @R0

48、 ADD A,#00H DA A ；BCD碼調(diào)整 JB 34H,ADD3 RET ADD3： CLR 2CH ；清百位進(jìn)位 DEC R0 ；百位比較 MOV A,@R0 ADD A,#00H DA

49、 A ；BCD碼調(diào)整 JB 2CH,ADD4 RET ADD4： CLR 2CH ；清進(jìn)位標(biāo)志 MOV R0,#00H RET 包裝箱數(shù)比較子程序： BOXCOMP： MOV R0,#PARTS MOV R1,#LED1 ；百位數(shù)送R1 CJNE R2,#03H

50、 ；比較3次 COMP4： MOV A,@R0 MOV BUFF,@R1 CJNE A,BUFF,COMP5 INC R0 ；給定值十位數(shù) INC R1 ；包裝箱十位數(shù) DJNZ R2,COMP4 SETB 09H ；包裝箱計(jì)數(shù)單元置1

51、 RET COMP6： CLR 09H ；清包裝箱計(jì)數(shù)單元 RET COMP5： JNC COMP6 LJMP ALARM ；超過(guò)給定值，則報(bào)警 報(bào)警處理子程序： ALARM： SETB 02H ；報(bào)警標(biāo)志單元置1 CLR 00H ；停電機(jī)1 CLR 01H

52、 ；停電機(jī)2 CLR 03H ；清正常運(yùn)行標(biāo)志單元 MOV A,20H ；將標(biāo)志單元存入A中 MOV DPTR,#8002H MOVX @DPTR,A ；將標(biāo)志單元送8255A的C口 LJMP MAIN 延時(shí)子程序： DELAY： MOV R3，B9H ；延時(shí)的次數(shù) DEC R3 ；自減 NOP ；空操作 NOP CMP R3，#00H ；是否達(dá)到延時(shí)次數(shù) JNZ DELAY ；沒(méi)有則繼續(xù)延時(shí) RET ；返回主程序 .