單片機控制裝置與調試任務一-2012年重慶市單片機競賽試題

任務一2012年重慶市單片機競賽試題——糧庫智能控制管理系統(tǒng)、工作任務要求：請你在四個半小時內，使用YL-236型單片機控制實訓考核裝置制作完成糧庫智能管理系統(tǒng)模擬裝置，具體工作任務及要求如下：1.根據(jù)糧庫智能管理系統(tǒng)的相關說明和工作要求，正確選用所需的控制模塊和元器件，策劃糧庫智能管理系統(tǒng)模擬裝置制作的工作過程。完成與制作過程相關的工作計劃書上所涉及的有關知識答題。2.根據(jù)工作任務及其要求，合理確定各模塊的擺放位置，按照相關工藝規(guī)范連接糧庫智能管理系統(tǒng)模擬裝置的硬件電路。3.根據(jù)工作任務及其要求，編寫糧庫智能管理系統(tǒng)模擬裝置程序，存放在“D”盤以工位號命名的文件夾內。4.

請先檢測和調整機械手裝置，然后調試你編寫的程序，完成糧庫智能管理系統(tǒng)模擬裝置規(guī)定的任務要求，最后將編譯通過的程序“燒入”單片機中。二、糧庫智能管理系統(tǒng)的相關說明：（一）糧庫智能管理系統(tǒng)的組成與功能簡述圖1糧庫模擬圖注：沒按“啟動”鍵前，左右箭頭均不亮，入庫過程中左邊箭頭從下至上發(fā)亮時間5S、亮完后停留3S鐘,入庫完后左邊箭頭全亮。出庫時右邊箭頭全亮。庫存顯示根據(jù)入庫種類和入庫量亮相應的LED，出庫時相應的燈亮減少。（二）糧庫智能管理系統(tǒng)模擬裝置的組成模塊及相關說明

圖2矩陣鍵功能

圖3獨立鍵功能

（1）功能按鍵：

2、液晶顯示模塊

圖4介面一圖5介面二圖6介面三圖7介面四圖8介面五圖9介面六3．功能指示燈4．入庫運送機構：使用YL-G001型智能物料搬運裝置。三、糧庫智能管理系統(tǒng)的制作技術要求5、利用溫度傳感器模塊檢測庫內實時溫度，直流電機模擬風扇排氣（一）系統(tǒng)初始化1、電源指示燈亮，其它指示熄滅3、機械手初如化操作：使用前請調整機械手的功能，排除故障，使其正常工作。在機械手正常工作的前提下。

2、液晶顯示初始化時“糧庫智能管理系統(tǒng)，初始化中：3S

（二）系統(tǒng)運行要求1.糧食入庫設置先按下“設置”鍵，“大米”后3位光標閃爍設置量開始設置大米入庫量，設置完后再按一次“設置”鍵“黃豆”后面3位光標閃爍再設置黃豆入庫量，之后繼續(xù)按一次“設置”鍵“雜糧”后3位光標閃爍繼續(xù)設置黃豆入庫量。設置時再按“△”鍵或“▽”鍵，每按一次增加或減少50T，直到所需的總重量停止，按下“確定”鍵即完成入庫量的設置。2.系統(tǒng)運行按下“啟動”鍵系統(tǒng)開始運行，顯示進入介面四，先進行“大米”“黃豆”入庫，完之后是雜糧入庫。白球：代表大米100T/1球。黃球：代表黃豆100T/1球。黑球：代表雜糧200T/1球。每搬運一次，對應的入庫量隨之增加，LED點陣模擬相應的糧庫存量也隨之變化（如：100T亮10個LED）。完成整個入庫任務后，機械手回到工位1上方，手抓處于放松狀態(tài)。3.出庫顯示設置當按下“出庫”鍵，液晶即可顯示介面五，按下“大米”“黃豆”“雜糧”鍵，各鍵每按一次，各自出庫重量增加20T。對應的總庫存量減少20T，LED亮的個數(shù)減少2個。4.金額顯示按下“金額”鍵，顯示三種糧食出庫量所對應的金額（金額=出庫量×單價）。5.系統(tǒng)報警入庫裝置1、2工位檢測無球時，系統(tǒng)運行無球可抓時報警，庫內溫度大于40度時報警（報警燈亮，同蜂鳴器發(fā)出叫聲）。任務二真題剖析一模塊解析

1、所需的主要模塊序號模塊

在本試題中完成的功能及解題思路1物料搬運模塊

使用YL-G001型智能物料搬運裝置模擬入庫過程，白球：代表大米100T/1球。黃球：代表黃豆100T/1球。黑球：代表雜糧200T/1球。題目要求中指出如果機械手檢測1、2工位無球時報警（報警燈亮，蜂嗚叫），若有球機械手工位1、2、3對應大米、黃豆、雜糧（三種顏料球任意放置，機械手要完成1、2、3工位白、黃、黑順序排列），之后機械手復位至工位二的正上方且上升到位，手抓處于放松狀態(tài)。這套試題中對機械手的要求難度比較適中，只是要對三種球進行排序，只需用工位1、2的光釬傳感器和手抓的光釬傳感器進行顏色選擇排序，最后機械手回到工位二，由于前面已經(jīng)講解了這些知識，本套試題不再重復。每年競賽都要用到該模塊。2直流電機模

塊該模塊是直流電機轉動5S模擬風扇排氣，這里的要求只是簡單的旋轉，比起全國的試題難度要低一些，具體的旋轉程序在前面國賽的講解里已經(jīng)講到，這里不再重復。312864液晶模塊該模塊是為了顯示糧庫智能管理系統(tǒng)中初始化、入庫介面、各類糧食入庫量增加、庫內溫度實時等顯示信息。只要懂12864液晶模塊的用法，那么這部分的程序是比較簡單的，由于前面已經(jīng)講解了這部分知識，只要大家仔細研究液晶模塊的原理，就能容易的寫出界面程序，程序的詳細講解在后面。4按鍵指令模塊本任務中用了9個矩陣鍵盤，3個獨立鍵盤，來完成“啟動”“停止”、“暫停”、“繼續(xù)”、“出庫”、“金額”、“△”、“▽”、“設置”、“確定”、“切換”、“大米”、“黃豆”、“雜糧”等功能。要注意按鍵抖動消除，按鍵是基本知識點，前文中已經(jīng)講解。6主機模塊

該模塊主要是為下載程序，這里不再講解。一般學生都會下載，下載的方法很多，考試可以根據(jù)具體情況應用下載。7繼電器、光電耦合繼電器模塊是為了驅動機械手抓球，即5V控制24V的電機轉動，光電耦合是把傳感器接收的24V信號轉換成5V輸入到8255處理，前文有介紹。8溫度傳感器模塊溫度傳感器模塊的作用是檢測庫內實時溫度，庫內溫度大于40度時報警（報警燈亮，同蜂鳴器發(fā)出叫聲）。題目的這個要求是比較常規(guī)的溫度傳感器應用，本書在溫度傳感器一節(jié)已經(jīng)把這個知識點講過了，這里不做詳解。2.外圍接口電路圖1糧庫智能控制管理系統(tǒng)圖3.實物接線圖由于2012年重慶試題要求模塊選取布局合理、美觀，所以調試完成后要記得扎線,在扎線時要注意合理的布局，關于扎線的內容，在國賽真題里已經(jīng)講的很清楚，這里不再重復。具體的接線可在設備上按照圖1的接線接起來即可，這里不在給出實物接線圖。二、程序解析/**各個頭文件定義**/#include<reg52.h>//包含reg52.h頭文件，說明了AT89S52芯片中所擁有的特殊功能

//寄存器和可尋址標志位#defineuintunsignedint//定義無符號整型#defineucharunsignedchar//定義無符號字符型#include"ziku.h"#include"LED8.h"#include"LEDlattice.h"http://12864引腳定義sbitcs1=P2^0;sbitcs2=P2^1;sbiten=P2^2; //定義P2.0為左半屏片選信號;定義P2.1為右半屏片選信號;讀\寫使能端sbit

rs=P2^3;sbitrw=P2^4; //數(shù)據(jù)\指令選擇;讀\寫選擇/*全局變量*/uintrice=0,soybeans=0,grains=0,temperature=0; //大米入庫重量,黃豆入庫重量,雜糧入庫重量,溫度值uint

moneyrice=0,moneysoybeans=0;moneygrains=0;//大米價值/萬,黃豆價值/萬,雜糧價值/萬/**us級延時**/voiddelay(uinti){while(i--);}/**ms級延時**/voiddelayms(ucharm){uchar

n,t;

while(m--)

for(t=0;t<m;t++)

for(n=0;n<125;n++);}詳情見書上三、實驗結果經(jīng)過程序的調試，編譯，并下載到單片機，可以在設備上顯示，也可用仿真軟件仿真，得出仿真效果圖1和圖2所示。圖3系統(tǒng)出倉點陣圖圖2系統(tǒng)自檢中的仿真圖四、總結糧