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基于80C196MC单片机的自动定位系统下

时间:2021-07-23 来源网站:包头化工机械网

基于80C196MC单片机的自动定位系统(下)

3.4系统显示和键盘电路设计

因80C196MC单片机本身的双向I/O端口已经够用,故不须另扩展并行I/O接口,可直接由P3和P4口建立显示和键盘电路,设置6位LED共阴极显示器,段选码由P3提供,位选码由P4口提供。键盘与显示电路合并,列输入依次由P4.1~P4.6提供,行输出由P4.0提供,共设置6个功能键:启动、停止、增加定时时间、减少定时时间、显示定时时间、显示包装数量。

3.5系统报警和停车电路设计

由P2.1输出逻辑处理程序运行结果,再经缓冲器、光耦和达林顿电路控制中间继电器KA,从而实现蜂鸣器报警和包装机自动停车。

4自动定位系统的软件设计

在主传动轴上装有光电码盘,如图4—1a所示,采用2圈光栏,可同时确定位置和方向,分别控制两个光电开关1LS和2LS,码盘旋转时可产生不同时序的脉冲信号。码盘分成4个控制区域,分别对应4种不同的工作状况。

①若标纸的输送速度与刀辊的线速度相等,则检测卷筒包装纸输送位置的光电脉冲3LS出现在I区域,此时无需补偿,伺服电机停止旋转。

②若标纸的输送速度落后于刀辊的线速度,则光电脉冲出现在Ⅱ区,此时要求伺服电机正转,通过差动轮系增加送纸辊的速度,从而使标纸输送速度得到正的补偿。

③若标纸的输送速度超过刀辊的线速度,光电脉冲3LS出现在Ⅲ区,此时要求伺服电机反转,通过差动轮系减慢送纸辊的速度,从而使标纸输送速度得到负的补偿。

④若是光电脉冲出现在Ⅳ区,说明包装纸图案位置的偏差超过允许值,此时要求包装机自动停机,并由蜂鸣器发出报警,停机后重新调整。

应该指出的是,80C196MC中的EXTINT中断不同于其它80C196系列的外部中断,它是由波形发生器的保护电路产生中断,可以选择4种外部中断的触发方式:上升沿触发、下降沿触发、低电平触发和高电平触发。和边沿触发方式比较起来,电平触发中断更适用于噪声环境中。本系统选用低电平触发产生中断的方式。有光照射时,光电开关向CPU输入低电平“0”;否则输入“1”。CPU输出低电平“0”时,继电器接通;否则继电器断开。依据上述控制原理和输入输出控制规律,可得输入输出时序图(图4—1b),并写出状态表(见表4—1)。

MCS—96布尔指令集,在解决逻辑控制问题上是一个强有力的工具,所以求解上述状态方程的程序十分简单。

利用80C196MC中PWM模块本身包含的脉冲宽度调制计数器和内部时钟,能够很准确地控制伺服电机运行时间的长短,从而控制每一张标纸的补偿量。通过增、减定时时间的按钮,可以很方便地修正定时时间。同时,利用80C196MC的定时器1记录包装机的生产量。系统主程序框图如图4—2所示。

5结束语

系统设计方便灵活,通过PWM可编程的占空比和频率或功能键盘,可以很方便地调整控制伺服电机运行的时间,以便产生精确的补偿控制量,使刀辊实际切纸线与理论切纸线很好地吻合。

系统设计方案简单经济,属80C196MC最基本、最简单系统,为日后开发、改造系统留有较大的裕量。

以80C196MC单片机为中央控制单元的补偿自动调节定位系统,它比目前基于继电器控制线路的传统型包装机,大大提高了自动定位系统工作的可靠性和定位精度,减少了产品不合格率,可提高产品质量,降低生产成本,提高经济效益。具有一定的经济性和实用性。

罗维平

(武汉科技学院电信系

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