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1、§9.3应用举例一一机械手的微机控制随着科学技术的进步、工业自动化的进程，机械手将进一步取代简单而笨重的人工操作，逐步把在恶劣环境下工作的人们解放出来，这对于改善人们的工作条件、提高工作效率，具有一定的现实意义。本例系存取邮件机械手的控制，在邮政部门和立体仓库中作自动存职包裹和货物之用。一、工作原理通过键盘，将货位（或包位）代码输入微机，启动存（或取）命令键，机械手即可在微机的控制下，作X、Y、Z三个方向的运动，完成存（或取）包操作。控制原理如图所示。系统主要包括微机控制、步进电机控制、机械传动系统、光控音乐电路、工作电源、货架和柜台等七部分组成。微机根据键入的货物代码，产生相应的脉冲
2、信号，经CH250脉冲分配器和驱动电路，输出具有一定功率的脉冲，驱动有关电机正转或反转及其步数，从而实现货物的存取。机械手行进中，光控音乐电路驱动蜂呜器发出乐曲，从而增强了工作的节奏、控制的旋律。二、系统组成1、硬件设计如图是机械手微机控制系统硬件电路。本系统选用MCS-51系列中的8031芯片，扩展了一片2732，以存放用户程序。由于随机存储的数据不多，只利用片内RAM。采用两位LED显示器和2X8键盘，P3.5、P3.6和P3.7分别输出X、Y、和Z方向的控制脉冲，2、机械传动部分机械传动部分包括导轨、小车、升降盘和机械手等部分。①水平方向位移步进电机MX调通过滑轮和传送带，使小车
3、在导轨上运动，实现X方向上的位移。②垂直方向升降MY带动升降盘，实现Y方向上的位移机械手作调方向运动的小车上装有一竖直的六棱金属杆，升降盘套于杆上，杆的顶部装有定滑轮并配有平衡锤。固定于小车上的步进电机2、MYX0MX①机械手动作机械手装升降盘上，如图所示。图中A点固定，步进电机MZ带动B点，改变A、B间的较小距离，使得机械手移动较大距离。②货架货架分三层，每层有4个包位，共计12个包位。图中数字为包位编码，编码的个位数表示X位置，十位数表示Y位置（层数），以供计算机查讯、判断之用。采用SB-2A型步进电机，它工作于三相六拍的工作方式。电机按顺时针方向旋转（即正转）时，各相脉冲顺序为:
4、tA=1tA=1,B=1tB=1tB,C=1tC=1tC=1,A=12、电机按逆时针方向旋转(即反转)时，各相脉冲顺序为：tA=1tA=1,C=1tC=1tC=1,B=1tB=1tB=1,A=1三、程序设计X、Y方向运动和机械系统软件包括：主程序、取包程序、存包程序、货位判断程序、手动作子程序等。(1)程序流程图限于篇幅，只给出主要流程图。2、2、上清桂制线2、2、■星示41冲区•提示祢冲分代絆睛零jL<是数宇權呜>—{臣祐i程H存包tie卜^2、4011*4>H位■值f航H脉冲序列的生成程序对于步进电机的控制，实际上是控制步进脉冲的个数和步进脉冲的间隔，而步进电机的间隔又可转化为某基
5、准延时子程序的循环次数。因此，可以很方便地用软件来控制步进电机的运行，达到各种控制目的。2、2、货位判断程序如图是货位判断程序流程图。功能：根据键入的货位编码判断货位，以确定X、Y方向所需要的脉冲数2、fSterutiK02>^?<1O1FtJ<1O1FtJ<=u]l+?I主程序功能：管理键盘和显示以及有关控制。无键按下或执行有关命令后，显示提示符(2)程序清单ORG0000HAJMPMAINMAIN:MOVSP,#60HSUN:SETBP3.5SETBP3.6SETBP3.7CLRP1.6CLRP1.7MOVR0,MOVA,ML0:MOV@R0,A#40H#12H;字符-”；的编码I
6、NCCJNER0R0,#42H,ML0；复位信号SETBP1.7；键输入/显示/键判断ML1:ACALLDIRACALLKEYADDA,#0F6H;键号+F6用于数字/功能键的判断JCSUN1;功能键转移至SUN1MOV41H,40H；数字键号送显示缓冲区MOVR0,#40HMOVR3,AANLA,#0FH;保留低四位MOV@R0,AAJMPML1F6H-特殊数据R3-键号暂存器功能键处理程序（A、B、C键）SUN1:MOVA，R3;CJNEA，#0AH,SUN2AJMPQBCXSUN2:CJNEA，#0BH,SUN3AJMPCBCXSUN3:CJNEA，#0CH,ML1AJMPSUN
7、册粳制抉菲冲奇配Hi科爭•.卅址冲!伯聲3＜抱霜宇■呼'itf*WII・M啊TF—帕H键盘子程序P1口-P1.6正/反转P1.7复位P3口-P3.3P3.4键盘行输入口R3-列扫描寄存器初值FEHR4-列号计数器SBUF-发送缓冲器发送列扫描信号KEY:ACALLKS1JNZLK1NI:ACALLDIRAJMPKEYLK1:ACALLDIRACALLDIRACALLKS1JNZLK2AJMPNILK2:MOVP1,#00HMOVR3,#0FEH
