梁湖輝 胡志強(qiáng) 林娟

摘 要： 工件進(jìn)料自動(dòng)控制系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制中，是較常見的一種自動(dòng)控制方式。本文介紹一種基于52單片機(jī)的可對(duì)工件進(jìn)料數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)、統(tǒng)計(jì)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以52單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)方便、制作簡(jiǎn)單、工作可靠且性能穩(wěn)定，可用于各種直徑小至1mm的工件的自動(dòng)進(jìn)料、統(tǒng)計(jì)控制。

關(guān)鍵詞： 工作進(jìn)料；52單片機(jī)；自動(dòng)計(jì)數(shù)；控制

0、引言

在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，工件進(jìn)料自動(dòng)控制系統(tǒng)是較常用的控制系統(tǒng)之一，可對(duì)工件進(jìn)料數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，同時(shí)可根據(jù)實(shí)際對(duì)工件的包裝需要，設(shè)定工件進(jìn)料數(shù)的最大值，當(dāng)工件實(shí)際進(jìn)料數(shù)等于設(shè)定數(shù)時(shí)，控制進(jìn)料機(jī)構(gòu)停止工作，而當(dāng)達(dá)到設(shè)定值的工件被取走后，進(jìn)料機(jī)構(gòu)再重新恢復(fù)工作。

工件進(jìn)料自動(dòng)控制功能的實(shí)現(xiàn)有多種方式，下面介紹一種工作可靠性高、容易實(shí)現(xiàn)、制作方便、編程簡(jiǎn)單的基于52單片機(jī)的性價(jià)比較高的工件進(jìn)料自動(dòng)控制系統(tǒng)。

1、系統(tǒng)組成框圖

基于52單片機(jī)的工件進(jìn)料自動(dòng)控制系統(tǒng)電路組成框圖如圖1所示。

圖中，工件進(jìn)料自動(dòng)控制系統(tǒng)由52單片機(jī)最小系統(tǒng)、光電感應(yīng)電路、按鍵電路、進(jìn)料系統(tǒng)控制電路、顯示電路他聲光提示電路等組成。

2、硬件電路設(shè)計(jì)

2.1 電路組成

根據(jù)圖1所示的電路組成框圖而設(shè)計(jì)的基于52單片機(jī)的工件進(jìn)料自動(dòng)控制系統(tǒng)電路硬件電路原理圖如圖2所示。

（1）單片機(jī)最小系統(tǒng)

主電路：由STC89C52單片機(jī)、復(fù)位電路和晶振電路組成，是信號(hào)處理的中心，它接收光電感應(yīng)電路、按鍵電路的信號(hào)，進(jìn)行處理，然會(huì)根據(jù)這些信息，輸出控制信號(hào)，控制進(jìn)料系統(tǒng)、顯示電路、聲光提示電路的工作狀態(tài)。

復(fù)位電路：由電阻R9、電容C3和復(fù)位按鍵組成，R9、C3具有開機(jī)復(fù)位功能，復(fù)位按鍵具有隨時(shí)復(fù)位功能，當(dāng)按下復(fù)位按鍵，即可馬上復(fù)位。

晶振電路：由石英晶振、電容C1、C2組成，產(chǎn)生連續(xù)的矩形脈沖信號(hào)，為單片機(jī)系統(tǒng)提供時(shí)序控制信號(hào)。

（2）光電感應(yīng)電路

由D1、D2光電對(duì)管、電阻R7、R8和電容C4組成，判斷工件是否有間隔地順序通過(guò)，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。

（3）按鍵電路

由電阻R1～R6、開始、停止、暫停、加一、減一和手動(dòng)開啟計(jì)數(shù)等按鍵組成，實(shí)現(xiàn)各種電路狀態(tài)的控制。

（4）進(jìn)料系統(tǒng)控制電路

由三極管VT2、繼電器K、二極管、電阻R13、負(fù)載RL等組成。

負(fù)載RL在電路中沒(méi)有設(shè)計(jì)，可根據(jù)用戶具體情況設(shè)計(jì)各自的電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)進(jìn)料。

（5）顯示電路

由液晶模塊LCD1602、排組RP1、電位器RV1組成，顯示實(shí)時(shí)進(jìn)料數(shù)和設(shè)定的最大進(jìn)料數(shù)。

（6）聲光提示電路

由三極管VT1、電阻R10、R11、R12、發(fā)光二極管和蜂鳴器組成，提示實(shí)時(shí)進(jìn)料數(shù)已達(dá)到最大進(jìn)料數(shù)。

2.2電路工作原理

電源一接通，電路除進(jìn)料系統(tǒng)控制電路外，其他功能電路開始工作，單片機(jī)先接收按鍵電路的控制信號(hào)，決定電路處于何種工作狀態(tài)。首先，操作人員通過(guò)控制暫停、加一、減一鍵設(shè)置允許進(jìn)料的工件最大數(shù)，然后按下開始按鍵，單片機(jī)先判斷進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)料的實(shí)際值是否小于設(shè)定值，當(dāng)工件實(shí)際值小于設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)開始允許光電計(jì)數(shù)系統(tǒng)、進(jìn)料控制系統(tǒng)工作，同時(shí)在顯示系統(tǒng)上同時(shí)顯示工件實(shí)際數(shù)值和設(shè)定值。

當(dāng)工件實(shí)際數(shù)值和設(shè)定值相等時(shí)，單片機(jī)控制進(jìn)料系統(tǒng)停止工作，同時(shí)聲光提示電路工作，提醒工作人員工件數(shù)已達(dá)到設(shè)定值。只有當(dāng)工作人員把實(shí)際工件數(shù)清零并手動(dòng)重新開啟電路時(shí)，整個(gè)電路系統(tǒng)才會(huì)重新開始工作。

3、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

基于52單片機(jī)的工件進(jìn)料自動(dòng)控制系統(tǒng)電路的主程序流程圖如圖3所示，它可實(shí)現(xiàn)工件自動(dòng)進(jìn)料控制、工件計(jì)數(shù)、允許進(jìn)料數(shù)設(shè)定、顯示工件實(shí)際數(shù)值和設(shè)定值、工件實(shí)際數(shù)值和設(shè)定值相等時(shí)的聲光提示，電路工作重啟等功能。顯示子程序流程圖如圖4所示，它實(shí)現(xiàn)工件實(shí)際數(shù)值和設(shè)定值的正確顯示。計(jì)數(shù)子程序流程圖如圖5所示，它實(shí)現(xiàn)了對(duì)進(jìn)料工件的自動(dòng)計(jì)數(shù)功能。

4、結(jié)語(yǔ)

文章介紹的工件進(jìn)料自動(dòng)控制系統(tǒng)電路軟硬件實(shí)現(xiàn)容易，可用于進(jìn)料間隔大于1mm的各種固態(tài)物件的進(jìn)料自動(dòng)控制系統(tǒng)，諸如電阻、電容、二極管、三極管、集成電路、啤酒、紙箱等生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)進(jìn)料。經(jīng)適當(dāng)改進(jìn)，也可用于諸如光電自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)門控制等等光電自動(dòng)控制場(chǎng)合。

參考文獻(xiàn)

[1]馮建勤：《單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)》.[M]..北京：中國(guó)電力出版社.2010.01.

[2]廖先蕓：《電子技術(shù)實(shí)踐與訓(xùn)練》.[M]..北京：高等教育出版社. 2004.02.

作者簡(jiǎn)介：梁湖輝（1965-），男，教授，從事自動(dòng)控制、電子技術(shù)應(yīng)用、高職教育教學(xué)研究；

胡志強(qiáng)（1963-），男，副教授，從事自動(dòng)控制、高職教育教學(xué)研究；

林娟（1980-），女，講師，從事自動(dòng)控制、電子技術(shù)應(yīng)用、高職教育教學(xué)研究。