飲料瓶計(jì)數(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、附件1南華大學(xué)微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目 飲料瓶計(jì)數(shù)系統(tǒng)學(xué)生姓名 劉明星專業(yè)班級(jí) 自動(dòng)化1002班學(xué) 號(hào) 20104460222指導(dǎo)老師目錄1 設(shè)計(jì)的目的與意義2 控制系統(tǒng)工藝流程及控制要求3 總體設(shè)計(jì)方案4 軟硬件設(shè)計(jì)5 課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（仿真部分）6 調(diào)試或仿真過程中遇到的具體問題和解決辦法 7 收獲和體會(huì)8 參考文獻(xiàn)1設(shè)計(jì)目的與意義 中國(guó)飲料市場(chǎng)已成為中國(guó)食品行業(yè)中發(fā)展最快的市場(chǎng)之一，我國(guó)飲料企業(yè)成本、區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯，同時(shí)也存在技術(shù)落后，創(chuàng)新力不足，企業(yè)產(chǎn)品單一，國(guó)際貿(mào)易能力差等問題。我國(guó)人民生活水平的快速發(fā)展給飲料企業(yè)帶來了更加廣闊的市場(chǎng)，飲料企業(yè)應(yīng)該加快技術(shù)升級(jí)和規(guī)模擴(kuò)展以應(yīng)對(duì)來自

2、外資企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)。飲料瓶計(jì)數(shù)技術(shù)系統(tǒng)是一種較為先進(jìn)的控制技術(shù)，能夠解放勞動(dòng)生產(chǎn)力，提高計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確度，加快生產(chǎn)，降低成本。2控制系統(tǒng)工藝流程及控制要求基本要求：（1）對(duì)通過計(jì)數(shù)傳感器的飲料瓶數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)顯示，當(dāng)飲料瓶計(jì)數(shù)器達(dá)到9590-9600時(shí)，發(fā)出溢出報(bào)警信號(hào)，計(jì)滿后系統(tǒng)暫停。（2）每24瓶裝滿一箱，顯示包裝好的飲料的箱數(shù)；（3）每20箱重新啟動(dòng)；（4）系統(tǒng)暫停10分鐘后重新啟動(dòng)；（5）記錄系統(tǒng)重新啟動(dòng)的次數(shù)；（6）記錄時(shí)間。3總體設(shè)計(jì)方案3.1計(jì)數(shù)傳感器的選擇根據(jù)流水線的工作實(shí)際情況，應(yīng)該采用光電計(jì)數(shù)傳感器，光電計(jì)數(shù)器是通過紅外線發(fā)射和接收進(jìn)行計(jì)數(shù)，有直射式和反射式兩種，通常用于流水線的工件

3、一車，顯示包裝好的飲料的車數(shù)，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，顯示可以裝車；拓展部分（1）系統(tǒng)暫停10分鐘后計(jì)數(shù)。直射式的發(fā)射、接收分體，發(fā)射器和接收器分別置于流水線兩邊，中間沒有阻擋時(shí)發(fā)射器的紅外線射到接收器，接收器接收到發(fā)射來的紅外線，經(jīng)反相處理使之沒有信號(hào)輸出，有工件經(jīng)過時(shí)擋住光路，接收器失去紅外線信號(hào)便輸出一個(gè)脈沖信號(hào)到運(yùn)算累加器進(jìn)行計(jì)數(shù);反射式是發(fā)射、接收同體，置于流水線一邊，前面流水線上沒有東西時(shí)，發(fā)射器發(fā)出的紅外線直接射出沒有反射，接收器沒有接收到反射來的紅外線信號(hào)沒有輸出，有工件經(jīng)過時(shí)擋住光路使發(fā)射器發(fā)出的紅外線信號(hào)反射到接收器，接收器接收到反射來的紅外線信號(hào)便輸出一個(gè)脈沖信號(hào)到運(yùn)算累加器進(jìn)

4、行計(jì)數(shù)。根據(jù)實(shí)際情況來選用直射式或者反射式，總之檢測(cè)到一個(gè)信號(hào)，就產(chǎn)生一個(gè)脈沖，從而對(duì)飲料瓶進(jìn)行計(jì)數(shù)。仿真時(shí)，可以用信號(hào)發(fā)生器代替即可。對(duì)光電計(jì)數(shù)器接受的到脈沖信號(hào)，進(jìn)行濾波等處理如圖所示（3接輸入）3.2顯示器與警報(bào)裝置顯示器選用1602其接線圖如下警報(bào)器裝置線路圖如下3.3控制系統(tǒng)主機(jī)可選用單片機(jī)電路 本系統(tǒng)的控制主機(jī)選用單片機(jī)控制，對(duì)記錄的飲料瓶數(shù)進(jìn)行處理，外接有顯示器，報(bào)警電路，輸入模塊，開關(guān)，復(fù)位電路，電源等3.4控制系統(tǒng)軟件 控制系統(tǒng)軟件主要包括采樣、計(jì)數(shù)、控制計(jì)算、控制輸出、中斷、計(jì)時(shí)、顯示、報(bào)警等功能。4軟硬件設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)的總體方案，可以畫出控制系統(tǒng)的組成框圖

5、如下圖中P1是串口，R5是上拉電阻4.2軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)要求：用1602顯示記錄數(shù)據(jù)和時(shí)間，上一行顯示瓶數(shù)A，箱數(shù)B，下一行顯示車數(shù)C，重啟次數(shù)D。然后在達(dá)到一車報(bào)警LCD閃爍，箱數(shù)達(dá)到9590報(bào)警SPK響起，達(dá)到9600時(shí)系統(tǒng)停止，10分鐘后重新啟動(dòng)，并記錄重啟次數(shù)D。 具體程序：#include<reg52.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit E=P23;sbit RW=P24;sbit RS=P25;sbit SPK=P12;sbit LED=P

6、13;uint a,b,c,d,i;void delay_ms(uint z)uint x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=110;y>0;y-);/毫秒延時(shí)void delay_m(uint z)uint x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=60;y>0;y-)delay_ms(1000);/分鐘延時(shí)void writeCom (uchar com)RS = 0; /將RS拉低，表示命令RW = 0; /將RW拉低，表示寫操作E = 1; /芯片使能P0=com;delay_ms(1);E = 0;/寫入命令函數(shù)void writeData

7、 (uchar Data)RS = 1;/將RS拉高，表示數(shù)據(jù)RW = 0;/寫操作E = 1;P0=Data;delay_ms(1);E = 0;/寫入數(shù)據(jù)函數(shù)void showChar (uchar pos,uchar c)uchar p;if (pos >= 0x10)p = pos + 0xb0; /是第二行則命令代碼高4位為0xc elsep = pos + 0x80; /是第一行則命令代碼高4位為0x8 writeCom(p);/寫命令writeData(c); /寫數(shù)據(jù)/顯示字符函數(shù)void showString (uchar line,char *ptr)uchar l,

8、i;l = line << 4;for (i = 0; i < 16; i+)showChar(l+, *(ptr + i); /循環(huán)顯示16個(gè)字符 /顯示字符串函數(shù)void writeMetre1(uchar add, int date)char qian,bai,shi, ge;qian=date/1000;bai=date%1000/100;shi=date%100/10;ge=date%10;writeCom(0x80+add);writeData(0x30 + qian);writeData(0x30 + bai);writeData(0x30 + shi);wri

9、teData(0x30 + ge);/在第一行指定位置寫入數(shù)據(jù)void writeMetre2(uchar add, int date)char qian,bai,shi, ge;qian=date/1000;bai=date%1000/100;shi=date%100/10;ge=date%10;writeCom(0x80+0x40+add);writeData(0x30 + qian);writeData(0x30 + bai);writeData(0x30 + shi);writeData(0x30 + ge);/在第二行指定位置寫入數(shù)據(jù)void initin(void)a=b=c=d=

10、0;/初始化輸入值void initLCD (void)writeCom(0x38); /display mode writeCom(0x06); /顯示光標(biāo)移動(dòng)位置 writeCom(0x0C); /顯示開及光標(biāo)設(shè)置 writeCom(0x01); /顯示清屏delay_ms(5);showString(0,"A=0000 B=0000 "); showString(1,"C=0000 D=0000 "); /初始化1602函數(shù)void init51 (void)EX0=1;/開外部中斷0IT0=1;/外部中斷0為下降沿觸發(fā) SPK=1;/關(guān)蜂鳴器LE

11、D=1;/關(guān)LED燈EA=1;/開總中斷/初始化51void main()init51 ();initLCD ();initin();while(1)if(i=0&&b!=0)LED=0;delay_ms(1000); LED=1;if(a>9590)SPK=0;/溢出報(bào)警 delay_ms(5);if(a>=9600)SPK=1;a=b=c=0;d+;delay_m(10);*/void count() interrupt 0 / using 1 EX0=0;TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; a+;b=a/

12、24;c=b/20;i=b%20;writeMetre1(2, a);/寫入瓶數(shù) writeMetre1(10, b);/寫入箱數(shù) writeMetre2(2, c);/寫入車數(shù) writeMetre2(10, d);/寫入重啟次 if(i=0&&b!=0)LED=0;delay_ms(100);LED=1;if(a>9590) SPK=0;/溢出報(bào)警 delay_ms(5); if(a>=9600) SPK=1; a=0; d+; delay_m(10); EX0=1;5課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（仿真部分）計(jì)數(shù)過程中等待重啟過程用脈沖信號(hào)代替計(jì)數(shù)傳感器，頻率范圍在1100都可

13、較好地實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能，其中A表示瓶數(shù)，B表示箱數(shù)，C表示車數(shù)，D表示重啟次數(shù)，R7左邊的按鍵可實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)重啟，6調(diào)試或仿真過程中遇到的具體問題和解決的辦法6.1 1602液晶無顯示在仿真運(yùn)行程序后，1602液晶沒有顯示，程序人在運(yùn)行，原因是在寫數(shù)據(jù)函數(shù)里沒有加入數(shù)字0的ASCII碼值，解決辦法將writeData(qian)改為writeData(0x30 + qian)就可以了顯示初始化的值了6.2 1602液晶無動(dòng)態(tài)顯示在仿真運(yùn)行程序后,1602液晶有顯示，但只是顯示初始化的值A(chǔ)=0000 B=0000 C=0000 D=0000 ，外部中斷0輸入有值，但是1602不更新，后者有時(shí)候一下子

14、跳到很高的一個(gè)值，跟輸入不一致，解決辦法，將1602液晶處理程序和顯示程序都放到外部中斷0的程序里面進(jìn)行處理，1602液晶才開始有跟輸入一致的更新顯示6.2 在輸入頻率為一定的情況下1602液晶跟輸入顯示不跟瀕臨相同 在仿真運(yùn)行程序后，每次變化瓶數(shù)A都加25左右，改用按鈕控制，每按一次，顯示瓶數(shù)A變化8左右，長(zhǎng)按按鈕，瓶數(shù)A一直增加，不按不加，解決辦法，外部中斷0的觸發(fā)方式錯(cuò)了，將IT0=1，即可實(shí)現(xiàn)一比一變化。 7收獲和體會(huì)本設(shè)計(jì)的目的主要是實(shí)現(xiàn)飲料瓶計(jì)數(shù)功能，能夠很好地運(yùn)用在一些大型飲料生產(chǎn)工廠中，可以大大地減少人員的工作量和人數(shù)，可以降低工廠生產(chǎn)成本，本設(shè)計(jì)還可以在重啟過程中，利用一個(gè)控制流水線工作停止的數(shù)據(jù)，控制流水線的停止，更加完善了該系統(tǒng)，通過本次設(shè)計(jì)，學(xué)到了很多東西，首先就是51單片機(jī)的一些硬件的基本知識(shí)，還有51單片機(jī)的一些簡(jiǎn)單功能，學(xué)會(huì)了用C51編程，也學(xué)會(huì)了用KILE軟件編程，仿真，通過對(duì)程序的一些調(diào)試，我也學(xué)會(huì)了一些基本的調(diào)試方法，通過實(shí)踐，能夠更加鞏固前面學(xué)過的一些課本知識(shí)，更加深入理解，也深感自己的不足，在實(shí)驗(yàn)過程中遇到很多問題，通過翻閱書籍，自己去嘗試，以及同學(xué)們的幫忙