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1、引言在现代科学技术的许多领域中,自动控制技术起这愈来愈重要的作用,并且,随着生产和科学技术的发展,自动化水平也越来越高。自动控制利用控制装置使被控对象的某个参数自动的按照预定的规律运行。本设计的自动加料机控制系统就是采用自动控制技术来实现功能的,这样就大大提高了工作的效率,整个过程又快又稳。目前我国自动化技术应用还比较落后自20世纪80年代实行改革开放以来,自动化技术在我国的应用已取得相当成绩,为我国国民经济建设和发展做出了很大的贡献。但是,与国际同行业相比,我国的自动化水平现时还处于比较稚嫩和脆弱时期,运用自动化技术
2、改造传统产业基本上还处于起步阶段,工业化还处于发展的中期阶段,工业自动化水平与世界发达国家相比还存有较大差距。因此,国家提出了在本世纪头20年经济建设和改革的主要任务是基本实现工业化,大力推进信息化,并进一步提出信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。1课题的研究背景与前景自动化技术是国家现代化的标志,作用突出自动化技术的作用体现在,它面向整个工业领域,是连接传统与现代工业的纽带,是把现代管理技术、信息技术转化为现实生产力的关键性手段。在矿山、石油、建材、化工、制药、轻工、电力、汽车制造业以及军工等行业,生产效率
3、的提高无不依赖于控制技术自动化水平的提高。近十几年我国国民经济GDP长期保持7%以上的增长率,近两年我国汽车工业保持15%以上的增长率,其原因之一就是源于自动化生产线的普及与提高,是自动化技术在起主导和支撑作用。特别是自第二次工业革命以来,电气及对电气的控制技术已成为人们生产、生活乃至生存所必需的一种技术支持,无论是在对大中型企业传统工业技术的技术改造,还是对高新技术产业高效节能的发挥,均起到了至关重要的作用,它已成为当今诸多高新技术系统中不可缺少的关键技术之一,其应用领域几乎涉及到各个工业部门,其地位的重要性,已经或
4、正在对诸如一个国家工业的发展,一个企业参加国际大家庭的激烈竞争,乃至对国家国防军力的强大与现代化程度等中日益凸现出来。2方案论证2.1单片机的选择单片机又称单片微控制器,它是把一个计算机系统集成到一个芯片上,概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。单片机技术是计算机技术的一个分支,是简易机器人的核心组件。1997年,由ATMEL公司挪威设计中心的A先生与V先生利用ATMEL公司的Flash新技术,共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机,简称AVR。AVR单片机的优势特征:单片机已广泛地应用于军事、工业、家用电器、智慧
5、玩具、便携式智能仪表和机器人制作等领域,使产品功能、精度和质量大幅度提升,且电路简单,故障率低,可靠性高,成本低廉。单片机种类很多,在简易机器人制作和创新中,为什么选用AVR单片机呢?(1)简便易学,费用低廉首先,对于非专业人员来说,选择AVR单片机的最主要原因,是进入AVR单片机开发的门坎非常低,只要会操作计算机就可以学习AVR单片机的开发。单片机初学者只需一条ISP下载线,把编辑、调试通过的软件程序直接在线写入AVR单片机,即可以开发AVR单片机系列中的各种封装的器件。AVR单片机因此在业界号称“一线打天下”。其次
6、,AVR单片机便于升级。AVR程序写入是直接在电路板上进行程序修改、烧录等操作,这样便于产品升级。再次,AVR单片机费用低廉。学习AVR单片机可使用ISP在线下载编程方式(即把PC机上编译好的程序写到单片机的程序内存中),不需购买仿真器、编程器、擦抹器和芯片适配器等,即可进行所有AVR单片机的开发应用,这可节省很多开发费用。程序内存擦写可达10000次以上,不会产生报废品。(2)高速、低耗、保密首先,AVR单片机是高速嵌入式单片机:1、AVR单片机具有预取指令功能,即在执行一条指令时,预先把下一条指令取进来,使得指令可
7、以在一个时钟周期内执行。2、多累加器型,数据处理速度快。AVR单片机具有32个通用工作寄存器,相当于有32条立交桥,可以快速通行。3、中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址,可快速响应中断。其次,AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况,WDT关闭时为100nA,更适用于电池供电的应用设备。有的器件最低1.8V即可工作。再次,AVR单片机保密性能好。它具有不可破解的位加密锁LockBit技术,保密位单元深藏于芯片内部,无法用电子显微镜看到。(3)I/O口功能强,具有A/D转换等电路AVR单片机的I/O口是真
8、正的I/O口,能正确反映I/O口输入/输出的真实情况。工业级产品,具有大电流(灌电流)10~40mA,可直接驱动可控硅SCR或继电器,节省了外围驱动器件。AVR单片机内带模拟比较器,I/O口可用作A/D转换,可组成廉价的A/D转换器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。部分AVR单片机可组成零外设组件单片机系统,