智能图书分拣机.docx
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智能图书分拣机
智能图书分拣机
目录
一、绪言3
二、方案比较与论证3
2.1系统整体设计3
2.2单片机的选择方案论证4
2.3键盘选择方案论证4
2.4显示模块的选择方案论证4
2.5检测模块的选择方案论证4
2.6报警模块的选择方案论证5
三、硬件电路设计5
3.1最小系统电路的设计5
3.2行列式式键盘的设计5
3.3液晶显示电路的设计6
3.4蜂鸣器和LED报警电路的设计6
3.5光电开关的电路设计7
3.6驱动电路设计7
3.7主要元器件选择7
四、程序流程图8
五、系统测试8
5.1测试仪器8
5.2指标测试9
5.2.1测试方法9
5.2.2测试数据及测试结果分析9
5.2.3系统任务完成情况9
六、结束语9
七、参考文献10
附录1:
10
图书分拣机
摘要:
该装置由51单片机控制,分为分书部分、主传送部分、检测部分、托举部分、副传送部分、矩阵键盘部分和液晶显示部分。
各个部分通过单片机控制,相互协调工作,共同完成图书分拣工作。
关键词:
分书,检测,托举,矩阵键盘
Abstract:
Thedeviceiscontrolledby51singlechipmicrocomputer.Thedeviceisformedbymaintransmissionpart,adetectionpart,aholdingpart,sidetransferpart,matrixkeyboardandliquidcrystaldisplaypart.Eachpartiscontrolledbythesinglechipcomputer,workingincoordinationwitheachother,completingthesortingofbook.
Keywords:
maintransmissionpart,detectionpart,holdingpart,sidetransferpart,matrixkeyboard
一、绪言
每到开学之初,分发书籍成为学院领导以及同学们头疼的问题,门类数量众多成为制约分发速率的主要原因。
因此,如何利用有效的方法,最大限度的解决分发问题,消除分发矛盾,越来越成为亟待解决的主要问题。
二、方案比较与论证
2.1系统整体设计
分发书本之前,为某种科目书本编号,例如高数同济第六版上册编号为01,02,03。
班级机械1101,1102,1103。
同时开辟3个通道。
图1系统整体流程图
2.2键盘选择方案论证
方案一:
采用独立式键盘。
由于各键相互独立,每个按键各接一根输入线,通过检测输入线的电平状态可以很容易的判断哪个按键被按下。
此种键盘适用于按键较少或操作速度较高的场合。
我们要求12个功能键,按键数目较多,这就需要较多的输入口线,而且电路结构复杂。
方案二:
采用行列式键盘。
它由行线和列线组成,按键位于行列的交叉点上,行线信号和列线信号分别通过两个接口和CPU相连,通过行列扫描法判定按键的位置,此方案适用于按键较多的场合。
综合考虑,选择方案二,采用4*4行列式键盘。
2.3显示模块的选择方案论证
方案一:
采用LED数码管显示。
数码管能显示数字和符号,但是占用IO口资源较多,对于简单的电路可以选用此方案。
方案二:
采用液晶Nokia5110显示器显示。
能显示复杂的信息,具有质量轻,体积小,功耗低,指令功能强,接口简单,可靠性强等优点,显示内容丰富,图形美观,易于人机交流。
选用方案二,显示所需信息。
2.4检测模块的选择方案论证
方案一:
采用超市专用刷卡机扫码。
刷卡机可以准确的扫描书本信息,但是成本较高。
方案二:
采用光电开关检测。
光电开光具有结构简单,检测方便的优点。
选用方案二,检测书本数目。
-2.6报警模块的选择方案论证
当某一班级书本达到数目时,LED发光二极管亮一秒钟做为提示,同时发出“嘀、嘀”报警声,为实现此功能我们选用LED发光二极管和蜂鸣器混合使用。
三、硬件电路设计
3.1最小系统电路的设计
3.2行列式式键盘的设计
键盘电路如图2所示。
设计数字键0~9的键号依次为0~9,取消键的键号为10,确认键的键号为11,键号可按键值=行首键号(0、4、8、12)+列键号(0、1、2、3)公式计算。
图3键盘电路
3.3液晶显示电路的设计
图4液晶显示电路
3.4蜂鸣器和LED报警电路的设计
蜂鸣器的驱动采用NPN三极管2484来驱动,低电平有效。
其电路如图5所示。
图5蜂鸣器和LED报警驱动电路
3.5光电开关的电路设计
3.6驱动电路设计
3.7主要元器件选择
主要元器件选用型号和数量如表1所示:
表1主要元器件清单
序号
材料名称
规格型号
数量
元件代号
1
单片机
ATmega16
1
U1
2
晶振
12MHz
1
X1
3
电容
22PF
2
C1、C2
4
键盘
4*4
16
5
液晶显示器
Nokia5110
1
U3
6
蜂鸣器
BELL
3
7
发光二极管
LED
3
D1—D3
8
驱动
L298
1
U2
9
光电开关
PNP
3
J1-J3
10
继电器
RELAY
4
D4-D7
四、程序流程图
图6程序执行流程图
五、系统测试
5.1测试仪器
表1测试使用的仪器设备
序号
名称、型号
数量
备注
1
数字万用表
1
2
秒表
1
精度0.01S
3
米尺
1
5.2指标测试
5.2.1测试方法
数字万用表主要用来测试电路的通断;直流稳压电源在测试期间为各待测系统供电;秒表用于各部分功能的实时衔接;米尺主要对图书分拣机的各部分尺寸进行初步设计和后期微调。
5.2.2测试数据及测试结果分析
矩阵键盘键值
专业班级
书目
数目(1班,2班)
0
(A1,A2)
高数1
(3,3)
1
(A1,A2)
高数2
(3,3)
2
(B1,B2)
英语1
(3,2)
3
(B1,B2)
英语2
(3,2)
4
(C1,C2)
英语3
(3,3)
5
(C1,C2)
英语4
(3,3)
6
(D1,D2)
思修
(3,2)
7
(D1,D2)
马原
(3,2)
8
(E1,E2)
毛概
(2,2)
9
(E1,E2)
形势与政策
(2,2)
10
(F1,F2)
计算机1
(3,2)
11
(F1,F2)
计算机2
(3,2)
12
(G1,G2)
微机原理
(3,3)
5.2.3系统任务完成情况
顺序任务要求
功能
第一部分
分书
第二部分
主运动(横向)
第三部分
检测
第四部分
副运动(纵向)
第五部分
按序号入箱
六、结束语
通过这次比赛,得到了一次用专业知识和专业技能去分析问题、全面系统的解决问题的锻炼机会。
使我们在单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程,以及用c语言设计程序的思路技巧等方面都能向前迈了一大步,为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础。
七、参考文献
[1]苏家键等.单片机原理及应用技术[M].北京:
高等教育出版社,2004:
56-57.
[2]阎石主编.数字电子技术基础[M].北京:
高等教育出版社,1998:
89.
[3]黄智伟.凌阳单片机课程设计指导[M].北京:
北京航空航天大学出版社,2007:
39-42.
[4]张志建.单片机设计思想研究[M].桂林:
广西师范大学出版社,1989:
36.
[5]吴丽普.c语言程序设计论选[C].上海:
上海译文出版社,1979:
5-9.
[6]谭浩强.C程序设计[M].北京:
清华大学出版社,2005:
125.
[7]钟睿.MCS-51单片机原理及应用开发技术[M].北京:
中国铁道出版社,2006:
34.
[8]蓝清华等.单片机应用教程[M].北京:
清华大学出版社,1999:
79.
[9]范蟠果.工控单片机原理及应用[M].北京:
清华大学出版社,2007:
63.
[10]白秀水.Protues应用和实证研究[D].北京:
北京师范大学出版社,1898:
17-19.
[11]李广弟等.单片机基础[M].北京:
北京航空航天出版社,2001:
48.
附录1:
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 智能 图书 分拣