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飲料灌裝機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制

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核心提示:當(dāng)今飲料灌裝機(jī)分類繁多,按規(guī)??煞譃閮深?,一類是大規(guī)模的灌裝生產(chǎn)線,這種生產(chǎn)線適合于大型的企業(yè),投資大,自動(dòng)化程度比較高,控制系統(tǒng)比較復(fù)雜;另一類是小規(guī)模的單機(jī)飲料灌裝機(jī),這種單機(jī)系統(tǒng),適合于小型的企業(yè),投資小,自動(dòng)化程度相對不高,控制系統(tǒng)簡單。本文結(jié)合某飲料灌裝機(jī)自控系統(tǒng)的開發(fā)詳細(xì)介紹飲料灌裝機(jī)單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

 一、引言:

當(dāng)今飲料灌裝機(jī)分類繁多,按規(guī)??煞譃閮深?,一類是大規(guī)模的灌裝生產(chǎn)線,這種生產(chǎn)線適合于大型的企業(yè),投資大,自動(dòng)化程度比較高,控制系統(tǒng)比較復(fù)雜;另一類是小規(guī)模的單機(jī)飲料灌裝機(jī),這種單機(jī)系統(tǒng),適合于小型的企業(yè),投資小,自動(dòng)化程度相對不高,控制系統(tǒng)簡單。本文結(jié)合某飲料灌裝機(jī)自控系統(tǒng)的開發(fā)詳細(xì)介紹飲料灌裝機(jī)單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

二、灌裝機(jī)的工作示意圖及對控制系統(tǒng)的要求:

該灌裝機(jī)系統(tǒng)的工作示意圖如圖1。功能要求是,能灌裝50毫升、80毫升、100毫升、120毫升、150毫升、180毫升、200毫升、250毫升、300毫升、350毫升、500毫升11種規(guī)格瓶裝飲料,并應(yīng)能根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況在線修改產(chǎn)品規(guī)格及相應(yīng)的延時(shí)時(shí)間,在線顯示日產(chǎn)量、月產(chǎn)量、總產(chǎn)量??刂屏鞒虨椋洪_始電磁閥1、2得電,控制擋桿1、2伸出,延時(shí)0.5秒后,電磁閥2失電,使擋桿2退回,空的飲料瓶通過傳送帶傳送并計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)滿8個(gè)后,擋桿2伸出,延時(shí)0.2-2秒后,電磁閥4得電控制一排8個(gè)噴嘴下移,然后延遲一段時(shí)間(這個(gè)時(shí)間可調(diào)),電磁閥3得電,控制活塞的運(yùn)動(dòng),根據(jù)開始設(shè)定的容量開始灌裝,通過紅外光電開關(guān)判斷活塞是否達(dá)到規(guī)定的位置,即飲料瓶是否灌滿,延時(shí)0.1-0.20秒后,電磁閥3失電活塞下移,容器內(nèi)重新充滿飲料,再延時(shí)0.1-0.25秒后,電磁閥4失電,一排噴嘴上移,然后電磁閥1失電控制擋桿1退回,裝滿飲料的瓶通過傳送帶傳送,并啟動(dòng)計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)滿8個(gè)后,又返回。控制系統(tǒng)除了控制上述的機(jī)械運(yùn)動(dòng)外,且應(yīng)具有液晶顯示功能來顯示各種參數(shù)及狀態(tài),可以對容量、延時(shí)時(shí)間及時(shí)鐘進(jìn)行設(shè)置。

三、控制系統(tǒng)的組成:

1、原理框圖

本系統(tǒng)采用PHILIPS89C51單片機(jī)。以該單片機(jī)為核心的控制電路的原理框圖如圖2所示。為簡單,系統(tǒng)各接口尋址采用線選擇的片尋址.

2、單片機(jī)與各模塊的接口簡介

 (1).與OCM4*8C液晶顯示模塊的接口

 OCM4*8C液晶顯示模塊是128*64點(diǎn)陣的漢字圖形型液晶顯示模,可顯示漢字及圖形,內(nèi)置8192個(gè)中文漢字(16*16點(diǎn)陣)、128個(gè)字符(8*16點(diǎn)陣)及64*256點(diǎn)陣顯示RAM(GDRAM)??膳cCPU直接接口,提供兩種界面來連接微處理機(jī):8位并行及串行兩種連接方式。本系統(tǒng)采用8位并行連接方式,其接口如圖3,RS、R/W、E分別為OCM4*8C的數(shù)據(jù)/命令控制位、讀/寫控制位和使能控制,PSB為并行、串行傳輸控制,LEDA、LEDK為背光電源正、負(fù)極用P2.4口控制背光的亮滅。

(2).與時(shí)鐘芯片SD2000C的接口

SD2000C是一種具有內(nèi)置晶振、支持IIC總線接口的高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。內(nèi)置一次性充電電池,可用5-10年。

四、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)的工作原理及控制要求,考慮軟件的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),正確處理各實(shí)體之間的聯(lián)系,為此軟件采用模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),自頂向下,逐步細(xì)化,利用子程序構(gòu)成各模塊。整個(gè)軟件系統(tǒng)有良好的可讀性、可修改性,易于調(diào)試和維護(hù)。因篇幅有限。

五、結(jié)束語

本系統(tǒng)選用8位單片機(jī)89C51作為核心控制芯片,具有成本低、體積小、集成度高、可靠性高等特點(diǎn),是一種較理想的選擇。設(shè)計(jì)方法上,將軟件工程的思想引用于單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),使系統(tǒng)的信息流向及整體功能設(shè)計(jì)簡單明確、清晰。


 

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