装配流水线的模拟

毕业论文（设计）

论文（设计）题目：模拟流水生产线

学 院：武进技师学院

专 业：电气自动化设备安装与维修

班 级：09624

小 组：毕业设计（1）组

学生姓名：江贤波 庄奇豪 王荧 崔加芸 指导教师：蒋华平 李存虎

2013 年 2 月 20 日

目 录

摘要........................................................................................................................................ 5 前言........................................................................................................................................ 6 第一章 模拟流水线控制系统总体设计和主要特点.......................................................... 7 1.1 基本概念 ..................................................................................................................... 7 1.2 设计思路与电路原理方框图 ..................................................................................... 7 1.2.1 设计思路.............................................................................................................. 7 1.2.2 原理方框图.......................................................................................................... 8 第二章 控制系统的硬件设计.............................................................................................. 9 2.1 ATC51简介 .......................................................................................................... 9 2.1.1 ATC51的功能描述.......................................................................................... 9 2.1.2 ATC51的主要特性........................................................................................ 10 2.1.3 主要管脚说明.................................................................................................... 10 2.2 时钟电路的设计与工作原理分析 ......................................................................... 12 2.2.1振荡器特性......................................................................................................... 12 2.2.2 时钟电路的设计................................................................................................ 13 2.2.3 单片机的基本时序单位.................................................................................. 13 2.3 单片机复位电路的设计与分析 ............................................................................... 14 2.3.1 单片机复位电路的设计.................................................................................. 14 2.3.2 单片机复位后的状态的分析............................................................................ 15 2.4 电源电路的设计与分析 ........................................................................................... 16 2.4.1 电源电路的设计.............................................................................................. 16 2.4.2 电源电路分析.................................................................................................... 17 2.5 数显示电路分析与设计 ........................................................................................... 17 2.6 电机控制电路分析与设计 ....................................................................................... 18 2.6.1 步进电机的基本原理........................................................................................ 19 2.6.2 电机控制电路的设计........................................................................................ 20 2.7 检测电路的设计 ....................................................................................................... 21

第三章 控制系统的软件设计............................................................................................ 23 3.1 主程序设计 ............................................................................................................... 23 3.1.1 主程序的起始地址............................................................................................ 23 3.1.2 主程序的初始化内容........................................................................................ 23 3.1.3 代码转换程序.................................................................................................... 24 3.1.4 主程序设计框图................................................................................................ 24 3.2 LED动态显示程序模块的设计 ............................................................................... 24 3.2.1 动态扫描延时的实现方式................................................................................ 24 3.2.2 延时程序的相关初值计算................................................................................ 24 3.2.3 动态显示程序模块结构图................................................................................ 26 3.3 中断服务程序 ........................................................................................................... 27 3.3.1 工序操作中断服务程序的设计........................................................................ 27 3.3.2 计数中断程序的设计........................................................................................ 28 3.4 系统总程序设计 ....................................................................................................... 28 第四章 系统的安装与调试................................................................................................ 30 4.1 元件的识辩与检测 ................................................................................................... 30 4.2 元器件安装的基本要求与原则 ............................................................................... 30 4.2.1元器件的安装要求............................................................................................. 30 4.2.2 元器件的安装原则............................................................................................ 31 4.3 元器件的焊接 ........................................................................................................... 31 4.3.1 对焊点的基本要求............................................................................................ 31 4.3.2 焊接前的准备.................................................................................................... 32 4.3.3 焊接操作............................................................................................................ 32 4.4 系统调试与分析 ....................................................................................................... 33 设计总结.............................................................................................................................. 34 参考文献.............................................................................................................................. 35 致谢...................................................................................................................................... 36

附录...................................................................................................................................... 37 附录一 程序清单 ............................................................................................................ 37 附录二 装配流水线的模拟控制系统原理图 ................................ 错误！未定义书签。 附录三 控制系统的PCB图 .......................................................... 错误！未定义书签。 附录四 元器件安装图 .................................................................... 错误！未定义书签。

模拟流水线控制系统设计

摘要

本论文介绍了装配流水线的模拟控制系统的设计与制作全过程。文章首先论述了设计装配流水线模拟控制系统的意义及思路，然后分析和设计了系统硬件的各单元电路，其内容包括：复位电路，电源电路、显示电路、电机驱动电路等，最后对系统的软件进行分析与设计。整个系统以ATC51单片机为控制器件，用红外传感器实现对生产操作工序和产品计件的检测，用软件方法实现对步进电机的转停、加速、减速，从而实现对生产装配流水线的模拟控制。完成了传感技术和现代控制技术在此装配流水线中的应用。设计基本可以完成各种生产所需的逻辑控制，并可根据实际工业情况灵活软件升级。

关键词：装配流水线,单片机,传感器,步进电机

前言

在社会快速发展、竞争激烈的今天，提高生产效率、降低工艺流程成本、最大限度地满足生产要求将直接决定各企业工厂能否紧跟社会脚步、赢得时间、占得市场，甚至将决定着企业的生死存亡。为此，企业工厂自动化无疑扮演着一个重要的角色。生产装配流水线自动化作为工业自动化的一部分，能提高生产效率、降低工艺流程成本、最大限度地适应产品变化、提高产品质量，而采用计算机仿真技术后，大大缩短了包装机械的设计周期及新产品开发周期，满足现代化生产过程中的需要。它是现代化生产控制系统中重要的组成部分。

现代电子产品正在以前所未有的速度革新，向着功能多样化、体积最小化，功耗最低化的方向迅速发展，它与传统电子产品在设计上的显著区别，一是大量使用大规模可编写芯片，以提高产品性能，缩小产品体积，降低产品功耗；二是广泛运用现代计算机技术，以提高电子产品设计的自动化程度，缩短开发周期，提高产品的竞争力。单片机的微小体积和极低的成本，可广泛地嵌入到电子系统，自动化、舰船、个人信息终端及通信产品等方方面面，成为现代控制系统中最重要的智能化工具。

将现代控制技术合理运用于工业与生产是人们一直追求的目标。在科技高度发达的当今社会，对于生产流水线的控制完全由人工来完成，必将成为历史一去不复返，而现代控制技术特别是计算机控制技术来进行控制管理是现代化生产的标志，所以，我们设计出一个利用单片机实现的装配流水线模拟控制系统。利用完全自动化的操作方式，实现装配流水线自动控制生产中的电机转停及产品的计数。同时，根据实际特殊情况下的需要，设置有加速，减速、停止按键。在控制过程中，我们利用单片机强大的编程技术，经过对现场生产装配流水线进行模拟控制。它具有微功耗、全集成化、智能化、高精度、高性能、高可靠性和低价格等优点。如在电机控制输出时加入继电器还可应用于工厂的现场控制。总的来说是一个可行的方案。

第一章 装配流水线的模拟控制系统总体设计和主要特点

本章重点阐述装配流水线的模拟控制系统的基本概念、设计思路、系统电路的原理框图。

1.1 基本概念

在大量生产中，为提高生产效率，保证产品质量，改善劳动条件，不仅要求机床能自动地对工件进行加工，而且要求工件的装卸、工序间的输送、加工精度的检测、废品的剔除等都能自动地进行。因此，把设备按工件的加工工序依次排列，用自动输送装置将它们联成一个体，并用控制系统将各个部分的动作协调起来，使其按照规定的动作自动地进行工作，这种自动化的加工系统就称为自动化生产流水线。

1.2 设计思路与电路原理方框图

1.2.1 设计思路

根据设计要求，初步设计思路如下：

1）整个控制系统采用MCS-51系列单片机作为控制核心。

2）装配流水线上的各工序操作请求信号和计数请求信号的采集用红外传感器开关完成，操作工序用延时模拟。

3）流水线的计数显示采用四位一体的七段LED数码管，动态扫描方式。动态扫描的时间，由软件实现。

4）各工序操作请求和记数请求采用中断响应。其中对第一、第二工序操作占用外部中断，而对第三工序操作、计数响应由定时器计数中断。

5）LED数码管的段选码输入，由并行端口P0低四位产生；LED数码管的位选码输入，由并行端口P0的高四位产生。

6）电机的转速调整及系统功能的切换由按键控制，程序实现，信号从P1口输入。 7）电机的控制信号由P2口输出。

系统中所用的单片机ATC51，是一种性能优良的集成可编程的单片机，其功能十分的强大。它把CPU、存储器、及I/O集成到一个芯片上，只要外加少许电子零

件便可以构成一套简易的控制系统。这样可以降低设计出来的产品的硬件成本，通过编程实现对装配流水线的模拟控制。 1.2.2 原理方框图

根据设计要求和设计思路，确定该系统的设计方案。如图1.1为该系统设计方案的硬件设计框图。硬件电路主要由控制单元、计数显示单元、检测部分、接口单元电路等组成。

四路检 测单元

系统电源 步进电机

按键电路

时钟电路

单片机电机驱动单元

显示单元 段码驱动单元

复位电路

位码驱动单元

图1.1 系统结构框图

第二章 控制系统的硬件设计

为使装配流水线控制系统能够具有更好的实用性，并且具有更高的性能，需对该系统的硬件进行完整的设计。

该系统的硬件设计采用了模块化的设计方法。按实现的功能来分，可分为以下几个单元部分。其中，ATC51单片机是整个电路的核心，它控制其他模块来完成各种复杂的操作。

附录二就是装配流水线控制系统总电路图。

在本章下面的几个小节中，我们根据附录二所示的硬件设计图，对各个模块的主要的一些电路进行详细的设计和分析。

2.1 ATC51简介

2.1.1 ATC51的功能描述

ATC51是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器，片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器，能重复写入/擦除1000次，数据保存时间为十年。它与MCS-51系列单片机在指令系统和引脚上完全兼容，不仅可完全代替MCS-51系列单片机，而且能使系统具有许多MCS-51系列产品没有的功能。

ATC51可构成真正的单片机最小应用系统，缩小系统体积，增加系统的可靠性，降低系统的成本。只要程序长度小于4K，四个I/O口全部提供给用户。可用12V电压编程,而且擦写时间仅需10毫秒，仅为8751/87C51的擦除时间的百分之一,与8751/87C51的擦写相比，不易损坏器件，没有两种电源的要求，改写时不拔下芯片，适合许多嵌入式控制领域。工作电压范围宽（2.7V~6V），全静态工作，工作频率宽在0Hz～24MHz之间，比8751/87C51等51系列的6MHz～12MHz更具有灵活性,系统能快能慢。ATC51芯片提供三级程序存储器加密，提供了方便灵活而可靠的硬加密手段，能完全保证程序或系统不被仿制。P0口是三态双向口,通称数据总线口,因为只有该口能直接用于对外部存储器的读/写操作。ATC51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图2.1所示

图2.1 ATC51引脚排列图

2.1.2 ATC51的主要特性

ATC51主要具有以下几个特点：

1）ATC51与MCS-51系列的单片机在指令系统和引脚上完全兼容； 2）内有4k字节在线可重复编程快擦写程序存储器； 3）静态工作,工作范围:0Hz～24MHz； 4）128×8位内部RAM； 5）32位双向输入输出线； 6）两个十六位定时器/计数器 7）5个中断源,两级中断优先级； 8）1个全双工的异步串行口； 9）闲置和掉电两种工作方式。 10）内振荡器和时钟电路 2.1.3 主要管脚说明

ATC51的主要管脚说明如下： 1）VCC：供电电压。

2）GND：工作地。

3）P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

4）P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

5）P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

6）P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为ATC51的一些特殊功能口，如表2.1所示。

7）RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

8）ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR的8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

表2.1 P3口各管脚功能

端口引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7

各个功能 RXD (串行口输入端) TXD (串行口输出端) TNT0 (外部中断0请求输入端，低电平有效) TNT1 （外部中断1请求输入端，低电平有效） T0 （定时器/计数器0脉冲输入端） T1 （定时器/计数器1脉冲输入端） WR （外部数据存储器写选通信号输出端，低电平有效） RD （外部数据存储器读选通信号输出端，低电平有效）

9）PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

EA/VPP：10）当EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），

不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

11）XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 12）XTAL2：来自反向振荡器的输出。

2.2 时钟电路的设计与工作原理分析

2.2.1振荡器特性

XTAL1和XTAL2分别为反相放大器的输入和输出。该反相放大器可以配置为片内振荡器,石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应悬空不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。

2.2.2 时钟电路的设计

8031/8051单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡方式和外部振荡方式。

在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器，就构成了内部振荡方式。由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。内部振荡方式的外部电路如下图2.2所示。图中，电容器C1，C2起稳定振荡频率、快速起振的作用，其电容值一般在30~50pF。晶振频率的典型值为12MHz，采用6MHz的情况也比较多。内部振荡方式所得的时钟信号比较稳定，实用电路中使用较多。

外部振荡方式是把外部已有的时钟信号引入单片机内。这种方式适宜用来使单片机的时钟与外部信号保持同步。外部振荡方式的外部电路如下图2.2所示。

图2.2 时钟振荡方式

由上图可见，XTAL1接地，外部振荡信号由XTAL2引入。为了提高输入电路的驱动能力，通常将外部信号经过一个带有上拉电阻的TTL反相门后接入XTAL2。 2.2.3 单片机的基本时序单位

单片机以晶体振荡器的振荡周期(或外部引入的时钟周期)为最小的时序单位，片内的各种微操作都以此周期为时序基准。

振荡频率二分频后形成状态周期或称S周期，所以，1个状态周期包含有2个振荡周期。振荡频率fosc l2分频后形成机器周期MC。所以，1个机器周期包含有6个状态周期或12个振荡周期。1个到4个机器周期确定一条指令的执行时间，这个时

间就是指令周期。MCS-51系列单片机指令系统中，各条指令的执行时间都在1个到4个机器周期之间。

4种时序单位中，振荡周期和机器周期是单片机内计算其它时间值(例如，波特率、定时器的定时时间等)的基本时序单位。单片机外接晶振频率12MHZ时的时序单位的大小：振荡周期＝1/fosc=1/12MHZ=0.0833us

2.3 单片机复位电路的设计与分析

2.3.1 单片机复位电路的设计

在51系列单片机中，在振荡器运行时，RST引脚上保持到少两个机器周期的高电平输入信号，复位过程即可完成。为响应这一不定期程，CPU发出内部复位信号。内部复位操作是在发现RST为高电平后的第二个周期进行的，并且此后每个周期都重复进行复位操作，直到RST变成低电平为止。针对复位电路对时间的需要，我们对上电复位电路进行设计。一般来讲，Vcc电源的上升时间不超过1ms，片内振荡器启动时间在10ms之内。在这种情况下，把RST引脚通10uF电容接到Vcc并同时经过10K电阻和地相连，就可获得上电自动复位的结果。其具体的复位电路如图2.3所示。

VCCS1C210uFRSTR110K 图2.3 复位电路

2

接通电源后，Vcc便对电容通过电阻进行充电。RST脚的电压等于Vcc与电容两端电压之差。在充电过程中，随着电容电压逐步趋于Vcc，RST引脚上之电压最终将接近于0。此过渡过程之长短取决于电阻和电容值的大小。10uF电容足可使RST脚

上的电压在振荡器启振后尚有两个机器周期以上的时间保持高于施密特触发器的低门槛电平，从而使整个复位过程得以完成。 2.3.2 单片机复位后的状态的分析

单片机的复位操作使单片机进入初始化状态，其中包括使程序计数器PC＝0000H，这表明程序从0000H地址单元开始执行。单片机冷启动后，片内RAM为随机值，运行中的复位操作不改变片内RAM区中的内容，21个特殊功能寄存器复位后的状态为确定值，见下表2.2。值得指出的是，记住一些特殊功能寄存器复位后的主要状态，对于了解单片机的初态，减少应用程序中的初始化部分是十分必要的。 说明：表中符号*为随机状态；

表2.2 特殊功能寄存器与初始状态表

特殊功能寄存器 初始状态 PSW P0～P3 IP IE A B SP DPL DPH

00H FFH ***00000B 0**00000B 00H 00H 07H 00H 00H 特殊功能寄存器 TH0 SBUF SCON PCON TMOD TCON TL0 TH1 TL1 初始状态 00H 不定 00H 0*******B 00H 00H 00H 00H 00H PSW=00H，表明选寄存器0组为工作寄存器组；

SP＝07H，表明堆栈指针指向片内RAM 07H字节单元，根据堆栈操作的先加后进法则，第一个被压入的内容写入到08H单元中；

Po～P3＝FFH，表明已向各端口线写入1，此时，各端口既可用于输入又可用于输出； IP＝***00000B，表明各个中断源处于低优先级； IE＝0**00000B，表明各个中断均被关断；

A＝00H，表明累加器已被清零；

MCS-51系列单片机的复位是由RESET引脚来控制的，此引脚与高电平相接超过24个振荡周期后，51单片机即进入芯片内部复位状态，而且一直在此状态下等待，直到RESET引脚转成低电平后，才检查EA引脚是高电平或低电平，若为高电平则执行芯片内部的程序代码，若为低电平便会执行外部程序。

MCS-51系列单片机在系统复位时，将其内部的一些重要寄存器设置为特定的值，至于内部RAM内部的数据则不变。ATC51是由美国Atmel 公司生产的高性能八位单片机。该芯片采用FLASH存储技术，内部具有2KB字节快闪存存储器，采用DIP封装，是目前在中小系统中应用最为普及的单片机。

2.4 电源电路的设计与分析

2.4.1 电源电路的设计

稳压电源的输出电压UO（或电压可调范围UOmin~ UOmax）和最大输出电流IOmax是它的特性指标，这两个指标决定了该电源的适用范围，同时也决定了稳压器的特性指标以及如何选择变压器、整流管和滤波电容。而输出电阻、纹波电压、温度系数是稳压电源的质量指标，它们决定了稳压器的稳压系数、输出阻抗、温度系数和滤波电容的选择。

J112V121T11232ACAC2D1V-V+31U17812GNDU27805GND315VinVout31VinVout3J2125VC5104D01R21KR11KA445TRANS41KAB20+C1CAP4C3104+C2CAPC410422D02LEDK21LEDA图2.4 系统电源电路

K21

因为系统是由单片机直接控制处理，其稳定的电压对但片机来说是十分重要的，如图2.4所示我们设计的稳压电源，使系统能正常的工作。为了改善波纹特性,在稳压电源的输入端加接电容C2；在其输出端加接电容C4，C5，目的是为了改善负载的瞬态响应、防止自激振荡和减少高频噪声。 2.4.2 电源电路分析

三脚稳压块选择：该装置中的稳压块选用LM7805和LM7812集成稳压块。下面介绍LM7805的技术，LM7812系列集成稳压块主要技术参数和工作原理与LM7805的类似，这里就不再叙述。

LM7805系列集成稳压块主要技术参数：输入电压：DC3V～35V；最大输出电流：1.5A。LM7805系列稳压块封装：1脚为输入端 ，2脚为公共端 ，3脚为输出端。注意事项：引脚不能接错，公共端不能悬空；为防止过热应安装散热片，其内部原理图如图2.5所示，按图我们来分析其原理：在本设计中应输出电压为Vo=5V，则当Vo＞5V时，T2的b极电压上升，进而T2的c极电压下降，进而T1的b极电压下降,进而T1的Vce极电压上升，进而Vo趋于5V；反之当Vo＜5V时亦然。

图2.5 三端稳压电源内部电路图

2.5 数显示电路分析与设计

为了对生产加工的产品进行统计，设计了产品计数显示电路，电路如图2.6所示。

J3CON9VCCU11234567813121514311911716P10P11P12P13P14P15P16P17INT1INT0T1T0EA/VPX1X2RESETRDWR8051RXDTXDALE/PPSEN10113029P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P2739A138A237A336A435A534A633A732A82122232425262728排阻8x10kVCCJ?CON8排阻7x4701234567A1A2A3A4A5A6A7A8B1B2B3B4B5B6B7B8U2A17A21A32A46VCC345U3A51A62A73A845678IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7COMOUT1OUT2OUT3OUT4OUT5OUT6OUT7CALABCDLTBI/RBORBI744816C115C214C313C41211109abcdefg13B112B211B310B49B515B614B710B61B52B44B371B12B112345678DISP7LED-4com1gcom2B7ULN2003图2.6 显示驱动单元

从实际生产出发，我们对四位数码管的显示采用了动态扫描的方式进行控制。当要显示千位时，在数据线上送出所要显示的数据，同时开通千位数码管的模拟开关，千位数码开关得电工作，显示数据，通过计算机程序的控制，让该位点亮一段时间，然后关断千位；显示百位时，在数据线上送出所要显示的数据，同时开通百位数码管的模拟开关，百位数码开关得电工作，显示数据，通过计算机程序的控制，让该位点亮一段时间，然后关断百位；显示十位时，在数据线上送出所要显示的数据，同时开通十位数码管的模拟开关，十位数码开关得电工作，显示数据，通过计算机程序的控制，让该位点亮一段时间，然后关断十位；接着数据线上送出个位所要显示的数据，同时选通控制个位的模拟开关，也让这个延时显示一段时间，这样交替地扫描显示，由于发光管的辉光效应，只要扫描的频率足够高，肉眼看上去就是稳定的四位数据显示。

2.6 电机控制电路分析与设计

本设计中采用步进电机作为执行元件，步进电机是机电一体化的关键产品之一,

广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。

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2.6.1 步进电机的基本原理

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。

现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。

步进电机的一些特点：

1）一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。 2）步进电机外表允许的最高温度。

步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至于失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点；一般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上，有的甚至高达摄氏200度以上，所以步进电机外表温度在摄氏80­90度完全正常。

3）步进电机的力矩会随转速的升高而下降。

当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势；频率越高，反向电动势越大。在它的作用下，电机随频率（或速度）的增大而相电流减小，从而导致力矩下降。

4）步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声。 步进电机有一个技术参数：空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电机转速从低速升到高速）。

步进电动机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机将会在更多的领域得到应用。

2.6.2 电机控制电路的设计

由于MCS-51系列单片机输出只能驱动4个标准TTL电平的门电路，灌电流较大，能吸收20mA的灌电流，当输出负载较小时可以直接由单片机进行驱动，当输出控制设计成输出低电平驱动时，相对的带负载能力要强。而在这里，我们所接为感性负载步进电动机，因此不能直接由单片机进行直接驱动。选用L293芯片，L293是著名的SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。其后缀有B、D、E等，除L293E为20脚外，其它均为16引脚。其额定工作电流为1A，最大可达1.5A，VCC电压最小4.5V，最大可达36V；VDD电压最大值也是36V其工作电流在2A以内，因此，为了与外接负载的匹配，设计电路如图2.7所示。

U11234567813121514311911716P10P11P12P13P14P15P16P17INT1INT0T1T0EA/VPX1X2RESETRDWR8051RXDTXDALE/PPSEN10113029P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P273938373635343332U421222324252627282710151312IN1VDDIN2VCCIN3EN1IN4EN2END OUT1 END OUT2ENDOUT3ENDOUT4L29381619361114VCCVDD电机控制信号输出J612345CON5图2.7 电机控制电路

如表2.3所示是其使能、输入引脚和输出引脚的逻辑关系。

EN A（B） H H H L

表2.3 L293D引脚逻辑关系

IN1（IN3） H L IN2（IN4） L H 电机运行情况 正转 反转 快速停止 停止 同IN2（IN4） 同IN1（IN3） X X

2.7 检测电路的设计

本设计采用TX05D型反射开关，实际上是一种一体化的红外线发射，接收器件。它内部包含红外线发射，接收及信号放大与处理电路，能够以非接触形式检测出前方一定范围内的人体或物体，并转换成高(低)电平信号输出。由于TX05D内部采用了低功耗器件和抗干扰电路，所以工作稳定可靠，性能优良，可广泛应用于各种自动检测，自动报警和自动控制等装置中。如：光电计数器，接近式照明开关，自动干手器，自控水龙头，感应门铃，倒车告警电路。

TX05D的外形和引线见图1，本器件属模块化产品，全部电路焊装在一只 46x32x17mm（不包括安装支架）的塑料盒内。盒的侧面设有状态指示和灵敏度调节孔，一只红色发光管用来指示开关的工作状态，平时熄灭，有反射物时发光。灵敏度调节孔用来调节反射检测距离，顺时针调距离增大，逆时针调距离减小。TX05D通过一条1.5米的双芯屏蔽线做为输出引线，其中红色线为电源正极，白色线为输出端，铜网接电源负极。白色线静态时为低电平，有反射物时输出高电平。实际应用时，如需加长引出线，可选用相同材质的双芯屏蔽线即可。

TX05D的电参数：工作电压5～12V，极限电压15V，工作电流5～20mA，最大30mA，对应检测距离为0～120㎝，当工作电压12V时，输出最大灌电流大于50mA，最大输出电流大于3mA。TX05D的输出端内部电路见图2，由于考虑器件的通用性和输出保护措施，加入了限流保护电路，当外接负载超过额定值时启动保护，自动减小电流输出，以保护组件和外部负载的安全。

当TX05D接通电源后，即从模块内部的红外线发射管向前方发射38KHZ的调制红外线，一旦有物体或人体进入有效范围内时，红外线就会有一部分被反射回来，被与发射管同排安装的光敏接收管收到并转换成同频率的电信号后，由模块内部电路进行放大，解调，整形，比较处理后，在输出端给出高电平信号。模块的红外线发射能

力与工作电压有关。工作电压越高，红外线发射功率越强，检测距离就越远；反之，电压低，检测距离就相对较近。

由于TX05D使用了调制技术和采用进口带补偿的抗干扰器件，在一定程度上解决了抗干扰的问题，如白天黑夜的灵敏度基本保持一致，这是其它产品所不能比拟的，但由于未加入密码电路，故在离频闪的日光灯较近距离时（2米以内）TX05D会有同步的输出，使用时请注意回避正对日光灯（不包括用电子变压器启动的日光灯）。

本设计系统中用四个TX05D对装配流水线上的三个生产包装工序及一个计数进仓工序进行知道检测。VCC接5V电源，输出信号线接单片机ATC51的12~15脚，即单片机的INT0、INT1、T0、T1四个中断端口。

综合上面各个单元电路设计，得整个控制系统的原理图，见附录二。

第三章 控制系统的软件设计

系统软件的设计包括主程序的设计、LED动态显示模块程序设计、电机转速设置程序设计、各中断服务程序设计组成。

3.1 主程序设计

主程序的内容一般包括：主程序的起始地址，中断服务程序的起始地址，有关内存单元及相关部件的初始化和一些子程序调用等等。 3.1.1 主程序的起始地址

MCS-51系列单片机复位后，（PC）=0000H，而0003H~002BH分别为各中断源的入口地址。所以，编程时应在0000H处写一条跳转指令。

当CPU接收到中断请求信号并予以响应后，CPU把当前的PC内容压入堆栈中进行保护，然后转入相应的中断服务程序入口处执行。一般应在相应的中断服务程序入口处写一条跳转指令，并以跳转指令的目标地址作为中断服务程序的其实地址进行编程。

3.1.2 主程序的初始化内容

所谓初始化，是对将要用到的MCS-51系列单片机内部部件或扩展芯片进行初始工作状态设定。MCS-51系列单片机复位后，除SP为07H，P0~P3口为FFH外，其余给内存单元内容均为00H，所以应对IE、IP进行初始化编程，以开放CPU中断，允许某些中断源中断和设置中断优先级等。

在本系统设计中，使用了四个中断，即T0、T1、/INT0、/INT1。其中： 1）T0中断：采用记数溢出中断工作方式，完成对工序操作1的延时响应。 2）T1中断：采用记数溢出中断工作方式，完成对工序操作2的延时响应。 3）/INT0中断：采用外部中断工作方式，完成对工序操作3的延时响应。 4）/INT1中断：采用外部中断工作方式，完成对记数请求的响应。

同时还要对一些存储单元进行初始化，这些内容都需要在初始化程序中完成。

3.1.3 代码转换程序

人们日常习惯使用十进制数，而计算机的键盘输入、输出以及显示常采用二进制编码的十进制数（即BCD码）或ASCII码。因此，在程序设计中经常要进行代码转换。各种代码之间的转换十分有用，除了硬件逻辑转换之外，程序设计中采用算法处理和查表方式。 3.1.4 主程序设计框图

主程序设计框图如图3.1所示。

3.2 LED动态显示程序模块的设计

3.2.1 动态扫描延时的实现方式

在采用动态扫描显示方式时，要使得LED显示得比较均匀，又有足够的亮度，需要设置适当的扫描频率。当扫描频率在70Hz左右时，能够产生足够的图形和较好的显示效果。一般可以采用间隔10ms对LED进行动态扫描一次，每一位LED的显示时间为1ms。

在单片机中，定时功能可以由硬件（定时/记数器）实现，也可以通过软件定时程序实现。硬件定时是利用单片机片内定时器定时，启动定时器可与CPU并行工作，不占用CPU的时间，是CPU有较高的工作效率；软件延时程序占用CPU的时间，因此，它一定程度上降低了CPU的工作效率。

本设计中，由于定时器已作为中断工作方式占用，故采用软件延时方式。 3.2.2 延时程序的相关初值计算

要实现1ms的延时可以采用单重循环实现。而本设计单片机时钟频率采用12MHz晶振提供，可得单片机的时钟周期为1/12 us，而它的机器周期为: 12*1/12=1us。因此可以编写以下源程序实现： MOV R0, #0FAH

DL1: NOP

NOP

主程序流程图 设置各中断服务程序的入口地址 相关寄存器清零并设置堆栈指针 定时器初始化并设置显示缓冲区 设置外部中断信号的触发形式 否 判断是否转速设置？ 是 调用转速设置程序 转速设置完否？ 否 是 设置中断优先级及开中断 启动定时器 电机运行、记数显示 是停止或转速设置否？ 否 是 停止或转速设置 图3.1 系统程序设计主流程图

DJNZ R0, DL1

该段延时程序的精确延时时间应该为： 1s1+[(1+1+2)s250]=1001s 3.2.3 动态显示程序模块结构图

动态显示程序模块结构图如图3.2所示。

显示程序流程图 设置段码缓冲区指针 设置位码缓冲区指针 设置显示位数 将位码和段码值送到P0口 显示某位、延时1ms 位码、段码缓冲区指针加1 修改显示缓冲区指针显示位数减1 否 显示完否？ 是 返回 图3.2 显示模块程序流程图

3.3 中断服务程序

中断服务程序是一种具有特定功能的程序段。它为中断源的特定要求服务，以中断返回指令结束。由于工序操作和计数请求响应采用中断处理方式，所以中断服务程序设计成了本系统软件设计的核心。

在中断响应过程中，断点的保护与恢复主要由单片机内部电路来实现。对用户来说，在编写中断服务程序时，主要须考虑是否有需要保护的现场，即指在主程序中用到的寄存器、存储单元等，在中断程序中也使用了。如果有，则应注意不要遗漏；在恢复现场时，要注意压栈与出栈指令必须成队使用，先入栈的内容应该后弹出。另外，还要及时清除需要用软件清除的中断标志。

3.3.1 工序操作中断服务程序的设计

工序操作中断服务程序中用延时表示工序操作的处理过程。其程序流程图如图3.3所示。

工序操作处理流程图 关中断 保护现场 工序延时、显示（产品件数） 恢复现场 开中断 中断返回（RET） 图3.3 工序操作程序流程图

3.3.2 计数中断程序的设计

计数中断程序的设计思路为，但产生中断求情后，在中断服务程序中对存储产品数的内存单元中的内容加1。为保证四个计数单元的值实现累加，在每一位加1后，用DA A指令处理使各位之间成十进制累进。 计数中断服务程序的结构框图如图3.4所示。

3.4 系统总程序设计

系统总程序设计清单见附录一。

计数中断程序流程图 关中断 保护现场 设置位数、设置位指针 指针指向位内容加1 位指针加1 否 十进制调整 位数减1等于0否 是 是 大于9否？ 否 恢复现场、开中断 中断返回（RET） 图3.4 计数中断程序流程图

第五章 系统的安装与调试

4.1 元件的识辩与检测

在安装元件前要先认识和检测元件，一些常见元件的认识与检测如下： 色环电阻：在此使用的是四个色环标准的电阻。此类电阻前两环表示有效数字，第三环表示倍率，与前三环距离较大的第四环表示允许偏差。

二极管：在此装置中要用到普通二极管和发光二极管，在普通二极管中有白色环标志的那头为负极。对于发光二极管一般引脚长的那端为正极，引脚短的那端为负极。

电容：电容在这里用到的是瓷片电容和电解电容，其外围上面都有标记，只需检测其好坏。在利用万用表检测时要注意如果为电解电容红表笔应接正极，黑表笔接负极。对于2200pF一下的电容用万用表R×10KΩ或R×100KΩ测量，2200pF以上可以用R×1KΩ或R×100KΩ档测量。档次调整好了和表笔接好后，观察万用表指针是否较大的偏转，然后由最大的偏转慢慢的减小至最小值（或零），如果时上述情况则证明该电容有充、放电的功能，为好电容。如果发现万用表指针不偏转说明该电容开路。当万用表指针偏转至最大（阻值为零）说明该电容已击穿。不过，一般对于新电容是不需检测的。

4.2 元器件安装的基本要求与原则

制造电子产品，可靠性与安全是二个重要因素,而零件的安装对于保证产品的安全可靠是至关重要的。如何疏忽都可能造成整机工作失常，甚至导致更为严重的后果。元件安装时要保证导通与绝缘的电器性能、保证机械强度、抱着那个传热的要求和安装时接地与屏蔽要充分利用。为达到产品的可靠与安全，安装时应遵循一些基本的要求与原则。元器件的安装图见附录四。 4.2.1元器件的安装要求

元器件安装的基本要求一般包括以下几方面：

1）保证导通与绝缘的电气特性，电气连接的通与断是安装的核心这里所说的通与断，不仅是安装后简单的使用万用表测试的结果，而且要考虑在振动，长期工作，湿度等自然条件变化的环境中，都能保证通者恒通，断者恒断。

2）保证机械强度，电子产品在使用过程中，不可避免的需要运输和搬动，会发生各种有意或无意达到振动，冲击，如果机械安装不够牢固，电气连接不够可靠，都有可能因为加速度的瞬间受力使装置受到损害。

3）保证传热的要求，在安装中，必须考虑某些零部件在传热，电磁方面的要求。 4）安装时接地与屏蔽要充分利用，接地与屏蔽一是消除外办对产品的电磁干扰，二是消除产品对外办的电碰干扰，三是减少产品内部的相互电磁干扰。 4.2.2 元器件的安装原则

元器件的安装一般有以下原则：

1）为避免因元器件发热而减弱铜箔对基板的附着力，并防止元器件的裸露部分同印制导线短路，安装时元器件应离开面板约1～2mm。

2）装配时，应该先安装那些需要机械固定元器件，在此装置中如稳压管、中心芯片插座。

3）各种元器件的安装,应该使它们的标记(用色码或字符标注的数值,精度等)朝上面或易于是辨认的方向,并注意标记的读书方向一致 (从左到右或从上到下)。

4）在安装元件时应与焊接同步进行操作。

4.3 元器件的焊接

焊接是制造电子产品的重要环节之一，如果没有相应的工艺质量保证,一个设计如何精良的电子装置都难以实现功能指标。 4.3.1 对焊点的基本要求

生产电子产品时，对电路板上焊接点的要求如下：

1）可靠的电气连接，焊接是电子线路从物理上实现电气连接的主要手段，锡焊连接不是靠压力而是靠焊接过程形成的牢固连接的合金层达到电气连接的目的。

2）足够的机械强度，焊接不仅起到电气连接的作用，同时也是固定元器件，保证机械强度连接的手段。

3）光洁整齐的外观，良好的焊点要求焊料用量恰到好处，外表有金属光泽，没有粒尖，桥接等现象，并且不伤及导线的绝缘层及相邻元器件。 5.3.2 焊接前的准备

为了提高焊接的质量和速度，避免虚焊等缺点，应该在装配以前对焊接表面进行可焊性处理—镀锡。镀锡实际上就是液态焊锡对被焊金属表面浸润，形成以层既不同于被焊接金属又不同于焊锡的结合层，由这个结合层将焊锡于待焊金属这两种性能，万分都不相同材料牢固连接起来。

镀锡有以下工艺要求： 1）待镀表面应该清洁。

2）温度要足够高，被焊金属表面的温度，应该接近焊锡现货时的温度，才能于焊锡形成良好的结合层。在这里我们用烙铁接近元器件引脚对其进行回热。

3）要使用有效的助焊剂，在焊接电子产品时，广泛使用酒精松香水作为助焊剂。这种助焊剂无腐蚀性，在焊接时支除氧化膜，增强焊锡的流动性，使焊点可靠美观，在制作该装置种我们也使用酒精松香水作为助焊剂。 4.3.3 焊接操作

在做和焊接前准备工作后就可对元器件进行焊接操作了，在这里用35W的圆斜面外热式烙铁对其进行焊接，在焊接时掌握好的电烙铁温度和焊接时间，选择恰当的烙铁头和焊点的接触位置，才可能得到良好的焊点，焊接的操作步骤分为以下五个：

1）准备施焊，左手拿焊丝，右手握烙铁，进入备焊状态，要求烙铁头保持干净，无焊渣等氧化物，并载表面镀有一喜忧参半焊锡。

2）加热焊件，烙铁头靠在两焊伯的连接处，加热整个焊件全体，在对于印制板器件来说，要注意使烙铁头同时接触焊盘和元器件的引线。

3）送入焊丝，焊件的焊接面被加热到一定温度时，焊锡丝从烙铁对面接触焊件，注意不要把焊丝送到烙铁头上。

4）移开焊丝，当焊丝熔化一定量后，立即向上45度方向移开焊丝。

5）移开烙铁 焊锡浸润焊盘和焊件的施焊部位以后，向右上45度方向移开烙铁，结束焊接。

4.4 系统调试与分析

供电电路是否正常是系统能否正常工作的前提，因此首先对电源部分进行调试。电源部分进行调试。先将整流、滤波部分元件焊上，然后接上电源变压器。接上电源，用交流档测变压器输出电压为18.2V，再用直流档测整流滤波后的电压为直流18V左右，属于正常偏差范围内。接上三端稳压后再测其LM7805输出电压，为稳定的4.98V，这些数据说明电源部分全部工作正常。

计数显示电路。由于这部分电路的调试要在程序驱动下才能进行，为了测试硬件上的功能是否正常，我们对每一管脚对应的发光管进行测试，具体如下：先不装单片机，接上电源，用一根导线一端接地，另一端依次碰ATC51芯片插座的1到7脚，正常时，每碰一管脚，相应的一段数码管会发亮，根据这一理论依据，依次进行测试，全部正常。

软件调试与系统试机。经过以上几步的测试，说明外围电路都已工作正常，接下来对软件进行调试。这部分的调试是整个系统调试的重点。由于计算机仿真和实际在环境等因素作用下有一定的出入,故调试中采用模块程序逐一添加的方法进行，放入一部分程序，调试一部分，等方式一工作程序正确后，再加入方式2的程序，直到全部功能都能实现为止。

经过以上调试，系统已能实现预定的功能。至此，整个系统设计完成。

设计总结

本设计是采用一个单片机系统来进行装配流水线自动模拟控制系统的设计与制作，并有效的进行控制输出，它具有全集成化，智能化，高精度，高性能，高可靠性和低价格等优点。

在设计本系统时，通过查阅网络与图书馆搜集到的资料，再加上指导老师的指导与资料提供，与生活中对于单片机的工作原理的了解与装配流水线控制原理相结合，设计出了这一装配流水线系统的主要硬件结构和软件结构，基本完成了课题的要求，但是由于设计的理论基础尚浅，对课题的研究经验还不成熟，使得在技术的解决与运用上显得粗糙了一些，在某些技术关键上的叙述不能达到详细、精辟。但是这个系统的设计却不缺乏自己的特点和创新点，特归纳为以下几点：

1）该产品的互换性好，响应速度快，抗干扰能力强，外围电路简单易懂，因此体积小。

2）该系统能用软件的方式设计硬件，所以用软件方式设计的系统向硬件系统的转换是由有关开发软件自动完成的，易操作。

3）设计过程中可以对有关软件进行各种仿真，且系统可现场编程，在线升级，所以有不同的功能可以实现。

4）可以从以前的组合设计转向真正的自由设计，所以设计的移植性好，效率高。在电机控制输出时加入继电器可应用于工厂的现场控制。

5）因为整个系统可将控制部分集成在一个芯片上，因此体积小，功耗低，可靠性更高。

由于考虑到了成本使用的问题，在硬件上使用了ATC51单片机；在软件上，充分利用了ATC51的强大功能，实现了信息的快速处理和控制、显示功能，能精确检测。该系统的应用有助于减轻工作人员的劳动强度，搞高生产管理工作人员效率，而且可以根据自己的不同需要进行编程，再次升级，满足不同顾客的需要。

由于本人的水平有限，设计当中，难免会有不少的缺点和不足之处，恳请老师批评并改正。

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致谢

经过三个月的忙碌，顺利完成了本次毕业设计。在此，我要感谢每一个帮助过我的人。这四年来，得到领导和专业老师对我的谆谆教诲和帮助，学会本专业理论知识，如单片机控制原理、控制系统的分析及简单设计等等，通过这次设计,使几年来所学的理论知识和实践做到有机的组合，进一步深化巩固自己的理论知识。

同时也让我深深体味到电子是一种更新很快的行业，要想跟上时代，就得自我不断的努力，只靠在学校所学的东西是远远不够的，所以必须在以后的工作的中不断的学习，打下坚实的基础。

这次毕业设计的顺利完成，离不开老师的帮助，尤其是指导老师对我的的细心指导和详细的批改。他无论在理论上还是实践中都给予我有很大的帮助，使我得到不少的提高，这对于我以后的工作和学习都有一种很大的帮助，感谢他耐心的辅导。

另外，在这次毕业设计中，同组的同学同样给了我不少的帮助，此外我还得到很多同学的很大帮助，解决了不少的难题。在此，我由衷的感谢他们。

附录

附录一 程序清单

DO1 EQU 03H ;工序操作1时间设置 DO2 EQU 07H ;工序操作2时间设置 DO3 EQU 05H ;工序操作3时间设置 ORG 0000H

LJMP MAIN

ORG 0003H LJMP PROG1 ORG 000BH LJMP PROG2 ORG 0013H LJMP PROG3 ORG 001BH LJMP PROG4

ORG 0060H

;工序操作3程序入口

;计数程序入口 ;工序操作2程序入口

;工序操作1程序入口

MAIN:MOV SP,#70H

MOV 30H,#00H

;存放第一位数字 ;存放第二位数字 ;存放第三位数字 ;存放第四位数字

MOV 31H,#00H MOV 32H,#00H MOV 33H,#00H

MOV 40H,#10H MOV 41H,#20H MOV 42H,#40H MOV 43H,#80H

;存放第一位位选码 ;存放第二位位选码 ;存放第三位位选码 ;存放第四位位选码

MOV 3AH,#03H

;存放速度第一位数字

MOV 3BH,#05H MOV 3CH,#01H MOV 3DH,#00H

MOV TMOD,#66H MOV TH0,#0FFH MOV TH1,#0FFH MOV TL1,#0FFH SETB EA

SETB IT1 SETB ET0 SETB ET1 SETB EX0 SETB TR0 SETB TR1

;存放速度第二位数字 ;存放速度第三位数字 ;存放速度第四位数字

;计数器工作方式设置 ;计数器装初值

MOV TL0,#0FFH

SETB IT0

SETB EX1

JB P1.0,$ SETSU:CLR EA JNB P1.1,ADDSU

JNB P1.2,DECSU JNB P1.3,MAINONE LCALL DISPSU LJMP SETSU

;/******************* 减速设置程序*****************/ ADDSU:LCALL DEL12MS JNB P1.1,COPEND LJMP EXITADD1 COPEND:MOV R0,#3AH MOV R4,#04H ADDSET:MOV A,@R0 ADD A,#01

;减速设置程序

DA A

CJNE A,#10,ADDTWO ADDTWO:JC EXITADD

ANL A,#0FH MOV @R0,A INC R0

DJNZ R4,ADDSET EXITADD:MOV @R0,A EXITADD1: LJMP SETSU

;/******************* 加速设置程序*****************/ DECSU:LCALL DEL12MS JNB P1.2,COMP LJMP EXITDEC COMP:MOV R0,#3DH

CJNE @R0,#1,COMPONE

;与1比较判断是否可以加速

;加速设置程序，速度最大表示值为135

COMPONE:JNC COMPEND ;大于等于1时，可以加速；小于1时继续比较百位 DEC R0

CJNE @R0,#2,COMPTWO

;比较百位

COMPTWO:JNC COMPEND DEC R0

CJNE @R0,#4,COMPTHRE COMPTHRE:JNC COMPEND DEC R0

CJNE @R0,#6,COMPFOUR COMPFOUR:JNC COMPEND LJMP SETSU COMPEND:CLR CY

MOV R0,#3AH

DECSET:MOV A,@R0 SUBB A,#01 JC NEXTDEC MOV @R0,A

;比较十位

;比较个位

SJMP EXITDEC

;

NEXTDEC:MOV A,#09H MOV @R0,A INC R0 MOV A,@R0

SUBB A,#00H JC NEXTDEC1 SJMP EXITDEC

MOV @R0,A

NEXTDEC1:MOV A,#09H MOV @R0,A INC R0 MOV A,@R0

SUBB A,#00H JC NEXTDEC2 SJMP EXITDEC

;

MOV @R0,A

NEXTDEC2:MOV A,#09H MOV @R0,A INC R0 MOV A,@R0

SUBB A,#00H MOV @R0,A EXITDEC: LJMP SETSU

;/******************* 系统运行程序*****************/ MAINONE: MOV B,#100 MOV A,3CH MUL AB MOV 38H,B MOV A,3BH MOV B,#10

;速度计算处理

;处理百位

MOV 37H,A

;处理十位

MUL AB

;处理个位

ADD A,3AH MOV 39H,A MOV A,38H ADDC A,#0 MOV 38H,A CLR CY MOV A,39H ADD A,37H MOV 37H,A MOV A,38H ADDC A,3DH

CJNE A,#0,OVER INC A

OVER:MOV 38H,A

SETB EA ;开中断，系统运行 MOV DPTR,#TAB RUNING: MOV R3,#00 MOV R5,#08

JB P1.0,XUNHUAN LCALL DELAY10 JNB P1.0,LAST

XUNHUAN:MOV A,R3 MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A

INC R3

LCALL DELAY10

DJNZ R5,XUNHUAN LJMP RUNING

TAB:DB 06H,07H,03H,0BH,09H,0DH,0CH,0EH ;脉冲序列表

LAST:CLR EA LCALL DISPLAY

JB P1.0,FANHUI

LJMP SETSU FANHUI:SJMP LAST

DELAY10:PUSH ACC LCALL DISPLAY

DISPSU:MOV R1,#40H ;显示速度子程序 MOV R0,#3AH MOV R2,#04H LOOP2SU:MOV A,@R1 ADD A,@R0 MOV P0,A LCALL DELAY1A INC R1 INC R0

DJNZ R2,LOOP2SU RET

PROG1:CLR EA

CLR TR0 CLR TR1 PUSH ACC PUSH PSW SETB RS0 SETB RS1

MOV R4,#DO1

;中断1处理程序

POP ACC

RET

GOON1:MOV R3,#0FAH GOON11:LCALL DISPLAY

DJNZ R3,GOON11 DJNZ R4,GOON1

POP PSW

POP ACC

SETB EA SETB TR0

SETB TR1 RETI

PROG2:CLR EA CLR TR0 CLR TR1 PUSH ACC

PUSH PSW SETB RS0 SETB RS1

MOV R4,#DO2

GOON2:MOV R3,#0FAH GOON22:LCALL DISPLAY DJNZ R3,GOON22 DJNZ R4,GOON2

POP PSW

POP ACC SETB EA SETB TR0

SETB TR1 RETI

PROG3:CLR EA CLR TR0 CLR TR1 PUSH ACC

PUSH PSW SETB RS0

SETB RS1

;中断2处理程序

;中断3处理程序

MOV R4,#DO3

GOON3:MOV R3,#0FAH GOON33:LCALL DISPLAY DJNZ R3,GOON33 DJNZ R4,GOON3

POP PSW

POP ACC SETB EA SETB TR0

SETB TR1 RETI

PROG4:CLR EA

CLR TR0 CLR TR1 PUSH ACC

PUSH PSW SETB RS0

SETB RS1

MOV R0,#30H MOV 35H,#04H LOOP:MOV A,@R0 ADD A,#01 DA A

CJNE A,#10,NEXT NEXT:JC EXIT ANL A,#0FH MOV @R0,A INC R0

DJNZ 35H,LOOP EXIT:MOV @R0,A POP PSW

POP ACC

;中断4处理程序

SETB EA SETB TR0 RETI

SETB TR1

DISPLAY:MOV R1,#40H ;显示计数子程序 MOV R0,#30H MOV R2,#04H LOOP2:MOV A,@R1 ADD A,@R0 MOV P0,A LCALL DELAY2B INC R1 INC R0

DJNZ R2,LOOP2 RET

DELAY1A:MOV R7,#02H AGAIN1A:MOV R6,#0F8H DJNZ R6,$ DJNZ R7,AGAIN1A RET

DELAY2B:MOV R7,38H AGAIN2B:MOV R6,37H DJNZ R6,$

DJNZ R7,AGAIN2B

RET

DEL12MS:MOV R5,#15H AGA12MS:LCALL DISPSU DJNZ R5,AGA12MS RET END

;延时子程序

;延时子程序

;

;延时子程序