基于單片機(jī)的注塑機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),基于,單片機(jī),注塑,控制系統(tǒng),設(shè)計(jì) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目: 基于單片機(jī)的注塑機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ________________________ 英文題目：The design of injection molding machine control system based on single chip microcomputer 學(xué) 院：________________________ 專(zhuān) 業(yè)：________________________ 姓 名：________________________ 學(xué) 號(hào)：________________________ 指導(dǎo)教師：________________________ 2015 年 12 月 15 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 該畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。文 中除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或其他機(jī)構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研 究成果。其他同志對(duì)本研究的啟發(fā)和所做的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的聲明并表示了 謝意。 作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明 本人完全了解 XX 學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留 送交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的復(fù)印件，允許被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨既炕虿糠謨?nèi)容， 可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存該畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。保密的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 在解密后遵守此規(guī)定。 作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 摘要 電氣工程是電氣工業(yè)的產(chǎn)物，本課題研究了單片機(jī)控制系統(tǒng)在注塑機(jī)控制系統(tǒng)中的 應(yīng)用。在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大環(huán)境下，中國(guó)各個(gè)行業(yè)被其他國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)影響的同時(shí)， 越來(lái)越多的外國(guó)企業(yè)和品牌傳播到中國(guó)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)?；趩纹瑱C(jī)的注塑機(jī)控制系統(tǒng)的 發(fā)展與人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的水平密切相關(guān),所以本次的設(shè)計(jì)對(duì)于注塑機(jī)控制系統(tǒng) 的研究和發(fā)展來(lái)說(shuō)具有現(xiàn)實(shí)意義。 本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、加熱系統(tǒng)、程序指令、系統(tǒng)控制流程圖 等，在保留了原始注塑機(jī)的基本功能的同時(shí)又增加了一系列的實(shí)用功能并簡(jiǎn)化其電路結(jié) 構(gòu)，其將以控制方便，靈活，只要改變輸入單片機(jī)的控制程序，便可控制注塑機(jī)的各種 動(dòng)作，從而使得注塑機(jī)的操縱和工作更加人性化，更加易于控制。因此，本次的基于單 片機(jī)的注塑機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在某種程度上面來(lái)說(shuō)具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，注塑機(jī)，控制系統(tǒng)，意義 Abstract Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something， aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors. This article is mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work. Keywords：Machine product; roller ; Control System; Meaningful XX 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 摘要...................................................................I Abstract..............................................................II 1 緒論.................................................................1 1.1 本課題研究的目的、意義...........................................1 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀...................................................3 1.3 應(yīng)用單片機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn).........................................5 1.4 單片機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合.................................................6 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì).........................................................7 2.1 注塑機(jī)控制系統(tǒng)概述...............................................8 2.2 注塑機(jī)的工作原理.................................................9 2.3 系統(tǒng)原理框圖的確定..............................................10 3 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)......................................................10 3.1 單片機(jī)系統(tǒng)......................................................12 3.2 鍵盤(pán)電路........................................................13 3.3 輔助電加熱電路..................................................14 3.4 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路....................................................15 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)........................................................16 4.1 軟件組成........................................................18 4.2 順序控制流程圖的確定............................................18 4.3 溫度采集模塊流程圖的確定........................................19 結(jié) 論..............................................................22 致 謝..............................................................23 參考文獻(xiàn)..............................................................24 附 錄..............................................................25 [DOCUMENT TITLE] XX 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 0 1 緒論 單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的核心部分，由于單片機(jī)體積小，使用方便的特點(diǎn)，被應(yīng)用在 智能儀器上，再結(jié)合其他的傳感器之類(lèi)的，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、濕度等精密量的測(cè)量，功 能十分的強(qiáng)大。同樣由于單片機(jī)的體積小、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)和使用方便等方面的優(yōu)點(diǎn)， 單片機(jī)也被普遍應(yīng)用于工業(yè)控制上，比如多種多樣的通訊系統(tǒng)以及機(jī)器人等方面。此外， 由于單片機(jī)的適應(yīng)能力很強(qiáng)，所以在我們常用的手機(jī)、電腦等物品上應(yīng)用十分廣泛。還 有，醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備如呼吸機(jī)等也有單片機(jī)的廣泛應(yīng)用。還有就是汽車(chē)系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、 電力系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等都廣泛應(yīng)用單片機(jī)。 現(xiàn)在已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠(yuǎn)窺百億光年，近察細(xì)胞和分子。新興 的電子計(jì)算機(jī)硬、軟件科學(xué)使人類(lèi)開(kāi)始有了加強(qiáng)，并部分代替人腦的科技手段，這就是 人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來(lái)年代它還將不斷地創(chuàng)造出人 們無(wú)法想象的奇跡。 人類(lèi)智慧的增長(zhǎng)并不減少雙手的作用，相反地卻要求手作更多、更精巧、更復(fù)雜的 工作，從而更促進(jìn)手的功能。手的實(shí)踐反過(guò)來(lái)又促進(jìn)人腦的智慧。在人類(lèi)的整個(gè)進(jìn)化過(guò) 程中，以及在每個(gè)人的成長(zhǎng)過(guò)程中，腦與手是互相促進(jìn)和平行進(jìn)化的。 1.1本課題研究的目的、意義 早在上世紀(jì)，人類(lèi)已經(jīng)發(fā)明了各種各樣的注塑機(jī)控制系統(tǒng)，可以說(shuō)，該注塑機(jī)控制 系統(tǒng)的發(fā)明是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結(jié)晶，給模具工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了很大的便利，服務(wù)于人類(lèi)的生 活。隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在 21 世紀(jì)，注塑機(jī)控制系統(tǒng)已經(jīng)完全改變，全 自動(dòng)注塑機(jī)早已在現(xiàn)實(shí)生活中被使用。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，我們利用現(xiàn)有的技術(shù)發(fā)展 與商業(yè)用途的新型注塑機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了大批量的注塑機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展肯進(jìn)步。注 塑機(jī)控制系統(tǒng)被廣泛使用，主要用于各個(gè)生產(chǎn)塑料模具的工廠(chǎng)。這要求該注塑機(jī)控制系 統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，易于控制，注塑效果好，容量大，故障低，可靠性高，噪音低，壽命長(zhǎng)等 優(yōu)點(diǎn)，從而適應(yīng)社會(huì)的需求和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 注塑機(jī)在中國(guó)的建立的時(shí)間比較短，在很多中小型企業(yè)，市場(chǎng)的洗禮和考驗(yàn)的程度 不夠，注塑機(jī)的企業(yè)管理水平與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)還有一定的差距，在客觀(guān)認(rèn)識(shí)國(guó)內(nèi)注塑機(jī)市場(chǎng) XX 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 的需求空間和諸多問(wèn)題的發(fā)展現(xiàn)狀，與國(guó)際接軌和發(fā)展就顯得尤為重要。在過(guò)去的幾年 中，中國(guó)的注塑機(jī)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期。在國(guó)內(nèi)外兩大市場(chǎng)具有良好的發(fā) 展勢(shì)頭。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，隨著近幾年的價(jià)格調(diào)整，原材料價(jià)格上漲，運(yùn)輸和人力成本 不斷上升，使中國(guó)的注塑機(jī)的發(fā)展是一個(gè)新的功能，如下所示： 一，生產(chǎn)和銷(xiāo)售規(guī)模日益擴(kuò)大，信息技術(shù) 為了提高品牌知名度，注塑機(jī)企業(yè)都采用了大量的營(yíng)銷(xiāo)策略。例如，注塑機(jī)店鋪裝 修文化，導(dǎo)購(gòu)，市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)活動(dòng)，信息技術(shù)，服務(wù)意識(shí)。運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)和手段，以高要求， 高消費(fèi)客戶(hù)群提供個(gè)性化服務(wù)。注塑機(jī)企業(yè)也不斷從國(guó)外著名品牌營(yíng)銷(xiāo)戰(zhàn)略，服務(wù)技能 的學(xué)習(xí)，努力提高自己的營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)水平。大型，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的機(jī)械化，信息化管 理的現(xiàn)代化，是注塑機(jī)企業(yè)做大做強(qiáng)的必然選擇。 二，發(fā)展環(huán)境趨好 近年來(lái)，國(guó)家先后出臺(tái)了一系列政策，以確保增長(zhǎng)，擴(kuò)大國(guó)內(nèi)需求，調(diào)整的總體要 求，結(jié)構(gòu)，保持經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展的政策，這對(duì)于注塑機(jī)業(yè)的發(fā)展顯著。此外，注塑機(jī) 下鄉(xiāng)的實(shí)施和全國(guó)各地的建設(shè)，為低碳，環(huán)保的注塑機(jī)業(yè)必將得到大力推廣和重視。 三，出口穩(wěn)步增長(zhǎng) 雖然注塑機(jī)的出口還處于起步階段，具有廣闊的發(fā)展空間。中國(guó)的注塑機(jī)企業(yè)的高 度重視，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，不斷追求生產(chǎn)高檔次，高品質(zhì)的產(chǎn)品。有些產(chǎn)品在質(zhì)量和風(fēng) 格可與國(guó)際品牌的臥室的門(mén)完全可以媲美。一些發(fā)達(dá)國(guó)家采購(gòu)勢(shì)頭越來(lái)越強(qiáng)，這是擴(kuò)大 注塑機(jī)出口非常有利。 四，人才儲(chǔ)備的重視 注塑機(jī)業(yè)起步比較低，行業(yè)整體素質(zhì)不高，粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，抄襲的產(chǎn)品，常 見(jiàn)的現(xiàn)象，同質(zhì)化。因此，許多新的功能可以從上面可以看出，中國(guó)的注塑機(jī)市場(chǎng)依舊 非?？春?，注重產(chǎn)品質(zhì)量和售后服務(wù)，提高行業(yè)的整體素質(zhì)等方面，可以加快我國(guó)注塑 機(jī)機(jī)械工業(yè)水平和國(guó)際鐵路速度快，國(guó)際化也是我們的一個(gè)挑戰(zhàn)，要充分利用國(guó)際和特 點(diǎn)，加強(qiáng)和交流的機(jī)會(huì)，努力提高國(guó)際化視野和國(guó)際化發(fā)展布局。 1.3 應(yīng)用單片控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn) 與傳統(tǒng)的注塑機(jī)相比，單片機(jī)在工業(yè)注塑機(jī)上的優(yōu)勢(shì)有以下幾個(gè)方面： （1）高可靠性、強(qiáng)抗干擾能力的單片機(jī)控制系統(tǒng)作為現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)的結(jié) XX 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 果，采用了內(nèi)部電路采用了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。 （2）完成，功能齊全，單片機(jī)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的適用性，已形成了一個(gè)大，中，小系 列產(chǎn)品的所有大小。可用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。 除了邏輯處理功能外，大多數(shù)現(xiàn)代單片機(jī)控制系統(tǒng)具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可 用于各種控制領(lǐng)域。 1.4 單片機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專(zhuān)用設(shè)備的智能化 管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇： 1.在智能儀器儀表上的應(yīng)用 單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈 活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類(lèi)型的傳感器，可實(shí) 現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、 壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能 比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析 儀）。 2.在工業(yè)控制中的應(yīng)用 用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 例如工廠(chǎng)流水線(xiàn)的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二 級(jí)控制系統(tǒng)等。 3.在家用電器中的應(yīng)用 可以這樣說(shuō)，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控 制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè) 備，五花八門(mén)，無(wú)所不在。 4.在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用 現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很 方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì) 條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話(huà)機(jī)、小型程控交 換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車(chē)無(wú)線(xiàn)通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)電話(huà)， 集群移動(dòng)通信，無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)等。 5.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例 如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。此外，單片 機(jī)在工商，金融，科研、教育，國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。 XX 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 2.1 注塑機(jī)控制系統(tǒng)概述 注塑機(jī)控制系統(tǒng)是整機(jī)的一個(gè)重要部分，其性能的優(yōu)劣對(duì)整機(jī)有著至關(guān)重要的影響， 隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，單片機(jī)增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和處理的功能， 真正成為一種計(jì)算機(jī)工業(yè)控制裝置。單片機(jī)的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出邏輯控制、順序控制的范圍， 所以在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，單片機(jī)在其自動(dòng)化設(shè)備中的比例占首位。近年來(lái)，我國(guó)的單片機(jī) 技術(shù)也從初期的引進(jìn)、消化走向吸收和推廣應(yīng)用階段，并且在許多工業(yè)領(lǐng)域取得了良好 的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 在以往國(guó)內(nèi)的注塑機(jī)控制系統(tǒng)中，主要存在兩種控制類(lèi)型： (1) 繼電器控制 (2) 單片機(jī)控制 在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中，前種方法因其自身的局限性，多不采用。而多是采用單片機(jī)控 制系統(tǒng)，這是一種工業(yè)控制機(jī)，具有抗干擾能力強(qiáng)，工作可行性高，平均無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)， 可在惡劣環(huán)境下正常工作，并可與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。此外，單片機(jī)系統(tǒng)還可大大縮短系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)，加快工作進(jìn)度。在本次設(shè)計(jì)中我們采用了單片機(jī)控制系統(tǒng)。 注塑機(jī)控制通常指的是電液控制，即由液壓和電氣控制部分組成。注塑機(jī)的控制系 統(tǒng)是保證注塑機(jī)按工藝過(guò)程規(guī)定的要求（壓力、速度、溫度、時(shí)間等）和動(dòng)作程序，準(zhǔn) 確有效地工作的控制系統(tǒng)。目前注塑機(jī)的發(fā)展主要集中在： （1）提高制品尺寸精度和穩(wěn)定性 （2）提高速度、縮短成型周期 (3) 生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化和省力 但所采用的技術(shù)手段，都離不開(kāi)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基 的自控技術(shù)。因此，注塑機(jī)的控制成為目前注塑機(jī)發(fā)展中一個(gè)很重要的內(nèi)容，主要包括 動(dòng)作程序控制（如開(kāi)閉模、注射、保壓等）和過(guò)程程序控制（例如，注射過(guò)程的速度和 壓力程序控制等）兩個(gè)方面。 2.2 注塑機(jī)的工作原理 注塑機(jī)是一種專(zhuān)用的塑料成型機(jī)械，它利用塑料的熱塑性，經(jīng)加熱融化后，加以高 XX 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 的壓力使其快速流入模腔，經(jīng)一段時(shí)間的保壓和冷卻，成為各種形狀的塑料制品。本次 的設(shè)計(jì)原型是采用 SZ-250A 型的注塑機(jī)，與注塑機(jī)相關(guān)的注塑機(jī)圖片如下圖 1 所示： 圖 1 2.3 系統(tǒng)原理框圖的確定 本次設(shè)計(jì)的是基于單片機(jī)的注塑機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，根據(jù)分析，確定它的系統(tǒng)原理 框圖如下圖 2 所示： XX 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 圖 2 3 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 3.1 單片機(jī)系統(tǒng) 根據(jù)系統(tǒng)硬件框圖可以看出，在本系統(tǒng)所需的外圍電路中，多數(shù)是使用微控制器的 I/O 口，并且本系統(tǒng)并非實(shí)時(shí)系統(tǒng)，對(duì)微控制器的速度需求不高，所以在本系統(tǒng)中，選擇 了性?xún)r(jià)比較高的 ATMEL 單片機(jī) AT89S51。AT89s51 單片機(jī)是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。使用 ATMEL 公司高密度非易失性存 儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在 系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S51 單片機(jī)為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 3.2 鍵盤(pán)電路 鍵盤(pán)在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預(yù) 單片機(jī)的主要手段。鍵盤(pán)實(shí)質(zhì)上是一組按鍵開(kāi)關(guān)集合，通常選用機(jī)械彈性開(kāi)關(guān)，它們利 用了機(jī)械觸點(diǎn)的合、斷作用。鍵的閉合與否，反映在輸出電壓上就是呈現(xiàn)低電平還是高 電平，通過(guò)對(duì)電平高低狀態(tài)的檢測(cè)，便可確認(rèn)是否有鍵按下。為了確保 CPU 對(duì)一次按鍵 動(dòng)作只確認(rèn)一次，那就必須消除抖動(dòng)的影響，這樣才能使鍵盤(pán)在單片機(jī)系統(tǒng)中使用的更 加穩(wěn)定。 常用的鍵盤(pán)接口分為獨(dú)立式按鍵接口和矩陣式鍵盤(pán)接口, 由于本文需要四個(gè)開(kāi)關(guān)，因此 本電路選用獨(dú)立觸摸式開(kāi)關(guān)，如圖 3 所示。 XX 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 D D C C B B A A Title Number RevisionSize B Date: 2011/11/29 Sheet of File: E:\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\Sheet16.SCHDOC Drawn By: S1 S2 S3 S4 1K R11 1K R12 1K R13 1K R14 VCC P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 圖 3 3.3 輔助電加熱電路 當(dāng)注塑機(jī)的塑料溫度慢慢隨著時(shí)間的推移冷卻時(shí)，對(duì)液箱的塑料提前加熱是必要的， 這一電路恰好能完成這一功能。工作原理：當(dāng)單片機(jī) 89s52 p2.6 口輸出高電平時(shí)，三極 管導(dǎo)通，致使發(fā)光二極管發(fā)亮，同時(shí)光敏三極管導(dǎo)通，繼電器閉合，電阻絲 r1-r4 發(fā)熱， 這樣就完成了加熱的任務(wù)，此電路雖然簡(jiǎn)單，但在注塑機(jī)中是必不可少的。下圖 4 為溫 度控制結(jié)構(gòu)框圖，圖 5 為輔助加熱電路圖，圖 6 為采溫硬件電路圖。 圖 4 XX 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 圖 5 圖 6 XX 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 3.4 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路 本系統(tǒng)采用 DS12C887 芯片，DS12C887 實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片是美國(guó)最新研制成功的產(chǎn)品。它 可以廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、工控儀表、通信器材等設(shè)備中，是目前具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能系統(tǒng) 的首選芯片。該芯片為 24 管腳雙排直列封裝,內(nèi)部包含鋰電池、石英晶振、非易失靜態(tài) RAM 和寫(xiě)保護(hù)電路等部分，可取代典型應(yīng)用中的十六個(gè)元器件。所以說(shuō) DS12887 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 芯片本身就構(gòu)成了一個(gè)完整的子系統(tǒng)，它的出現(xiàn)不僅縮小了設(shè)計(jì)系統(tǒng)的體積，而且也大 大提高了系統(tǒng)的可靠性。該芯片主要功能包括非易失時(shí)鐘、警報(bào)器、百年歷、可編程中 斷、方波發(fā)生器和 114 個(gè)字節(jié)非易失靜態(tài) RAM 等。 其引腳功能說(shuō)明如下： AD0–AD7–地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線(xiàn) NC–空腳 MOT–總線(xiàn)類(lèi)型選擇(MOTOROLA/INTEL) CS–片選 AS–ALE R/W–在 INTEL 總線(xiàn)下作為/WR DS–在 INTEL 總線(xiàn)下作為/RD RESET–復(fù)位信號(hào) IRQ–中斷請(qǐng)求輸出 SQW–方波輸出 VCC–+5 電源 GND–電源地 ① 在沒(méi)有外部電源的情況下可工作 10 年 ② 自帶晶體振蕩器及電池 ③ 可計(jì)算到 2100 年前的秒、分、小時(shí)、星期、日期、月、年七種日歷信息并帶閏年補(bǔ) 償 XX 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 ④ 用二進(jìn)制碼或 BCD 碼代表日歷和鬧鐘信息 ⑤ 有 12 和 24 小時(shí)兩種制式，12 小時(shí)制時(shí)有 AM 和 PM 提示 ⑥ 可選用夏令時(shí)模式 ⑦ 可以應(yīng)用于 MOTOROLA 和 INTEL 兩種總線(xiàn) ⑧ 數(shù)據(jù)/地址總線(xiàn)復(fù)用 ⑨ 內(nèi)建 128 字節(jié) RAM 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 4.1 軟件組成 軟件系統(tǒng)通常分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是系統(tǒng)軟件，另一類(lèi)是應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件指的是 操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)等與計(jì)算機(jī)密切相關(guān)的程序。系統(tǒng)軟件一般由計(jì)算機(jī)生產(chǎn)商或 各種軟件公司提供，帶有一定的通用性，用不著自己編寫(xiě)。本課題采用單片機(jī)控制系統(tǒng)， 該單片機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)注塑機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。 應(yīng)用軟件是用戶(hù)根據(jù)要解決的實(shí)際問(wèn)題而編寫(xiě)的各種程序。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中， 每個(gè)控制對(duì)象或控制任務(wù)都要有相應(yīng)的控制程序，用這些控制程序來(lái)完成對(duì)象的不同要 求，這種程序通常稱(chēng)為應(yīng)用程序。本課題主要根據(jù)注塑機(jī)的各種輸入輸出狀態(tài)來(lái)設(shè)計(jì)對(duì) 應(yīng)的與單片機(jī)控制相關(guān)的電路圖，流程圖等等。 XX 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 4.2 順序控制流程圖的確定 通過(guò)以上分析，我們可以知道注塑機(jī)的控制過(guò)程如下圖 7 所示： 圖 7 XX 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 4.3 溫度采集模塊流程圖的確定 注塑機(jī)的溫度采集模塊流程圖如下圖 8 所示： 圖 8 XX 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 結(jié) 論 到這里，論文總算完成了，心里有一種成就感，也覺(jué)得做一套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不容易。 在最近的一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué) 的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇 到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度，本文所設(shè)計(jì)的是基 于單片機(jī)的注塑機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在做之前，我在圖書(shū)館和網(wǎng)上查找了許多關(guān)于這類(lèi) 的設(shè)計(jì)資料，也虛心地向我的同學(xué)和導(dǎo)師請(qǐng)教過(guò)，感覺(jué)受益良多，與此同時(shí)也覺(jué)得做一 套完成的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不容易，需要掌握很多知識(shí)，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫 助下，在大學(xué)研究的最感謝幫助過(guò)我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通 過(guò)。 XX 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 致 謝 論文總算完成了，心里感概很多，在這里，我要向我的導(dǎo)師表示由衷的感謝！真心 的感謝我的導(dǎo)師這年來(lái)我諄諄教導(dǎo)，感謝我敬愛(ài)的老師，您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上給我以精 心的指導(dǎo)，同時(shí)還在思想給我以無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我 在順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)同時(shí)，也學(xué)到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標(biāo)。 知道自己想要什么了，不再是從前那個(gè)愛(ài)貪玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，銳意 創(chuàng)新的學(xué)術(shù)作風(fēng)，認(rèn)真加負(fù)責(zé)，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達(dá)開(kāi)朗的寬廣胸懷，平易近人。 經(jīng)過(guò)近半年努力的設(shè)計(jì)與計(jì)算，查找了各類(lèi)的注塑機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)資料，論文終于可 以完成了，我的心里無(wú)比的激動(dòng)和開(kāi)心。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在 我心里，它是我最珍惜的，因?yàn)槲易约阂呀?jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的， 也是我在大學(xué)四年來(lái)對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和體現(xiàn)。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知 識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是從周?chē)睦蠋熀屯瑢W(xué)們身上潛移默化的學(xué)到 了許多有用的知識(shí)，在此對(duì)所有關(guān)心我?guī)椭业谋磉_(dá)我由衷敬意，謝謝各位同學(xué)老師。 最后，感謝學(xué)校各位領(lǐng)導(dǎo)與老師給了我在 XX 學(xué)院學(xué)習(xí)生活四年以及參加這次畢業(yè)設(shè) 計(jì)的寶貴的鍛煉機(jī)會(huì)，它使我深刻認(rèn)識(shí)到在知識(shí)的汪洋大海面前我是多么無(wú)知和微不足 道。這是一個(gè)最好的時(shí)代，也是尊重知識(shí)，充分學(xué)習(xí)知識(shí)，掌握知識(shí)的時(shí)代。只有持續(xù) 的不間斷地學(xué)習(xí)，才不會(huì)在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中落后于別人，也才能用自己的真才實(shí)學(xué)為社會(huì) 做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。知識(shí)是無(wú)止境的，無(wú)價(jià)的，我愿在求真的道路上下而求索！ XX 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 參考文獻(xiàn) [1] 張華 注塑機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 北京：科學(xué)出版社，2004.5 [2] 李念 單片機(jī)控制系統(tǒng)概述 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1 [3] 張棟 單片機(jī)控制系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì).高等教育出版社，2004.3 [4] 姜繼海，宋錦春，高常識(shí). 單片機(jī)控制系統(tǒng)工作原理.高等教育出版社，2002.8 [5] 張春林，曲繼方，張美麟.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2001.4 [6] 錢(qián)平. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1 [7] 張遼遠(yuǎn). 單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 機(jī)械工業(yè)出版社，2002.8 [8] 基恩士傳感器選擇手冊(cè) 2010 版本 [9] 黃長(zhǎng)藝，嚴(yán)普強(qiáng).單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 機(jī)械工業(yè)出版社，2001.1 [10] 張桓，陳作模.注塑機(jī)控制原理.高等教育出版社，2000.8 [11] 王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn). 單片機(jī)控制系統(tǒng)原理.高等教育出版社，1995.12 [12] 徐錦康.機(jī)械設(shè)計(jì). 高等教育出版社，2004.4 [13] 鄧星鐘.機(jī)電傳動(dòng)控制.華中科技大學(xué)出版社，2001.3 [14] 劉延俊.液壓與氣壓傳動(dòng).機(jī)械工業(yè)出版社，2002.12 [15] 章宏甲，黃誼，王積偉. 單片機(jī)控制系統(tǒng)的逆向設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2000.5 [16] 胡泓，姚伯威.機(jī)電一體化原理及應(yīng)用. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2000.6 [17] 陳鐵鳴 單片機(jī)控制系統(tǒng)創(chuàng)新. 高等教育出版社，2003.7 [18] 孫靖民.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1 [19] 黃俊.系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社，1991.7 [20] Rajput R K. Elements of Mechanical Engineering. Katson Publ. House，1985. [21] Orlov P. Fundamentls of Machine Design. Moscow: Mir pub, 1987.