基于avr单片机的自动切线机控制系统设计与应用

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1、万方数据应用8EMCA迫札再控芾J应用2010,37(3)基于AVR单片机的自动切线机控制系统设计与应用闰冰一1，(1．河南工业大学机电工程学院，河南郑州朱登洁1，李培军2。450007；2．郑州机械研究所，河南郑州450007)摘要：根据某企业对太阳能电池金属连接片精确剪切要求，设计了一种用AVR单片机为控制核心的自动折弯切线机。该设备用单片机控制步进电机实现送料、剪切等功能，用霍尔传感器和计数器实现计数，适用于较贵苇的金属导体(例如金、银、铜等)的切断。关键词：AVR单片机；自动切线机；步进电机；霍尔传感器中

2、图分类号：TM571．6+l文献标识码：A文章编号：1673-6540(2010)03-0050-05DesignandApplicationofControlSystemsaboutAutomaticBendingandCuttingMachineBasedonAVRSCMTechnologyYANBing—yiL，ZHUDeng—j证t，LIPei-]unl，(1．CollegeofMechanicalEngineering，HenanUniversityofTechnology，Zhengzhou45000

3、7，China；2．ZhengzhouResearchInstituteofMechanicalEngineering，Zhengzhou450007，China)Abst耐：Accordingtothehishprecisionrequirementofthemetallicfoil’scuttingmadethedemandsbyonecorporation．afullautomaticbendingandcuttingmachinebasedonAVRSCMtechnologyWaSdesigned．Itu

4、sedstepmotorcontrolledbySCMtocompletethematerials’delivering，bendingandcutting．Itusedhallsensorandcountertofulfillgroupingandcountingautomatically．Thiscrosscutmachineisespeciallyfitforcuttingthepreciousmetalsuch舾gold．silverandcopperere．Keywords：AVRsinglechip；

5、automaticcrosscutmchine；stepmomr；hallsensor0引言根据某企业对太阳能电池金属连接片的精确剪切要求，在材料剪切加工过程中，需要把又薄又细的金属材料定长切断，误差要小；当送料长度到达设定值后，自动先压紧折弯到某角度再切断，当托盘的切料总数达到设定总次数时，自动卸料。对于这样的控制要求，传统的电气控制系统很难实现。针对上述要求设计了一种基于AVR单片机(Atmega32)技术的自动折弯切线机，本文主要讲述该自动折弯切线机的控制系统设计。1自动切线机控制系统设计目标自动切线机控制

6、系统的设计目标如下：(1)可以手动输入所要求的送料长度、送料速度和总的切料次数；(2)自动准确地控制送料长度；(3)一S0一当送料长度到达设定值后，先自动压紧折“z”弯后再切断，当托盘的切料总数达到设定总次数时，自动卸料；(4)加工过程中，能实时显示当前切料数目；(5)设定参数可查询和异常报警功能；(6)保证加工精度和效率，操作简单方便。2具体方案设计与实现2．1机械结构组成及自动控制工作原理自动切线机机械结构组成如图1所示。两组托辊的主动轮由步进电机通过同步带传递运动。以AVR单片机为核心的自动控制原理框图如图

7、2所示。2．2控制系统分析与设计2．2．1步进电机和驱动器的确定步进电机和驱动器均选金坛四海电机电器厂产品，电机型号分别为86BYG402和85BYGHl03，万方数据迫扎再粒毋J应田20lo,37(3)应用2E№A图1自动切线机机械结构组成图童I接口l际嗣◆1阿嗣图2自动控制原理框图步距角为0．9／1．8DEG，四相八线制。四相混合式步进电机一般由二相驱动器来驱动，因此，连接时可以采用串联接法或并联接法将四相电机接成二相使用。串联接法一般在电机转速较慢的场合使用，此时需要的驱动器输出电流为电机相电流的0．7倍，

8、电机发热小；并联接法一般在电机转速较高的场合使用(又称高速接法)，所需要的驱动器输出电流为电机相电流的1．4倍，电机发热较大。由于本次设计电源电压为DC24V，为了提高剪切速度，采用并联接法。电机驱动器分别为SH2046D和sH2034D。这两款驱动器采用了新型、高速单片机技术，内部采用光电隔离技术，运行稳定可靠，步距细分数最大可达256，能满足本系统精度设计要求；同时具