基于單片機的生產(chǎn)線糖果計數(shù)與包裝控制

1、燕山大學課 程 設 計 說 明 書題目： 基于單片機的生產(chǎn)線中的糖果計數(shù)與包裝控制 學院（系）： 電院自動化系 年級專業(yè)： 學 號： 學生姓名： 指導教師： 吳忠強 劉劍鳴 教師職稱 教授 副教授 電氣工程學院課程設計任務書課程名稱： 微機控制課程設計 基層教學單位： 自動化系 指導教師： 學號學生姓名（專業(yè)）班級設計題目生產(chǎn)線中的糖果計數(shù)與包裝控制設計技術參數(shù)對生產(chǎn)線上的糖果計數(shù)與包裝進行控制，計數(shù)控制值可以任意設定，要求最大顯示3位十進制數(shù)設計要求1說明書一份，不少于6000字（如打印用小四號字）。2說明書封面與內容需一致（打印或本人手抄）。3完成A3圖紙一張。4鼓勵學生進行創(chuàng)造性的設計和

2、發(fā)明。參考資料反饋控制理論、工廠電器、半導體變流技術、電力拖動及自動化、電子技術、計算機控制、制圖、計算機原理、單片機原理及應用、電力電子技術、計算機操作系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)等課程教課書及相關專業(yè)報紙、雜志和論文。周次第一周第二周應完成內容1、 定系統(tǒng)總體設計方案（包括方案的選擇說明）。2、 選擇系統(tǒng)控制變量和被控參數(shù)，檢測與轉換器件、控制器和執(zhí)行器。3、選擇計算機的類型，并對系統(tǒng)控制參數(shù)進行整定。1、完成計算機、外設及被控設備的連接、調試、檢驗和計算機軟件編程。修正、改進系統(tǒng)的硬、軟件設計。2、編寫說明書一份，繪制A3圖紙一張。3、完成課程設計考核，評分。指導教師簽字基層教學單位主任簽字說明

3、：1、此表一式三份，系、學生各一份，報送院教務科一份。 2、學生那份任務書要求裝訂到課程設計報告前面。電氣工程學院 教務科燕山大學課程設計評審意見表指導教師評語：成績： 指導教師： 2014年 1 月 4 日答辯小組評語：成績： 評閱人： 2014年 1 月 4 日課程設計總成績：答辯小組成員簽字：2014年 1 月 4 日摘 要在工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要對產(chǎn)品進行計數(shù)、裝箱，像是生產(chǎn)線中的糖果計數(shù)與包裝控制。如果用人工不但麻煩，而且效率低、勞動強度大。隨著微機控制的普及，特別是單片機的應用，給該系統(tǒng)的設計帶來了極大的方便。本論文設計了一種以AT89C51單片機為核心的流水線生產(chǎn)糖果計數(shù)及包裝控制

4、系統(tǒng)，可以對工業(yè)自動化生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品進行精確的計數(shù)和包裝。為了讀鍵盤給定值及檢測和控制，專門擴展一個8255A可編程接口及程序存儲器EPROM2732(4K*8 200ns可用紫外線擦除標準EPROM)。擴展的8255A的B口用于給定值或產(chǎn)品計數(shù)顯示。對微型機控制裝箱系統(tǒng)進行全面的論述和系統(tǒng)設計。關鍵詞：計數(shù)；包裝；自動控制；51單片機目錄一、課題設計目的及要求31.1自動包裝控制系統(tǒng)的設計意義31.2設計內容及功能要求3二、總體方案設計42.1控制方案列舉分析及確定42.2自動裝箱系統(tǒng)配置方案4三、控制系統(tǒng)硬件設計73.1微機系統(tǒng)硬件設計73.2控制電路設計9四、軟件設計134.1程序流

5、程圖134.2系統(tǒng)內存單元分配17五、電路仿真及程序書寫17六、結論18參考文獻19附錄20一、 課題設計目的及要求在工業(yè)生產(chǎn)過程中,經(jīng)常需要對流水線上的產(chǎn)品進行計數(shù)和包裝,傳統(tǒng)的人工方法不僅容易漏計、錯計、勞動強度大、效率較低。本設計介紹一種AT89C51單片機為核心的流水線產(chǎn)品計數(shù)及裝箱，可以對工業(yè)自動化生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品進行精確計數(shù)和裝箱。1.1 自動包裝控制系統(tǒng)的設計意義自動化水平在制造工業(yè)中不斷提高，應用范圍正在拓展。自動裝箱的關鍵在于依據(jù)裝箱過程，設計出一個能夠得以實現(xiàn)自動控制的結構方案。具有革命意義的自動化浪潮改變著自動裝箱的方方面面：優(yōu)秀的自動控制裝箱系統(tǒng)，無論從提高產(chǎn)品質量和

6、生產(chǎn)效率方面，還是從消除加工誤差和減輕勞動強度方面，都能起到十分明顯的作用。1.2設計內容及功能要求從上面分析論述，由系統(tǒng)功能要求、方案選擇和設備配置，我們可以設計出一個自動裝箱系統(tǒng)，其原理圖如圖1.1所示：檢測器2檢測器1傳送帶1傳送帶2圖 1.1 產(chǎn)品自動裝箱系統(tǒng)原理圖在圖1.1中，該系統(tǒng)帶有兩個傳送帶，及包裝箱傳送帶和糖果傳送帶，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。糖果傳送帶將產(chǎn)品從車間傳送到包裝箱。當某一產(chǎn)品被送到傳送帶的末端，會自動落入包裝箱內，并由檢測器2轉換成計數(shù)脈沖。二、總體方案設計2.1 控制方案列舉分析及確定在這個系統(tǒng)中，從上面對系統(tǒng)要求的分析中

7、可以看出：生產(chǎn)過程中的機器按確定的先后順序連續(xù)不斷的進行開(ON)和關(OFF)，所以為順序控制。而順序控制一般有下列幾種控制方法：1) 繼電器順序控制(RLC) RLC的缺點是：線路復雜；觸點的頻繁開閉產(chǎn)生電磁干擾信號，降低了使用壽命，使可靠性大為降低；不能隨意更改線路以適應其他用途?？梢娺@種控制方案實現(xiàn)完全自動化較難，功能也較少，不適宜于本系統(tǒng)。2) 可編程序順序控制器 這種順控器將計算機通用靈活和繼電器邏輯控制簡單、操作方便、價格便宜的優(yōu)點結合起來，被稱為Programmable Logic Controller (可編程控制器)，簡稱PLC。3) 單片機：隨著大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展，

8、中央處理器(CPU)、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、(I/O)接口、定時器/計數(shù)器和串行通信接口，以及其他一些計算機外圍電路等均可集成在一塊芯片上構成單片微型計算機，簡稱為單片機。 單片機具有體積小、成本低，性能穩(wěn)定、使用方便、使用壽命長、功耗低等特點。其最明顯的優(yōu)勢就是可以嵌入到各種儀器、設備中，這是其他計算機和網(wǎng)絡都無法做到的。綜上所述，通過對各種控制方案的分析比較，再加上對本系統(tǒng)實際情況、功能要求的結合，我們可以看出，采用單片機實現(xiàn)控制的方案將容易實現(xiàn)。單片機控制系統(tǒng)功能強大、精度高、性能穩(wěn)定可靠、使用方便、性價比高。所以采用單片機控制系統(tǒng)來實現(xiàn)自動控制。2.2 自動裝

9、箱系統(tǒng)配置方案選定了單片機之后，為了實現(xiàn)自動裝箱系統(tǒng)，然后開始進行硬件配置。2.2.1 單片機微型計算機類型及相應芯片的選擇單片機類型：對于單片機的型號，由于系統(tǒng)不是特別復雜的較大型系統(tǒng)，我們在這里采用應用廣泛、性能較高、這幾年在我國非常流行的AT89C51單片機，它是由美國ATMEL公司開發(fā)生產(chǎn)的。由于系統(tǒng)需要較多接口，所以必須進行接口擴展，在這里由于系統(tǒng)不需擴展數(shù)據(jù)儲存器(RAM)。采用有較多的I/O接口的8255A芯片而不采用8155芯片進行接口擴展。2.2.2 檢測原理及傳感器選擇本系統(tǒng)所需的檢測，判斷的對象有：(1)判斷空箱是否到位。判斷空箱是否到位的方法是利用傳感檢測器進行檢測，有

10、紅外線探測器和光電傳感器兩，但紅外線探測器由于是利用物體輻射接收信號，所以信號較弱不準確，而且紅外線傳感器價格較貴、易受干擾、成本也高；光電式傳感器是以光電器件作為轉換元件的傳感器，光電檢測方法具有精度高、應用快、非接觸等優(yōu)點，而可測參數(shù)多，光電傳感器的結構簡單，形式靈活多變因此，光電式傳感器在檢測和控制中應用非常廣泛?？梢娎霉怆娛絺鞲衅鬟M行檢測較好。(2)判斷箱子是否已裝滿產(chǎn)品。這里判斷箱子是否已裝滿產(chǎn)品的方法采用產(chǎn)品進行計數(shù)：當數(shù)量達到要求時就做出箱子已裝滿的判斷，計數(shù)的方法又有兩種，即紅外線照射和光敏電阻照射兩種，如(1)的方法所述，所以我們在這里采用光電傳感器來進行信號檢測。 2.2

11、.3 輸入輸出設備的選擇輸入輸出設備是指系統(tǒng)與各種人機之間的對話設備。(1)輸入設備的選擇輸入設備有按鈕、開關、鍵盤等，本系統(tǒng)由于不但需要開關，而且要輸入數(shù)據(jù)，故可采用包括開始、停止兩個命令功能鍵和數(shù)字等多個鍵的鍵盤來作為輸入設備。(2)顯示設備的選擇本系統(tǒng)的較小型簡單的顯示設備有兩種：采用發(fā)光二極管顯示器LED(Light Emitting Diode)顯示和采用液晶顯示器LCD(Liquid Crystal Diode)顯示。后者雖然有功耗小、體積小、重量輕的優(yōu)點，但價格較高，多用于珍袖儀表和低功耗的系統(tǒng)中 。而在本系統(tǒng)中，為了降低產(chǎn)品成本、使顯示清晰容易辨認，而且對功耗和體積重量等捕捉很

12、大要求，所以采用發(fā)光二極管顯示器LED顯示。 2.2.4 電機類型及其控制方案的選擇由于對電機的控制輸入的信號為開關量，傳送動力不用很大，而且傳送產(chǎn)品和箱子時需要精確定位，所以我們在這里采用由開關量控制的伺服同步電機。不需要可逆調速，所以選擇交流電機，因為對箱子和產(chǎn)品的傳送過程中都需要精確定位以便實現(xiàn)自動裝箱，所以要求電機能快速停止，在此選擇了220V交流伺服同步電機。由于在傳動過程中，傳送箱子的電機負荷較大，所以選用堵轉力矩和轉子慣量較大的HD18-1電機。由于對電機需要大電壓來控制，而微機系統(tǒng)輸出的開關量為不能直接用來驅動電機的低電平，還有也為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力，我們采用光電隔離技術。

13、而對電機可以采用多種方法控制，如繼電器、固態(tài)繼電器(SSR)、可控硅(SCR)、電磁閥及大功率場效應管等。其中繼電器是電氣控制中最常用的控制器，但在控制時容易發(fā)生觸點產(chǎn)生火花，并且因觸點容易氧化而影響系統(tǒng)穩(wěn)定性；而固態(tài)繼電器輸入電流小，輸出無觸點，與電磁式繼電器相比具有體積小、重量輕、無機械噪聲、無抖動和回跳、開關速度快、工作可靠等優(yōu)點。故我們在這里采用無觸點的固態(tài)繼電器進行控制。 2.2.5 確定自動裝箱控制系統(tǒng)總體方案由以上分析可得：本系統(tǒng)采用型號為8051的單片機及其8255A等系列芯片進行微機控制。采用STD標準總線作為系統(tǒng)總線。采用光電式傳感檢測器進行檢測信號。采用帶有開始和停止命令

14、功能鍵的編碼鍵盤。采用LED顯示器進行信號顯示。采用220V交流電機進行同步伺服電機傳送，產(chǎn)品傳動采用堵轉力矩可轉子慣量較小的HD5-1電機、箱子傳動選用堵轉力矩可轉子慣量較大的HD18-1電機，電機的控制則采用光電隔離接口和固態(tài)繼電器進行控制。采用專用廠家生產(chǎn)的成品的開關電源 。只要達到下列要求即可：(1)電源具有足夠的功率，以免滿負荷或超負荷時發(fā)熱嚴重，精度降低。(2)電源變壓器將有良好的屏蔽并在電源入口處設置了交流穩(wěn)壓器和交流濾波器、分布式電抗等，以做好抗干擾、提高穩(wěn)壓和濾波效果。(3)要求能提供包括+5V等的多檔次的電壓。本系統(tǒng)結構框圖如下：三、 控制系統(tǒng)硬件設計 3.1 微機系統(tǒng)硬件

15、設計硬件圖說明為達到本系統(tǒng)功能，采用AT89C51單片機設計系統(tǒng)，為讀鍵盤給定值，同時實行檢測和控制，專門擴展一個8255A可編程接口，擴展的8255A的B口用于給定值或產(chǎn)品計數(shù)顯示。其系統(tǒng)原理圖如附錄A所示。AT89C51、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明如下：(1) AT89C51: 4K字節(jié)可編程FLASH存儲器全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz三級程序存儲器鎖定128×8位內部RAM32可編程I/O線兩個16位定時器/計數(shù)器5個中斷源可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內振蕩器和時鐘電路(2) 8255A :8255A基本特性：82

16、55A是一個具有兩個8位(A口和B口)和兩個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與外部設備之間提供TTL電平兼容的接口，如A/D、D/A轉換器、鍵盤、步進電機以及需要同時兩位以上信息傳遞的一切形式的并行接口；8255A能適應CPU與I/O接口之間的多種數(shù)據(jù)傳送方式的要求；8255A可執(zhí)行功能很強，內容豐富的兩條命令(方式字和控制字)為用戶根據(jù)外界條件來使用8255A構成多種接口電路提供了靈活方便的編程環(huán)境；8255A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

17、；G：存儲器允許信號； (4)開關電源： 開關電源選用+12V ATX電源。在整個開關接通期間，電源向負載提供能量；當開關斷開時，輸入電源便中斷了能量的控制，輸入電源向負載提供的能量是斷續(xù)的。(5)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遠超過了電感、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，加上機殼有很多樣式，幾乎可以到處使用。光電傳感器的原理圖如圖3.1所示：3.2 控制電路設計 3.2.1 信號檢測(數(shù)據(jù)采集)電路本系統(tǒng)的基本原理主要是單片機和光電檢測技術的結合，經(jīng)過分析，光電脈沖轉換電路如圖3.3所示，BG1為光敏二極管，當光線照射B

18、G1時，產(chǎn)生光電流，使R2上壓降增大，導致晶體管導通，觸發(fā)由晶體管BG2組成的射極耦合觸發(fā)器，使U0為低位；反之，U0為高電位。該脈沖信號U0可送到計數(shù)電路計數(shù)。圖3.1 電脈沖轉換電路 3.2.2 電機控制電路的設計包裝系統(tǒng)控制電路主要有兩部分：一是信號檢測，光電檢測器1判斷包裝箱是否到位，光電檢測器2用于裝箱零件計數(shù)。再一部分就是傳送帶電機控制。下邊主要介紹傳送帶電機控制。8255A的PC0控制傳送帶1的電機，PC1控制傳送帶2電機。當按下啟動鍵(START)后，使PC0輸出高電平，經(jīng)反向后變?yōu)榈碗娖?，固態(tài)繼電器KM發(fā)光二極管亮，因而使得KM主觸點導通，交流電機通電，使傳送帶1運動，帶動包

19、裝箱運動。電機2同樣原理。 3.2.3 顯示電路設計本系統(tǒng)采用LED數(shù)碼顯示。發(fā)光二極管LED (Light Emitting Diode)是一種通電后能發(fā)光的半導體器件， LED數(shù)碼顯示器就是由發(fā)光二極管組合成的。發(fā)光二極管是組成LED發(fā)光二極管顯示字符的顯示器件。它使用了8個LED發(fā)光二極管，其中7個用于顯示字符，1個用于顯示小數(shù)點，故通常稱之為7段(也有稱作8段)發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器。LED內部結構又有共陽極和共陰極兩種接法，分別為高電平有效和低電平有效。其電路如下圖3.5所示，采用LED接口電路由于個位數(shù)碼管的顯示段碼是互相并聯(lián)的，因此在同一時刻只能顯示同一種字符(即只顯示一個顯示位上

20、的字符)。為了能夠同時顯示多個(即多位)字符，我們必須對LED采用動態(tài)顯示方法，其方法就是利用人眼對視覺的殘留效應，逐個地循環(huán)點亮各位數(shù)碼管，每位顯示1ms左右，使人看起來就好像在通的字符一樣。圖3.2 LED顯示電路示意圖除了要給顯示器提供顯示碼段之外，還要對顯示器進行位控制，即通常所說的“段控”和“位控”。因此對于多位LED數(shù)碼顯示器的接口電路來說，需要有兩個輸出口，其中一個用于輸出顯示段碼；另一個用于輸出位控信號?！拔豢亍睂嶋H上就是對LED顯示器的公共段進行控制，位控信號的數(shù)目與顯示器的位數(shù)相同。這里的顯示器位數(shù)為3位。 3.2.4 報警系統(tǒng)的硬件設計在這里為了提高系統(tǒng)的可靠性及減少誤操

21、作，設計了一個報警系統(tǒng)。其報警方式采用蜂鳴器信號進行：我們用PC2、PC3這兩個I/O口接線設計了兩個狀態(tài)指示燈以作為報警系統(tǒng)的輸出硬件。圖 3.3 報警電路圖當系統(tǒng)沒有設定值而啟動START鍵時，或者當計數(shù)值超過給定值時，則蜂鳴器響，提醒操作者注意，需重新設置參數(shù)后啟動。 3.2.5 給定值電路設計為了使系統(tǒng)簡單，我們自行設計的一個由二極管矩陣組成的編碼鍵盤，如圖3.6所示。圖3.4 編碼鍵盤原理圖鍵盤輸出信號D、C、B、A (BCD碼)接到8255A的A口PA3-PA0，鍵選通信號KEYSTROBE(高電平有效)，經(jīng)反向器接到89c51的中斷管腳。當某一個鍵按下去時，KEYSTROBE為高

22、電平，經(jīng)反相后的下降沿向89c51申請中斷。89c51響應后，讀入BCD碼，作為給定值，并送顯示。由于系統(tǒng)設計只有三位顯示，所以最多只能給定999，輸入順序為從高位(百位數(shù))開始。當按鍵未按下時，所有輸出端均為高電平。當按鍵按下后該鍵的BCD碼將出現(xiàn)在輸出線上。例如，按下“6”鍵時，與鍵6相連的兩個二極管導通，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89c51申請中斷。四、 軟件設計 4.1 程序流程圖 4.1.1 主程序的設計及其流程圖通過上述分析可知，本系統(tǒng)鍵盤的作用主要是給定值的輸入。當給

23、定值設定后，在包裝過程中就沒什么作用了。因此為了提高系統(tǒng)的實時性，系統(tǒng)采用中斷方式作鍵盤處理，對裝箱是否到位及產(chǎn)品數(shù)計數(shù)，則采用查詢方法。整個系統(tǒng)流程圖，如圖4.1所示。中斷程序主要用來設定給定值，當給定鍵盤有鍵按下時，KEYSTROBE輸出高電平，經(jīng)反相器后向89c51申請中斷。在中斷服務程序中，讀入該鍵盤給定值，一方面存入相應的給定單元(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)。完成上述任務的中斷服務程序流程

24、圖如圖4.1所示 。為了設計主程序和子程序的流程圖，首先必須設置有關內存單元。這里用89c51內部RAM的20H單元的00H至03H四位分別代表電機1、電機2、報警和正常運行標志單元；用21H單元的08H和09H兩位作為零件及包裝箱計數(shù)標志單元。當計數(shù)值等于給定值時，則此兩位標志單元置1，否則為0。一旦此標志單元為1，則停止計數(shù)，把裝滿的包裝箱運走并重新運來一個空箱；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。如果計數(shù)單元超過給定值，將產(chǎn)生報警，告知操作人員計數(shù)有誤，此時系統(tǒng)自動停下來，等待操作人員處理。圖4.1 包裝控制系統(tǒng)主程序框圖 4.1.2 動態(tài)顯示子程序流程圖在這里我們采用的為

25、以軟件為主的LED接口電路，用軟件進行譯碼，其流程圖如圖4.2所示。圖4.2 動態(tài)顯示子程序流程圖 4.1.3 中斷子程序流程圖中斷服務程序主要用來設定給定值，當給定鍵盤按下時，KEYSTROBE輸出高電平，經(jīng)反相器后向AT89C51申請中斷 。在中斷服務程序中，讀入該鍵盤給定值，一方面存入相應的給定單元(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)，完成上述任務的中斷服務程序框圖如圖4.3所示。圖4.3 輸入給定值

26、中斷服務程序圖 4.1.4 報警子程序設計報警系統(tǒng)根據(jù)報警參數(shù)及傳感器的具體情況又可分為硬件直接報警和全軟件程序報警，前者的報警信號是直接通過硬件對被測參數(shù)和給定值進行比較而產(chǎn)生的，是在傳感器中進行的，當這種硬件直接報警的信號產(chǎn)生之后再由軟件進行處理，而后者則通過程序比較而得到信號并由軟件完成報警處理系統(tǒng)主要是針對誤操作做出報警，如當無給定值時就按STRART鍵等，而無需進行上下限參數(shù)的比較，故只需在微機中進行即可，故可采用全軟件報警。其報警程序的設計可對計數(shù)單元進行比較而形成 。 4.2系統(tǒng)內存單元分配為了進行微機系統(tǒng)程序設計，首先需設置一些有關內存單元。這里AT89C51內部RAM的20H

27、單位的00H03H四位分別代表電機1、電機2、報警和正常運行標志單元；用21H單元的08H和09H兩位作為產(chǎn)品及包裝計數(shù)標志單元，當計數(shù)值超過給定值時，則此二位標志置1，否則為0。一旦標志單元為1，則產(chǎn)生報警，告知操作人員計數(shù)有誤，此時系統(tǒng)會自動停止，等待操作人員處理。五、電路仿真及程序書寫在PROTEUS繪制好原理圖后，截圖如下，調入已編譯好的目標代碼文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理圖中看到模擬的實物運行狀態(tài)和過程。 它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機實驗硬件高度對應。這在相當程度上替代了傳統(tǒng)的單片機實驗教學的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟件調試、運行

28、結果等。 用keil軟件將此次課設的程序按照前面所介紹的順序進行了書寫。在書寫過程中遇到了各種由于格式上出現(xiàn)的錯誤，開始時在運用匯編語言上有些生疏，但都一一克服了，直至運行沒有錯誤。六、 結 論本系統(tǒng)采用AT89C51單片機，擴展了8255A接口，實現(xiàn)了流水線產(chǎn)品的自動計數(shù)和自動裝箱。本系統(tǒng)優(yōu)點是控制過程簡單，操作方便。起動裝箱電機1，使裝箱沿著傳送帶向前移動。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1。起動電機2，使產(chǎn)品沿著傳送帶向前移動，產(chǎn)品一個一個下落時，通過光電傳感器2的檢測，將產(chǎn)生一系列脈沖信號，從檢測器2輸出的脈沖，由計算機計數(shù)，并不斷地與存在給定值單元中的給定值進行

29、比較。如果產(chǎn)品數(shù)與給定值相等，則停止電機2。重復上述過程，直至包裝箱數(shù)與給定值相等。本系統(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。缺點是產(chǎn)品和裝箱的計數(shù)不能超過999，控制過程為順序控制，其實際的操作可行性有待進一步的驗證。 本論文是在自己不斷尋找材料下完成的。論文從選題、實驗研究到最后的成稿，得到了同學的熱情鼓勵和細心指導，在老師和諸多同學的幫助下，我順利的完成了本次設計。在這里我要感謝老師和幫助過我的同學。在他們的幫助下，我在這次設計中學到了許多，可以說是受益非淺。設計伊始，黃老師就有針對性的對我們提出了設計要求和注意事項，并對設計的各個環(huán)節(jié)流程及要點和

30、難點做了詳細的說明。而同班同學幫我解決了許多設計中遇到的細節(jié)上的小問題，還提供了很多相關的資料。在整個設計過程中，黃老師在各個環(huán)節(jié)都給予了細心的指導，小到資料的查詢，大到疑難問題。在此深表感謝，感謝他對我的幫助，使我順利的完成了這次設計，并從本次設計中學到了教學環(huán)節(jié)中沒有學到的知識。在論文完成之際，深深感謝所有支持、鼓勵和幫助過我的老師和同學。參考文獻 1 周荷琴.微型計算機原理與接口技術M. 中國科學院技術大學出版社，2010. 2 劉輝.流水線產(chǎn)品計數(shù)及包裝微機自動控制J. 計量與測量技術，2000，20（10A）：5-14. 3楊立.微型計算機原理與接口技術M. 北京:中國鐵道出版社,2

31、003.4彭楚武.微機原理與接口技術M. 湖南:湖南大學出版社,2005.5 李雪飛，范立南.計算機控制理論. 機械工業(yè)出版社,2009.6 羅亞非.單片機應用基礎M. 北京：北京航空航天大學出版社，2005. 附錄 程序清單該系統(tǒng)控制程序如下：ORG 0000HLJMP MAINORG 0003HLJMP KEYBOARDLED1 EQU 22H ;產(chǎn)品計數(shù)單元(百位)LED2 EQU 23H ;(十位)LED3 EQU 24H ;(個位)BOX1 EQU 25H ;包裝箱計數(shù)單元(百位)BOX2 EQU 26H ;(十位)BOX3 EQU 27H ;(個位)BOXES EQU 28H ;包

32、裝箱給定值首地址PARTS EQU 2BH ;產(chǎn)品給定值首地址TIMES EQU 2EH ;給定值次數(shù)計數(shù)單元BUFF EQU 2FH ;緩沖單元 ORG 0100H MAIN: MOV R0,#22H MOV A,#00H MOV R1,#0DH ;22H2FHCLRZERO: MOV R0,A ;清計數(shù)、給定值單元 INC R0 DJNZ R1,CLRZERO MOV 20H,#00H MOV 21H,#00H MOV DPTR,#7FF3H ;8255控制寄存器地址 MOV A,#98H ; B 口輸出，A口、C口高四位輸入 MOVX DPTR,A ;8255方式字寫入 SETB IT0

33、 ;設置邊沿觸發(fā)方式 SETB EX0 ;設置中斷方式0 SETB EA ;開總中斷 WAIT: MOV A,TIMES ;等待設置給定參數(shù) CJNE A,#06H,WAIT ;判斷是否輸入完給定值 MOV TIMES,#0HWORK: SETB 00H ;啟動傳送帶電機1 SETB 03H ;工作正常指示燈 MOV A,20H ;啟動電機1和正常指示燈 MOV DPTR,#7FF2H ;連接電機地址 MOVX DPTR,ALOOP1 : MOVX A,DPTR JNB ACC.7,LOOP1 ;判斷包裝箱是否到位 MOV LED1,#00H ;清產(chǎn)品計數(shù)單元 MOV LED2,#00H MO

34、V LED3,#00H LCALL DISPLAY ;顯示產(chǎn)品數(shù) CLR 00H ;停箱子傳送帶電機 SETB 01H ;啟動產(chǎn)品傳送電機 MOV A,20H MOV DPTR,#7FF2H MOVX DPTR,ALOOP2: MOV DPTR,#7FF2H 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) LCALL PORTCOMP ;與給定值比較 JB 08H,FULL ;已裝滿 AJMP LOOP2 ;未裝滿，繼續(xù)裝入F

35、ULL: 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，則結束 JNB ACC.4,STOP LJMP WORK ;否則將繼續(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,#00HLOOP3: MOV DPTR,#7FF2H ;判斷是否重新啟動 MOVX A,DPTR JB ACC.5,LOOP3 LJMP WORK ;在進行下一輪包裝;停止鍵處理程

36、序：STOP: CLR 00H ;停止傳送電機 CLR 01H MOV A,20H MOVX DPTR,A LJMP MAIN ;轉主程序，等待輸入新的給定值;中斷服務子程序，設置給定值： KEYBOARD: MOV DPTR,#7FF0H MOVX A,DPTR MOV 30H,A L1: MOV DPTR,#SEGTBL MOVC A,A+DPTR ;取顯示碼 MOV DPTR,#7FF1H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#4000H MOVX DPTR,A LCALL DELAY MOV DPTR,#7FF0H MOVX A,DPTR CJNE A,30H,L1 MOV R0

37、,A INC R0 INC TIMES RETI ;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 MOV DPTR,#7FF1H MOVX DPTR,A ;B口輸出到數(shù)碼管 MOV DPTR,#4000H MOVX DPTR,A ;百位位選碼地址 ACALL DELAY ;顯示百位 MOV A,LED2 MOV DPTR,#SEGTBL MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#7FF1H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#2000H MOVX DPTR,A ACALL DEL

38、AY ;顯示十位 MOV A,LED3 MOV DPTR,#SEGTBL MOVC A,A+DPTR MOV DPTR,#7FF1H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#1000H MOVX DPTR,A ACALL DELAY ;顯示個位 RETSEGTBL: DB 3FH, 06H, 5BH,4FH, 66H, 6DH, 7DH, 07H, 7FH, 67H ;段選碼;產(chǎn)品加1子程序：PORTADD1: MOV R0,#LED3 MOV A,R0 ;取個位數(shù) ADD A,#01H ;個位加1 DA A ;BCD碼調整 JB PSW.6,ADD2 ;等于個位所表示的最大數(shù)則轉 RET ;返回主程序ADD2: CLR PSW.6 ;個位的進位清零 DEC R0 ;顯示十位數(shù) MOV A, R0 ADD A,#01H ;十位加1 DA A ;BCD碼調整 JB PSW.6,