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      基于單片機(jī)的包裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計

      發(fā)布時間:2020-06-10 10:22:47 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

      0引言

      提高自動化程度是包裝機(jī)械發(fā)展最重要的趨勢。傳統(tǒng)的包裝機(jī)械控制系統(tǒng)多采用繼電器、接觸器控制電路。由于包裝機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)整部位不斷增加,使得控制系統(tǒng)越來越復(fù)雜,給制造、調(diào)整、使用和維修均帶來不便。針對目前全自動包裝機(jī)存在的控制系統(tǒng)落后、 產(chǎn)品可靠性差等問題,采取了以單片機(jī)為核心的較為理想的控制方案,以便更好地提高包裝機(jī)的加工精度、生產(chǎn)率及穩(wěn)定性和可靠性。

      1系統(tǒng)總體設(shè)計

      (單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點:①4KB可改寫的程序Flash存儲器(可寫入/擦除1000次);②全靜態(tài)工作:0~24MHz;③3級程序存儲器保密;④128x8字節(jié) 內(nèi)部RAM;⑤32條可編程I/O線;⑥2個16位定時器/ 計數(shù)器;⑦6個中斷源;⑧可編程串行通道;⑨片內(nèi)時 鐘振蕩器。另外,AT89C51是用靜態(tài)邏輯來設(shè)計的,其 工作頻率可下降到0Hz,并提供兩種可用軟件來選擇的 省電方式即:空閑方式(Idle Mode)和掉電方式(Power Down Mode)。在空閑方式中,CPU停止工作,而 RAM、定時器/計數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)都繼續(xù)工作。 在掉電方式中,片內(nèi)振蕩器停止工作,由于時鐘被"凍結(jié)”,使一切功能都暫停,故只保存片內(nèi)RAM中的內(nèi)容,直到下一次硬件復(fù)位為止。

      1. 本系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)如下:①生產(chǎn)率:40-100 袋/分鐘,速度可調(diào);②走紙精度:±0.5mm;③顯示部 分:實時顯示袋長、計數(shù)值;④按鍵部分:能夠?qū)崿F(xiàn)光 電/數(shù)字選擇、CPU復(fù)位、計數(shù)復(fù)位、計數(shù)暫停等功能。
      2. 系統(tǒng)總體設(shè)計。包裝膜的自動精確傳送是該包 裝機(jī)實現(xiàn)其功能的關(guān)鍵部分。針對目前全自動包裝機(jī)存 在的局限,為了更好地提高加工精度、生產(chǎn)率及穩(wěn)定性 和可靠性,釆取了一系列的措施。

      一是釆用單片機(jī)作為控制電路的核心;二 是顯示部分釆用發(fā)光二極管LED數(shù)碼管作顯示器,用共陰極數(shù)碼管驅(qū)動器MAX7219來驅(qū)動;三是采用混合式步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動走紙程。本系統(tǒng)釆用驅(qū)動器來驅(qū)動混合式步進(jìn)電機(jī) 86BYG303;四是袋長的控制。用兩種方法實現(xiàn)袋長的 控制:光電模式和數(shù)字模式。

      本系統(tǒng)的硬件和軟件都采用模塊化的設(shè)計思想,即根據(jù)包裝機(jī)的功能、精度和技術(shù)指標(biāo)“自頂向下”按功 能把硬件和軟件分成若干模塊,分別進(jìn)行設(shè)計和調(diào)試, 然后把它們連接起來再總調(diào)。根據(jù)此原理圖, 采用模塊化的設(shè)計思想,逐步設(shè)計出單片機(jī)系統(tǒng)的硬件 和軟件,然后再將硬件和軟件結(jié)合起來總調(diào)。

      2硬件電路設(shè)計

      (1)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器內(nèi)部接口電路。本系統(tǒng)所選用 的步進(jìn)電機(jī)為步進(jìn)電機(jī),采用的驅(qū)動器為SH2046A。該電機(jī)可直接與驅(qū)動器相連。內(nèi)部接口電路 統(tǒng)進(jìn)行初始化,接著從按鍵置入光電模式或數(shù)字模式。 在工作的過程中,還可以通過按鍵實現(xiàn)CPU復(fù)位、計數(shù) 復(fù)位、計數(shù)暫停等功能。

      4結(jié)束語

      和脈沖端CP。用三極管C9O13來對單片機(jī)的電壓和電 流進(jìn)行放大,達(dá)到驅(qū)動電源的標(biāo)準(zhǔn)。(3)顯示電路。在包裝機(jī)的工作過程中,需要將袋長和生產(chǎn)的數(shù)量顯示出來,由于顯示的內(nèi)容只是數(shù)碼, 所以可以用發(fā)光二極管 LED數(shù)碼管作顯示器。 MAX7219是串行接口 8位 LED數(shù)碼管驅(qū)動器,采用 CMOS工藝,內(nèi)部集成了 數(shù)據(jù)保持、BCD譯碼器、 多路掃描器、段驅(qū)動器和 位驅(qū)動器。每片MAX7219 最多可同時驅(qū)動8個LED包裝膜的自動精確 傳送是該包裝機(jī)實現(xiàn)其 功能的關(guān)鍵部分。將單 片機(jī)用于包裝機(jī)械中, 使包裝技術(shù)與單片機(jī)技 術(shù)相結(jié)合,從而可實現(xiàn) 機(jī)電一體化控制,提高包 裝機(jī)械的自動化程度及運 行可靠性和穩(wěn)定性。

       

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