基于单片机控制的生产线产品计数系统.docx
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基于单片机控制的生产线产品计数系统.docx
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基于单片机控制的生产线产品计数系统
生产线产品计数设计报告
摘要:
随着社会的进步,科学技术的不断被发展,大多的企业在一些方面都实现了自动化控制,无人化。
这项设计是生产线产品的计数,该系统以单片机和光电式传感器为基础。
可以对一段时间内的产品数量进行计数,从而可以知道产品的生产率。
利用红外线对射来进行对产品的计数,当产品通过时红外线被隔断,产生一个负脉冲,对负脉冲进行存储,定时时间到,读出内存的结果并通过LED数码管显示出来。
关键词:
生产线、单片机、光电传感、LED显示管
该产品的设计是用于流水线上产品的计数,在一段时间内可以知道产品的数量从而得知产品的生产效率,在此基础上可以发展为生产线上的自动包装,这可以节省时间,节约劳动力。
在国内外,一些生产自动化比较高的企业都已经用自动控制了,实现无人化,特别是产品的自动包装。
具体设计方案:
设计要求:
生产线上每一个产品通过,都会产生一个脉冲,通过统计脉冲数量来实现一段时间内产品的数量的统计,要求有清零功能。
一、系统工作原理
采用光电传感对射装置,测量流水线上的产品的数量,当有流水线上没有产品通过时,光电耦合器接通,产生正脉冲,正脉冲经过反相器,输入P1.0口0信号。
当有产品经过时光电耦合器没接通,没有接收到光信号,形成一个负脉冲信号,同时将这个负脉冲信号经反相器送入单片机P1.0口进行计数存储。
通过读取内存的数据送往P2口并经译码驱动电路使数码管显示数值,这样就得到要统计的产品的数量。
在这里采用P1.0口检测负脉冲的输入,来一个信号就累加起来进行存储,采用内存40H~47H的地址进行存储,逢9进1再清零,分别存储了产品数量的个、十、百、千……。
定时时间到了,就从内存里读取数据送数码管显示数值。
二、硬件设计
采用单片机AT89C52作为控制主要硬件,光电接收器装置输出脉冲信号,外部中断控制清零计数,复位控制由看门狗、上电、手动复位。
晶振振荡电路。
其硬件设计原理图如下所示。
硬件原理图
三、数码管显示
七段数码管显示,采用共阴极显示,由P2口控制七段发光管P0口控制位选择。
采用动态显示,简化电路,降低成本。
其硬件原理图如下所示。
数码管显示原理图
四、定时器T0
选择定时器T0,工作模式1,TL0和TH0构成16位的计数器。
设定定时值为50ms,公式:
(M-X)*Tcy=定时时间,M为计数器最大值216,Tcy为计数周期,即单片机的机器周期,这里选择12MHz。
计算初值为3CB0H,定时时间到,进入中断服务程序。
其硬件原理图如下所示。
定时器T0原理图
五程序设计
主程序:
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0003H
LJMPINT
ORG000BH
LJMPSEVER
ORG0050H
MAIN:
MOVSP,#0C0H
MOVR1,40H;清零40H~47H地址单元
MOVR2,#8
BLACK:
MOV@R1,#00
INCR1
DJNZR2,BLACK
SETBRS0;选择特殊工作寄存器
CLRRS1;组1并清零
MOVR0,#00
MOVR2,#00
MOVR3,#00
MOVR4,#00
MOVR5,#00
MOVR6,#00
MOVR7,#00
CLRRS0;恢复默认的工作寄存器组0
CLRRS1
MOVA,#00
MOVR6,#200
MOVR7,#180
MOVTMOD,#01H;选择定时器T0工作模式1
MOVTL0,#0B0H;赋初值
MOVTH0,#3CH
MOVP1,#00
CLRTF0
SETBTR0;启动T0
SETBEA;开CPU中断
SETBEX0;启动外部中断
SETBET0;启动T0中断
LOOP:
NOP
LCALLSAOMIAO;调用P1.0位状态扫描子程序
LCALLDISPLAY;调用显示子程序
LJMPLOOP
ORG0100H
外部中断程序
INT:
PUSHACC;外部中断进行清零功能
PUSHPAW
MOVP0,#0FFH
MOVP2,#00
POPPAW
POPACC
RETI
ORG0200H
定时器中断服务程序
SEVER:
PUSHACC
PUSHPAW
MOVTL0,#0B0H
MOVTH0,#3CH
CLRTF0
DJNZR7,LOOP1
DJNZR6,LOOP1
LCALLDISPLAY;调用显示子程序
LOOP1:
POPPAW
POPACC
RETI
P1.0位状态扫描程序
SAOMIAO:
SETBRS0;切换到工作寄存器组1
CLRRS1
START:
JNBP1.0$;判断P1.0口状态,不等于1转等待
CLRP1.0
ADDA
MOV40H,A;分别以个、十、百、千……存脉冲数
CJNE40H,#9,NEXT1
JMPSTART
NEXT1:
MOVA,#00
INCR0
MOV40H,#00
MOV41H,R0
CJNE41H,#9,NEXT2
JMPSTART
NEXT2:
MOVR0,#00
INCR1
MOV41H,#00
MOV42H,R1
CJNE42H,#9,NEXT3
JMPSTART
NEXT3:
MOVR1,#00
INCR2
MOV42H,#00
MOV43H,R2
CJNE43H,#9,NEXT4
JMPSTART
NEXT4:
MOVR2,#00
INCR3
MOV43H,#00
MOV44H,R3
CJNE44H,#9,NEXT5
JMPSTART
NEXT5:
MOVR3,#00
INCR4
MOV44H,#00
MOV45H,R4
CJNE45H,#9,NEXT6
JMPSTART
NEXT6:
MOVR4,#00
INCR5
MOV45H,#00
MOV46H,R5
CJNE46H,#9,NEXT7
JMPSTART
NEXT7:
MOVR5,#00
INCR6
MOV46H,#00
MOV47H,R6
CJNE47H,#9,NEXT8
CLRRS0;恢复工作寄存器组0
CLRRS1
JMPSTART
NEXT8:
CJNE46H,#9,NEXT9;判断每位是否到达最大值
JMPSTART
NEXT9:
CJNE45H,#9,NEXT10
JMPSTART
NEXT10:
CJNE44H,#9,NEXT11
JMPSTART
NEXT11:
CJNE43H,#9,NEXT12
JMPSTART
NEXT12:
CJNE42H,#9,NEXT13
JMPSTART
NEXT13:
CJNE41H,#9,NEXT14
JMPSTART
NEXT14:
CJNE40H,#9,NEXT15
JMPSTART
NEXT15:
SETBP1.3;达到最大值时报警灯闪烁
LCALLDELAY1S;调用延时1s子程序
CLRP1.3
LCALLDELAY1S
JMPNEXT15
RET
数码管显示程序
DISPLAY:
MOVP0,#00
SETBP0.0
MOVA,40H
LCALLCHABIAO;调用查表子程序
LCALLDELAY;调用延时4ms子程序
CLRP0.0
SETBP0.1
MOVA,41H
LCALLCHABIAO
LCALLDELAY
CLRP0.1
SETBP0.2
MOVA,42H
LCALLCHABIAO
LCALLDELAY
CLRP0.2
SETBP0.3
MOVA,43H
LCALLCHABIAO
LCALLDELAY
CLRP0.3
SETBP0.4
MOVA,44H
LCALLCHABIAO
LCALLDELAY
CLRP0.4
SETBP0.5
MOVA,45H
LCALLCHABIAO
LCALLDELAY
CLRP0.5
SETBP0.6
MOVA,46H
LCALLCHABIAO
LCALLDELAY
CLRP0.6
SETBP0.7
MOVA,47H
LCALLCHABIAO
LCALLDELAY
CLRP0.7
RET
查表程序
CHABIAO:
MOVDPTR,#TAB
MOVCA,@A+DPTR
MOVP2,A
RET
延时4ms程序
DELAY:
MOVR3,#4
GOTO2:
MOVR2,#200
NOP
GOTO:
DJNZR2,GOTO1
DJNZR3,GOTO2
RET
延时1s程序
DELY1S:
MOVR4,#10
A3:
MOVR5,#200
A2:
MOVR6,#247
NOP
A1:
DJNZR6,A1
DJNZR5,A2
DJNZR4,A3
RET
七段数码管显示0~9对应的数值表
TAB:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH
END
六、设计结论
本次设计的是生产线产品的计数,来一个产品就产生一个脉冲,对脉冲数的统计从而得到一段时间内的产品的数量,其工作原理是利用单片机控制,对脉冲数的统计并驱动数码管显示产品数量。
设计过程中涉及到了外部中断和定时器的中断,数码管的显示,数据的存储技术。
外部中断为按键输入,当定时一段时间到时,对产品数量的清零,数码管的显示采用了动态显示,这样可以节约空间,降低成本。
在这次设计过程中,我学到了很多知识,这次设计所用到的知识很多,把我所学到的单片机知识都应用在其中了,还有这个学期的单片机实验课对这次的设计有很大的帮助。
这是我第一次那么认认真真的搞设计,虽然设计得不是很完美和很严谨,但是在设计过程中遇很多的问题,经过认真的思考和查阅资料,和同学讨论,也解决了很多问题,这样的印象非常深刻。
经过这次的设计,我深有体会,我们在课堂上学到的知识不是很多,但是可以在此基础上发挥自学的能力,通过图书馆的资料可以学到很多知识,不懂的时候不要停留,要去探索求解。
七、参考文献
1、《单片机原理及接口技术》清华大学出版社第三版
2、《单片机应用技术》化学工业出版社
.
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 基于 单片机 控制 生产线 产品 计数 系统
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