傳感器設計時候使用的C52的單片機 基本設計思路和相關硬件如附件所呈現(xiàn),
詢問相關程序的源代碼和原理圖
如何實現(xiàn)操作實現(xiàn)實物成功。
1.1 流水線分類系統(tǒng)的背景
最初的流水線產(chǎn)品分類系統(tǒng)完全是基于人力的工作系統(tǒng),這種原始的分類系統(tǒng)主要是通過人工的分類和物料的搬運去實現(xiàn)對貨物的分類和提取。在這種物料的分類系統(tǒng)中浪費了較多的人、物力和財力對貨物進行人工查找與人工搬運等,從而導致工作的效率太低。尤其是在工作環(huán)境比較惡劣情況下,使用人工分類物料會讓物料分類的效率更低。上述的工作情況表明這種原始的工作模式明顯不能滿足現(xiàn)代化的物流配送對速度與準確性的較高要求,與此同時它也無法滿足生產(chǎn)企業(yè)的工作要求。因此,人們通過設計并制造出自動控制的物料輸送分類裝置,讓它代替之前的人工分類的工作方式,從而大大的提高了物料分類的效率。
由于科技的高速發(fā)展,各式各樣的自動化設備被用于物料的分類系統(tǒng)中。計算機、控制技術以及信息技術已經(jīng)成為信息的傳遞和處理的重要方式,盡管在大多數(shù)的流水線產(chǎn)品分類系統(tǒng)中,有一些作業(yè)環(huán)節(jié)仍然需要有人工的配合,但是工作的強度正在逐漸減小。由純機械電子分類作業(yè)的自動分類系統(tǒng)由于設備越來越智能化并且更加的適應社會需要,在工業(yè)領域中有較多的采用。這種自動分類裝置可以在高溫、腐蝕以及有毒的氣體等危險環(huán)境下代替人工勞作,從而保護他們的人身安全。
1.2 流水線分類分類系統(tǒng)的意義
單片機流水線分類系統(tǒng)采用單片機進行控制,能持續(xù)、快速地分類出不同種類的物體,其誤差率很低而且工作量遠遠低于以往,從而不斷地提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。并且機械全自動的物質(zhì)分類系統(tǒng)能夠靈活地與其它物流裝置進行完美的組合,實現(xiàn)對物料輸送流和物料信息流的分配與處理。它的開發(fā)屬于標準的和模塊的組裝,具有護理、檢測方便且系統(tǒng)布局靈活等特性,受位置原因的影響也較小。 在使用過程中,只需依照其物料的差異性質(zhì),將原系統(tǒng)相應的稍微改變便可簡單、快捷的達到工作的需要。
目前工業(yè)上使用單片機控制是最普遍的自動化控制方式,由于它控制較為便捷且可以避免環(huán)境的干擾,所以企業(yè)普遍選用微控制器作為系統(tǒng)的控制中心。物料分類設備的單片機控制系統(tǒng)采用單片機技術、氣壓傳動技術、定位控制技術、傳感器技術以及電機傳動方式等,從而實現(xiàn)了高效率的物料分類,不僅節(jié)省了企業(yè)不必要的勞動力,而且也促進了我國工業(yè)化的發(fā)展!
1.3 控制系統(tǒng)的要求
結(jié)合實際需求,本流水線分類系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下功能:
控制電機轉(zhuǎn)動實現(xiàn)傳送帶的驅(qū)動傳動;
能夠精準識別流水線貨物大小,并按大小進行分類;
實現(xiàn)控制舵機左右擺動,實現(xiàn)對大、小產(chǎn)品的分揀;
實現(xiàn)對流水線產(chǎn)品的計數(shù)顯示,及不同型號產(chǎn)品數(shù)量的統(tǒng)計;
采用液晶顯示屏LCD1602進行顯示。液晶顯示屏具有顯示功能強大,可以自己任意設置顯示內(nèi)容,而且比較美觀,整體控制也比較容易。 方案比較:考慮到系統(tǒng)的顯示功能和控制方式本設計采用了LCD1602液晶作為顯示裝置。 2.3 系統(tǒng)總體方案本流水線產(chǎn)品分類系統(tǒng)通過光電傳感器實現(xiàn)對產(chǎn)品的計數(shù)及產(chǎn)品的大小的分類,其中對計數(shù)傳感器與分類傳感器的感應距離通過調(diào)節(jié)完成,最后實現(xiàn)計數(shù)光電傳感器能對大、小產(chǎn)品同時計數(shù),分類光電傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)對大產(chǎn)品、小產(chǎn)品的不同感應,單片機通過綜合判斷兩個傳感器的感應情況驅(qū)動舵機進行產(chǎn)品分類,并將統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示于液晶屏上。另外需有傳送帶驅(qū)動電機,帶動傳送帶運動,系統(tǒng)框圖如圖所示。 
電機驅(qū)動控制電路主要通過單片機控制電機驅(qū)動芯片L298N,然后再由電機驅(qū)動芯片分別電機工作帶動傳送帶工作,保證其正常運轉(zhuǎn),然后其原理如圖3.5所示。 
圖3.6 電機驅(qū)動原理圖 3.4 紅外檢測電路設計3.4.1 紅外檢測模塊該紅外避障傳感器是基于紅外對管模塊的紅外避障傳感器。該傳感器模塊對環(huán)境光線適應能力強,其具有一對紅外線發(fā)射與接收管,發(fā)射管發(fā)射出一定頻率的紅外線,當檢測方向遇到障礙物(反射面)時,紅外線反射回來被接收管接收,經(jīng)過比較器電路處理之后,綠色指示燈會亮起,同時信號輸出接口輸出數(shù)字信號(一個低電平信號),可通過電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測距離,有效距離范圍 2~30cm,工作電壓為3.3V-5V。該傳感器的探測距離可以通過電位器調(diào)節(jié)、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點,可以廣泛應用于機器人避障、避障小車、流水線計數(shù)及黑白線循跡等眾多場合。 一、模塊參數(shù)說明 (1)當模塊檢測到前方障礙物信號時,電路板上綠色指示燈點亮電平,同時OUT端口持續(xù)輸出低電平信號,該模塊檢測距離2~30cm,檢測角度35°,檢測距離可以通過電位器進行調(diào)節(jié),順時針調(diào)電位器,檢測距離增加;逆時針調(diào)電位器,檢測距離減少。 (2)傳感器主動紅外線反射探測,因此目標的反射率和形狀是探測距離的關鍵。其中黑色探測距離最小,白色最大,小面積物體距離小,大面積距離大。 (3)傳感器模塊輸出端口OUT可直接與單片機IO口連接即可,也可以直接驅(qū)動一個5V繼電器;連接方式:VCC-VCC;GND-GND;OUT-IO。 (4)可采用3-5V直流電源對模塊進行供電。當電源接通時,紅色電源指示燈點亮。 
圖3.7 紅外避障模塊實物圖 3.4.2 紅外檢測原理圖為滿足本流水線分類系統(tǒng)需求,本系統(tǒng)分別在工設置兩個紅檢測模塊,啟動一個用于計數(shù),一個用于分類,原理圖如圖3.8所示。 
圖3.8 紅外檢測原理圖
3.5 電源模塊本系統(tǒng)供電除分為12V供電和5V供電,系統(tǒng)輸入220V市電然后進行降壓,整流,最后采用LM7805和LM7812穩(wěn)壓芯片進行穩(wěn)壓,產(chǎn)生12V和5V系統(tǒng)供電,穩(wěn)壓完成后采用多個電容進行濾波保證電源質(zhì)量,另在電路上設計一個LED發(fā)光二極管進行電源指示,詳細電路圖如圖3.9所示。 
圖3.9 供電電路原理圖 4. 軟件設計4.1 程序設計系統(tǒng)的程序設計(Programming)過程指的是后期整體程序的設計、編寫、調(diào)試的方法和過程。它是目標明確的智力活動。在進行大多數(shù)的控制系統(tǒng)的設計時候,除了前期對整體系統(tǒng)硬件的設計外,大量必須的工作就是后期怎樣根據(jù)每個系統(tǒng)的實際需要設計對應的符合要求的應用程序。因此,軟件設計在微機控制系統(tǒng)設計中占重要地位。對于本系統(tǒng),軟件也占有重要的地位。 本系統(tǒng)軟件設計由主程序、初始化程序、液晶顯示程序、傳感器檢測程序、電機驅(qū)動程序、舵機驅(qū)動程序組成。 4.2 主機主程序系統(tǒng)上電開始工作時首先執(zhí)行初始化程序,初始化單片機、液晶顯示及相關程序參數(shù)初始化。初始化完成后進入while循環(huán)主函數(shù),先驅(qū)動電機動作帶動傳送帶工作,然后開始光電檢測判斷,當分類光電為高電平時代表檢測到大號產(chǎn)品,驅(qū)動舵機左轉(zhuǎn),當分類光電檢測為低電平時代表檢測到小號產(chǎn)品帶動光電右轉(zhuǎn),檢測完成后最后更新液晶顯示,主機主程序流程圖如圖4.1所示。 
圖4.1 主機主程序流程圖 4.3 LCD顯示程序流程圖LCD1602液晶顯示器在本系統(tǒng)主要用于顯示當前產(chǎn)品計數(shù)數(shù)值等。首先程序開始后需要對LCD1602顯示器初始化,將屏幕清空,確保顯示正確。然后設置顯示內(nèi)容需要顯示的位置,然后再寫入需要寫入的數(shù)據(jù),如完成寫入反饋給單片機,完成單個字節(jié)的顯示寫入,后續(xù)其他內(nèi)容依照上述步驟依次寫入顯示。顯示流程圖如圖4.2所示。 
圖4.2 LCD1602液晶顯示器顯示流程圖
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