基于单片机的产品自动计数与装箱控制系统

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1、万方数据第20期总第222期内蒙古科技与经济No．20，the222thissue2010年10月InnerMongoliaScienceTechnology＆EconomyOct．2010基于单片机的产品自动计数与装箱控制系统杨东燕(内蒙古机电职业技术学院，内蒙古呼和浩特010070)摘要：设计了一种使用光电传感器并以80C51单片机为核心的流水线产品计数及装箱控制系统，可以对工业自动化生产流水线上的产品进行精确的计数和装箱。关键词：光电传感器；单片机；自动计数；产品自动装箱中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1007--6921(2010)20—0076

2、一01在工业生产过程中，经常需要对流水线上的产品进行计数和包装，传统的人工方法不仅容易漏计、错计，而且劳动强度大、效率低。该设计系统通过光电传感器检测产品，并通过单片机进行自动计数，计够数时由单片机输出控制信号控制产品的自动装箱，计数准确，检测速度快，实用性强。笔者主要分析了该系统的工作原理并阐述了其软硬件的设计思想。1系统组成和工作原理该系统的研究主要包括了系统硬件和系统软件的设计。如图1所示，在设计中以80C51单片机作为控制部件，并使用光电传感器，光电发射管与接收管有lm以上的间距，发射器和接收器分别置于流水线两侧。TB蛳C5lrt．尊图1系统组成系统工作时在流

3、水线的传送带上不断有产品被单向传送，产品之间有较大的间隔。如果流水线上没有产品通过，发射电路产生的红外光就会一直照射在光敏三极管上，使得光敏三极管导通，使发射级输出高电平；如果有产品通过，则发射电路产生的红外光会被产品遮挡住，照射不到光敏三极管上，使三极管由导通状态变为截止状态，使发射级输出低电平，从而产生一个负脉冲。产生的负脉冲经过整形后作计数脉冲送至单片机的P3．4口，把这个脉冲经P3．4输入作为单片机定时器／计数器TO的计数脉冲。这样，每当有一个产品通过传感器的时候都有一个负脉冲产生，使计数器自动加1，当经过指定数量的产品时就会使计数器溢出，并向CPU产生中断，

4、通过中断程序的执行从P1．0送出一个包装控制信号以带动打包机械机构做出相应的动作。2单片机控制系统单片机又称微控制器，是将中央处理器收稿日期：2010—05一13·76·(CPU)、存储器、定时／计数器、I／o接口电路等部件集成在一块芯片上的微型计算机。目前，单片机技术飞速发展，在各种场合被广泛应用。本系统中以80C51单片机作为控制核心，主要结合单片机的定时／计数器TO，并将它设置成计数方式2，实现了对流水线产品的计数与装箱控制。定时／计数器TO方式2的逻辑结构如图2所示。其中，TLO构成加1计数器，工作时需放置初值，THO用以重装初值，TMoD寄存器中的M1、MO

5、用以选择I作方式，C／T用以选择定时或计数；TCON用以控制TO启动和停止计数，同时管理TO的溢出标志。程序开始时，需对TLO、TH0，TMoD和TCoN进行初始化编程。图2TO的方式2逻辑结构3光电传感器检测系统该系统中采用红外发射二极管和光电三极管组成的对射型光电传感器来实现对流水线上产品的检测。图3光电传感器的组成光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的，通常由发送器、接收器和检测电路三部分构成，如图3所示。发送器通常可采用发光二极管(LED)、激光二极管(下转第78页)万方数据总第222期内蒙古科技与经济3．3风压反馈故障列尾主机的风压反馈

6、是司乘人员判断列车是否可以发车、是否能正常制动及运行情况是否正常的重要指标。该故障有两种情况。3．3．】风压反馈精度不够，误差超出许可范围。此时应使用检测台的“手动”、“校准”功能，对列尾装置主机的风压传感曲线进行校准。3．3．2“乱报”风压。也就是列尾装置主机报出的风压值与精密压力表的显示数字相差较大。并且无线性关系，也就是随着压力升高，所报风压值忽大忽小，或者始终没有明显变化。这时有可能出现故障的首先是压力传感器，应该进行更换；如果更换后无效，基本可以判定是主控板软件故障，应先更换主控芯片；再无效则更换整个主控板。3．4排风功能故障列尾装置的重要功能之一就是在紧急

7、制动情况下进行辅助排风，以缩短制动时间和距离。因此，作为行车安全设备的列尾装置，其主机的排风功能是不可或缺的。当排风功能出现故障时，应分别考虑以下几种情况：3．4．1由于排风电磁阀被异物堵塞造成无法正常孝lHal,。这是出现最多的情况。这时应首先将排风电磁阀拆下、打开，使用“皮鼓”等对内部的排风通道进行清理，然后再重新装回去，如果无法解决，应更换排风电磁阀。3．4．2控制排风动作的继电器烧毁。控制排风动作的继电器烧毁也有可能造成无法正常排风，这种情况出现的较少。当排除了排风电磁阀本身的故障后，应考虑更换该继电器。3．4．3主控板出现问题。这时应首先考