自动打胶机的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 当前自动刷胶机的应用已经很广泛。许多企业和工厂已经 拥有比较先进的自动刷胶设备，能够实现几乎全自动的刷胶 生产，减轻了工人的劳动强度 ，大大提高了生产效率。 同时，由于一些 中小型企业 和工厂 生产规模有限， 仍使用传统的人工刷胶的方式进行生产。这种方式加大了工人的劳动强度 ，同时刷胶也不均匀，刷胶的速度较慢，影响了产品的质量。为了解决这些问题，本课题基于单片机设计一个 适合于这些中小型企业和工厂的 自动刷胶机控制系统 ，主要用于对类似面条包装纸的自动刷胶生产 。 本文利用单片机为主控芯片，与机械结合起来，完成一个自动刷胶 机的控制系统的设计，能够实现刷胶，蘸胶的自动控制 。 关键词 ： 自动刷胶、舌簧开关、减速电 机 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of is At of of to In it is is of In to on an of is In it on as an in to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘 要 . 1 . 2 第 1 章 绪 论 . 1 题的提出及意义 . 1 统设计的要求及过程 . 1 第 2 章 系统设计方案 . 3 统总体框图 . 3 统方案的论述 . 4 第 3 章 硬件部分设计 . 5 于单片机硬件部分设计 . 5 片机的选取 . 5 片机控制部分电路 . 6 感器的选取及设计电路 . 7 码管显示电路 . 8 盘控制部分设计 . 10 源电路设计 . 10 流减速电机驱动电路的设计 . 11 于 件部分设计 . 14 选取 . 14 于 件设计系统 . 15 第 4 章 软件部分设计 . 17 片机软件设计 . 17 件设计 . 19 第 5 章 基于单片机的系统设计出现的问题 . 21 计过程中出现的各种问题及解决 . 21 统仍存在的问题 . 22 第 6 章 单片机与 比较 . 23 致谢 . 24 参考文献 . 25 附 录 . 26 附录 1 单片机程序 . 26 附录 2 序 . 31 附录 3 硬件设计实物图 . 33 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 绪 论 题的提出及意义 随着现代科技的飞速发展，我 国的包装业 也日趋成熟，机械产品包装的自动化已经很普及，各式包装机在工业范围应用相当广泛。但是 食品包装机械 和 使用控制器的情况差别较大 ， 国内包装机械企业 目前 主要生产比较简单的设备，高端设备 还 主要依赖进口，只有少数国内企业能够提供成套的 包装 生产线 ， 相对发达国家如日本和美国 而言，我 国的 食品 包 装业 还比较 落后 。 例如在我国传统的挂面生产中 ，面条的包装纸还是使用的传统的手工刷胶的方式，这使得面条包装的生产效率低， 工人的 劳动强度大，质量难保证。 正是基于这一点， 河南某面条厂提出 了一个项目，希望能设计出 能够实现面条包装纸自动刷胶的刷胶机 ， 以改善传统手工刷胶带来的弊端，以应对日趋激烈的市场竞争压力。 针对这一问题， 我们提出了一种采用单片机控制刷胶的设计方案。 对于此问题的解决，我进行了一定的调查，虽然在 互联网上 也有出售自动刷胶机的商家，但这些机器价格昂贵，对于大多数中小型企业是无法承担这些机器的高额成本的。目前 在 互联网上 还未找到能够切实根据这些企业自身的规模和资金来量身定做的自动刷胶机系统 。 为了解决这些问题，本课题基于单片机设计一个自动刷胶机控制系统， 满足类似河南某面条厂等一些厂家的生产要求。 对于此系统的设计构想，在通过互联网调查中，至今未见到此种方案 构想 的介绍和报道，所以对于这个 设计 构想的提出是尝试性的，创新性的。这个系统 能够实现自动刷胶 的功能 ，大大减少人力和物力的消耗， 最重要的是减轻工人的劳动强度， 并且此系统价格成本较低，能够满足 这些 企业的生产要求，可以大幅度的提高企业的生产效率。 统设计的要求及过 程 本课题 在 设计过程中，在完全实现系统所要求的功能 基础上， 应充分考虑企业的承受能力和设计的成本。 若要较好的完成此设计，首先 要熟悉机电一体化技术在这个系统的应用，要将机械和电气结合起来，从这两个 角度 来考虑设计方案。 在机械设计部分上， 应充分考虑如何模仿人工的刷胶动作，运用何种 机械传买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 动来完成往复的刷胶动作，以及如何实现蘸胶 。对此要熟悉机械技术在机电一体化技术中的重要性，以及如何使机械能够更好的配合电气设计系统的工作 。 在电气硬件设计部分上， 要 考虑如何配合机械运动，加以灵活的控制，协助实现整个刷胶机的自动运行。 对 此， 首先要透彻地了解单片机的结构和原理，以及要熟悉用继电器驱动直流电机的电路 、 对传感信号的采集和 显示，然后选择单片机， 设计电路，对主要环节进行试验，然后决定方案，进行硬件制作和调试。 在软件设计上，以 作为软件平台，结合所设计的硬件进行开发，要考虑到单片机的 初始化、传感器信号采集，电机的驱动， 蘸胶次数的智能设定的编程、还要考虑软件的抗干扰措施，在编程时充分考虑使用者的方便，使人机交互的界面友好和实用 。本文 将重点介绍利用单片机作为主控芯片的设计方案，同时也会介绍用 为主控器件的相应方案 ，并会对 这 两种方案 进 行一些的比较分析。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第 2 章 系统 设计 方案 统 总体 框图 方案大致 通过对单片机进行编程，来控制 显示，驱动直流减速电机，采集传感器信号。单片机的端口接收来自传感器采集的信号，并对该信号进行判定。当得到相应信号时就驱动 直流减速电机 工作， 直流减速电机 的工作电压由工作电源电路模块提供，当采集到新的传感器信号时，便相应的改变 直流减速电机的运转方向。并且可以设定刷胶次数，驱动 直流减速电机 工作，次数由 示。要实现刷胶的自动控制，则必须将机和 电结合起来。对于外部机械的设计，则要具体参考电路的工作情况和功能要求来确定。 对于本电气部分的设计，主要有六个模块，系统硬件框图如下所示： 图 统硬件框图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 统 方案 的 论述 如右图， 对于 具体的实施 方案，在前期设计中，采用两个 直流减速电机 进行工作，其中一个电机 带动胶刷左右来回刷胶，而另一个电机则带动胶盒升降，用来蘸胶。由交流电通过变压器，经过整流桥变为直流，为电机供电，经过稳压 电路为单片机供电。 并在胶刷上安装 电磁线圈 ， 通电可以使胶刷上移 、 断电胶刷回复 。 继电器则选取 微型继电器 ，由 单片机 I/O 口驱动，用于 图 胶机机械结构图 控制 电机正反往返运动，从而实现来回刷胶 的 目的。 为了使胶刷可以在工作台上的左右两端停止，则必须加入传感器用以判断检测胶刷的位置，由单片机采集传感器的信号，驱动继电器，使电机停转，并能使胶刷到达左右两端可以停止。对于胶盒的上下端的起停，亦由同种方法，由单片机采集传感器信号，控制升降电机在指定位置的起停。对于包装纸的取走动作，由光电开关检 测，由单片机采集其信号， 然后进行第二张纸的刷胶动作。 同时可 由按键设置刷胶的次数，并在数码管上显示数值 ，以此实现自动刷胶的过程。 此方案，换用 为主控器件，略去数码管显示，同样可以达到设计的要求。 但在后期的设计实验中，发现这个方案可以进行进一步的改进，对于带动胶盒上下动作的电机完全可以不用，可以加高胶盒的位置，然后加装一个磁性传感器，由单片机采集信号，使胶刷 升起避免胶盒的阻挡，在胶盒上方的时候，使 电磁线圈 释放蘸胶。这种方式完全可以实现上述方案所达到的效果，满足设计的要求。而且方案简单，与上述方案相比，此 方案只用了三个传感器用于判断控制胶刷的位置，而上述方案则多用了一个电机和一个传感器， 相比而言，改进后的方案 大大节省了成本， 并使系统结构变得更为简单。综合考虑，最终采用改进后的方案，进行设计实验。 齿条 电机 2 可调纸盒 传感器 滑道 胶水刷 传感器 胶水盒 电控盒 电机 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第 3 章 硬件部分设计 上面一节讲到了整个设计的方案，这里我们就整个系统的搭建 介绍 各个部件的硬件电路实现以及相关的原理。以下是该设计方案的电气原理图。 图 于单片机的包装纸智能刷胶系统的电路原理图 于 单片机 硬件 部分设计 片机 的选取 单片机的种类很多，但就 此系统的功能要求及设计成本而言， 51 系列的单片机就可以满足系统的要求。 51 系列单片机应用普遍，是一款经典的 8 位微处理器，有众多的生产厂家和丰富的开发平台，具有性价比高，开发简便等特点 。本课题所使用的是 片机，它是 典型产品， 一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（ 低电压，高性能 微处理器。该器件采用 密度非易失存储器制造技术制造，与 工业标准的 令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 闪烁存储器组合在单个芯片中， 一种高效微控制器。外形及引脚排列如图所示 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 主要特性： 与 容 4K 字节可编程闪烁存储器 寿命： 1000 写 /擦循环 数据保留时间： 10 年 全静态工作： 0三级程序存储器锁定 128 8 位内部 32 可编程 I/O 线 两个 16 位定时器 /计数器 5 个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路 图 片机引脚图 片机控制部分电路 为保证单片机的正常工作必须加入时钟与复位电路。 由一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚 别是该放大器的输入端和输出端，这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器， 有内部和外部 振荡电路 两种方式， 本设计电路采用内部振荡 方式 电路如 图 示。 列单片机的 脚出现两个机器周期以上的高 电平时，单片机就执行复位操作。复位电路如下 图 示，按下 为高电平， 单片机 复位。 图 片机内部振荡方式电路 图 片机复位电路 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 感器的选取 及 设计电路 （ 1） 光电开关： 光传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作 为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。光传感器是目前产量最多、应用最广的传感器之一，它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。 图 电开关 光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电 绝缘 ），所以它可以在许多场合得到应用。 工作原理 ： 光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测 物体有无的 ， 示。 物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出， 图 电开关工作原理图 接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。多数光电开关选用的是 波长 接 近可见光的红外线光波型 。 在本课题中光电开关用于 检测 是否 发生过 取 纸， 即检测取纸信号， 当一张面条包装纸刷完胶之后，纸张将会被拿出，此时纸张会 遮挡 光电开关 一次，单 片机检测到此 信号，从而引起 刷胶的 动作。 设计采用的是 开光电开关。光电开关采用三线 制接线法，其中棕色线接 +5V，蓝色线接 色线接单片机 I/O 口 。 此时若无信号，单片机检测为高电平，当给定 信号时，单片机检测为低电平，可用来检测是否有纸张取走。 （ 2） 舌簧 开关 舌簧开关是一种对外界磁场产生动作的磁驱动型开关元件， 最 早是作为电话交换机用的簧片继电器用元件而研制的，后来广泛用于键盘类开关，近年来 又 通过与软磁材料结合使用，可制成感温元件的温度传感器开关 。舌簧 开关可分为干买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 性开关和水银接点开关，其中干性开关又称为干簧管， 因 其产量和使用量在舌簧开关 中 占 90% 以上，所以许多场合中把舌簧开关称作干簧管 。 工 作原理 ： 舌簧开关的动作原理主要通过线圈或磁铁的磁场作用 ,在簧片上感应出 N 极 和 S 极 ， 受磁吸引力作用 ， 使 簧片动作。一旦磁场消失 ， 簧片靠本身的弹性复归 。 图 簧 开关的动作原理 在此设计中 舌簧 开关起限制胶刷位置的作用， 在胶刷上安装一只磁片，在横梁两端各安装一个磁片，将信号连接到单片机的 I/O 口，当到达左或右端时，传感器 内部机械开关闭合，单片机检测为低电平信号。以此通过单片机可控制胶刷的停止或运动 。 图 簧开关 （ 3）接线方式： 如下图 示， 对于 7 三个插座用于连接 舌簧开关 的正负接线端， 别与单片机的三个 I/O 口相连接。其中 座用于连接光电开关，光电开关为三线制接法，则总线接 +5V 电源，蓝 线 接 1 端，黑线接 2 端。电容则用于消 图 感器信号采集电路 除杂波，避免单片机采集信号受到干扰。若连接单片的 I/O 口为 ，则必须接入上拉电阻，若不为 ，则上拉电阻可以省略 ， 也可以接入。在此设计中，单片机采集传感器信号的 I/O 口为 ，接入了上拉电阻，但也可以 省 略 不 接 。 码管 显示电路 码管可以分为共阳极与共阴极两种， 共阳 极 数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极 (数码管。共阳 极 数码管在应用时应将公共极 到 +5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴 极 数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极 (数码管。共阴 极 数码管在应用时应将公共极 到地线 ，当某一字段发光二极管的阳极为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 高电平时，相应字段就点亮 。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。 共阳极就是把所有 阳极连接到共同接点 每个 阴极分别为 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 及 数点）；共阴极则是把所有 阴极连接到共同接点 每个 阳极分别为 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 及 数点），如下图所示。图中的 8 个 别与上面左 图中的 A段相对应，通过控制各个 亮 、 灭来显示数字 ，见下图 示： 图 码管的结构示意图 若不能直 接辨认数码管是共阴极还是共阳极，可以通过实验的方法辨别出来 ：首先，我们找个电源（ 3 到 5 伏）和 1 个 1K（几百欧的也行）的电阻， 在任意 2 个脚上，组合有很多，但总有一个 发光的，找到一个就够了，然后 动， 电阻）逐个碰剩下的脚，如果有多个 般是 8 个），那它就是共阴 极 的了。相反用 动， 果有多个 般是 8 个），那它就是共阳 极 的。也可以直接用数字万用表，红表笔是电源的正极，黑表笔是电源的负极。 由于发光二极管基本上属于电流敏感器 件，其正向压降的分散性很大，并且还与温度有关，为了保证数码管具有良好的亮度均匀度，就需要使其具有恒定的工作电流，且不能受温度及其它因素的影响。 数码管静态显示 时，推荐使用10态时， 16/1 动态扫描时，平均电流为 4值电流 50时间的电流过载 可能对发光管造成永久性的损坏，采用恒流驱动电路后可防止由于电流故障所引起的数码管的大面积损坏 。 本课题中以 作为数码管的输入口， 因为 作为 I/O 口输出的时候必须接入上拉电阻才能保证输出电平的正确性，并考虑到数码管的电流和亮度问题， 所以 接入了上拉电阻， 并 在数码管的公共端接入 360 欧姆的电阻 如下图 所示 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 图 片机与数码管的接口 盘 控制 部分 设计 在此设计中 ，键盘接入 口用的是 单片机的 ，三个按钮的作用分别是开始、设置刷胶次数、停止。对于此处，按下其中的任何一个按钮，则使对应的单片机 I/O 口与地相连，拉至低电平， 图 盘控制电路 若松手，则 I/O 口的电平恢复为高电平，同样此处的上拉电阻可以省略不接。 源电路设计 对于 直流减速 电机和胶刷上的电磁 线圈 供电，在起初设计时，由输入220输出为 24开关电源提供供电电压，但在实验的过程中发现电磁线圈 在得电后反应过慢 ，无法与电机协调配合，后改用 220入， 364出的变压器，经整流电路后为其供电 ，如 图 示。 对于 单片机控制系统的供电，如图 示，由 6入经过整流稳压电路，输出 5单片机控制系统供电。如下图中交流电在经过整流之后，滤波，再经过稳压芯片 出直流 5V 电压。其中 片，起到稳压的作用，但若电 压较大，流经芯片的电流过大，会使芯片发热厉害，常用加装散热片的方法解决此问题。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 图 流减速电机供电电路 图 片机系统供电电源 电路 流减速电 机驱动电路的设计 选取 ： 继电器 是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器的选用 注意的事项 ： 控制电路的电源电压，能提供的最大电 流； 被控制电路中的电压和电流； 被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时，一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流，否则继电器吸合是不稳定的。 对于单片机 I/V, 所以在选取输入为 5型继电器 ，考虑到 胶刷上的 电磁线圈 的 输入电压为 54V，工作电流最大时为 599功率约为 32W ,电动机输入电压为36V，工作电流最大时为 498功率约为 18W ， 最终 选取 如左图所示， 的额定负载电压为 30定负载电流为 2A，满足系统的要求。 图 5电器 型继电器 继电器实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关” ，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。在大多数的情况下，继电器就是一个 电磁 铁 ，这个 电磁 铁 的衔铁可以闭合或断开一个、数个触点。当 电磁 铁 的绕组中有电流通过时，衔铁被 电磁 铁 吸引，因而就改变了触点的状态。继电器是买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 感性器件，所以不能用单片机的 I/O 口直接控制 ， 必须在三极管等控制器件上加反相保护电路。 依此设计单片机驱动继电器 电路如 下图 示。 驱动电路采用 极管，如图中基极接电阻后连接单片机的 I/O 口，集电极接 微型继电器 的线圈，并加入二极管保护继电器线圈，发射机接 +5V 电源。当单片机工作时， 单片机 I/O 口 输出低电平时 ，使三极管导通， 线圈得电， 继电器工作； 当 I/平时，三极管截止， 线圈失电 ，继电器不工作 。改变单片机 I/O 口的电平即可控制继电器的触头动作。 此电路采用低电平使线圈得电，也会避免单片机在上电复位时，各个 I/O 口变为高电平时，使继电器吸合的情况。 图 片机驱动继电器电路 速电 机与继电器的接法 直流电动机的工作原理大致应用了“通电导体在磁场中受力” 的作用 的原理，励磁线圈两个端线同有相反方向的电流，使整个线圈产生绕轴的扭力，使线圈转动。要使电枢受到一个方向不变的电磁转矩，关键在于：当线圈边在不同极性的磁极下，如何将流过线圈中的电流方向及时地加以变换， 即进行所谓“换向”。 为此必须增添一个叫做换向器的装置，换向器配合电刷可保证每个极下线圈边中电流始终是一个方向，就可以使电动机能 连续的旋转 。 图 直流减速电机 要实现直流 减速 电机 的 正反转，只需将直流 减速 电机的 正负极输入换向即可实现，所以在与继电器 接线时，让继电器改变直流减速 机的输入电压方向，可实现电机的正反转。对于 电器，其内部结构为： 其中 1、 16 脚是线圈的两端， 4、 13 脚是公共端（ 6、 11 脚是常闭触点， 8、 9 脚是常开触点。 图 5电器内部结构 对于这个继电器与 直流减速 电机的连接方式， 在这里有三个方案可供选择： 方案一： 用一个 电器， 可实现 电 机的正反转， 6 脚接电机的输入电压 +35V，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 11 脚接输入电压的 8 脚接输入电压的 9 脚接输入电压的 +35V，而公共端接电机输入电压的两端。 单片机输出不同的电平就可使电机正反运动，但此时存在一个问题，就是这个继电器在正反转时都要工作，而且在单片机复位时，单片机 I/O 口变为高电平， 短时间 会让电机两端有输入电压，电机会工作，所以这种方案是不可取的。 方案二： 用两个 一个继电器的 4脚接直流 减速 电机的输入电压 +35V，13 脚接输入电压的 二个继电器的 4 脚接直流 减速 电机的输入电压 3 脚接输入电压的 +35V， 原理图 左图 所示 。 这种方式是两个 继电器分别 驱 动电机左右运动，不会在复位时使电机动作。从图中看 ， 两个线圈不能同时得电，否则会出现电源短路的情况，所以在编程的过程中，对于电平的状态有严格要求，即驱动两个线圈 图 案二的接线图 的 I/O 口不能同时为低电平， 在编程实验中，若 电平 状态没有弄清，很可能造成两个线圈同时得电， 而出现电源短路的情况，所以在课题 中， 为避免误操作， 也没有采取这种接法。 方案三： 将两个继电器的公共端的两端接在一起，一个继电器如方案一连接，另一个继电器的常开触点接电机的输入电压 两端，如左 图所示 。 这时一个继电器控制电机的 输入电压的方向，另一个继电器则作为电机动作的允许端。只要 电器不得电，则电机是不会工作的。此时不论给这两个 I/O 口何种电平，都不会出现电源短路的情况。 在硬件设计时，采用了 上述的 第三种方 案，这时控制 电器对应的单片机 I/图 案三的接线图 方向，而控制 电器对应的单 片机 I/低电平时，才会使电机工作，高电平时，电机不工作。这种方式不会产生方案一出现的问题，即复位后短时间电机会工作，也不会出现方案二可能的问题，即在编程时出现误操作。 在此方案中，在电 机的两端接入了一个电容， 原因在于电机 在旋转时，碳刷 和整流子的 接触点 会 有火花，并产生电磁波， 并联电容 可以灭弧，并 消除或减小电磁干扰。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 于 件部分 设计 在用 单片机作为 主控芯片设计刷胶机系统之后，在对其进行测试时， 曾 出现了 一些 问题， 主要是由干扰引起， 例如，带动胶刷刷胶的减速直流电机，有时在胶刷还未到达指定的位置时就停止； 驱动 胶刷上下的 电磁线圈 ， 在工作时， 有时也不能按照要求正常的吸合 或 释放；并且系统在工作时，有时还会出现死机的情况。 基于存在这些问题，在设计的过程中， 为了进行比较，研究采用相应的抗干扰 措施，就 选用 最经济的国产 为主控器件，来 实现 刷胶机 的控制，从而进行一次比对 。 选取 文全称 中文全称为可编程逻辑控制器，定义是 :一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算 ,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入 /输出控制各种类型的机械或生产过程 。 构成从结构上分， 为固定式和组合式（模块式）两种。固 定式 括 、 I/O 板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式括 块、 I/O 模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。 图 种类很多，有西门子、三菱、欧姆龙等等，从系统的功能要求和设计成本综合考虑， 价格低廉，性能也较好，并且有 8 路 关量输入 )， 8 路 电器 (开关量输出 )，完全满足此系统的设计要求。接线端子配置图 如下 ： 图 线端子配置图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 于 件设计系统 这个系统 主要采用前期的方案， 为主控器件，驱动继电器动作，使电动机运动，采集光电开关和磁性开关信号，控制电动机工作，使胶刷蘸胶、刷胶。参考产品说明书，并选取相关元器件， 下面即是各个模块 接线 的设计和接线 图 ： 制部分接线： 图中， 总开关， 左限位传感器信号， 右限位传感器信号，上限位传感器信号，下限位传感器信号，光电开关信号（取纸信号）。 驱动 控 制 胶刷电磁线圈 的 继电器信号，控 图 制继电器驱动电机左右运动的信号， 控制继电器驱动电机升降的信号。 下 面 电路图中， 接 入了继电器的常开触点，当相应的继电器线圈得电时， 常开触点闭合，使电机接通电源工作。 电器 控制电机带动胶刷左右运动，电器 控制电机带动胶盒升降运动， 电器 控制胶刷上的 电磁线圈 让胶刷上升或回复 。 电动机 接线 见 图 左图，胶刷 上的 电磁线圈 电路见 图 图： 图中 若 电 器线圈得电，吸合，则 常闭触点断开，常开触点闭合，电动机 转。若电器线圈得电，吸合，则 常闭触点断开，常开触点闭合， 直流 图 机和胶刷 上的电磁线圈 的连接线路 减速 电机 转。对于电机 反转也是同理。对于胶刷上的电磁线圈，通电即可吸合让胶刷升起，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 断电则使胶刷 回复 。如此进行机械设计，使其配合电动机的运动规则，以电动机动胶刷左右来回刷胶，电动机 带动胶盒升降蘸胶，胶刷上的 电磁线圈 则使胶刷吸合释放以 避免被厚纸阻挡。即可完成整个刷胶的过程。 电源电路同单片机硬件 设计电源电路模块 。 在这个硬件图中，采用两个电机和一个刷胶 电磁线圈 来执行刷胶动作，其中一个电机带动胶刷左右运动，另一个电机使胶盒升降让胶刷蘸胶， 用两个继电器配合使用控制一只直流减速电 机，也可实现自动刷胶的功能。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 第 4 章 软件 部分设计 片机 软件 设计 是 多种芯片 系列兼容单片机 C 语言软件开发系统，与汇编相比， C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。 对于统， 软件提供丰富的库函数和功能 强大的集成开发调试工具，全 面， 在开发大型软件时更能体现高级语言的优势 。 C 语言与汇编语言 相比， C 语言 有如下优点： 对单片机指令不要求了解，仅要求对存储器结构有大体理解： 寄存器的分配、不同存储器的寻址及数据类型等细节可由编译器管理： 程序有规范的结构，可分为不同的函数，这种方式可使程序结构化； 具有将可变的选择与特殊操作组合在一起的能力，改善了程序的可读性； 关键字及运算函数可用近似人的思维过程方式使用； 编程及程序调试时间显著缩短，从而提高效率； 提供的库包含许多标准子程序，具 有较强的数据处理能力； 已编好的程序可很容易的植入新程序，因为 C 语言具有方便的模块化编程技术 本课题的软件设计主要是通过单片机 I/O 口控制一路电机的正转反转，带动刷子左右移动刷胶 初始状态时，胶刷在左端。 第一步 开机，复位