AppliedTechnology应用技术文章编号院1674-9146渊圆园20冤06原园57原园4基于单片机控制的质量分拣装置设计*杨少沛1袁张玲玲1袁杨庆华2袁秦四2渊1.黄河交通学院袁河南焦作4950曰2.鲁山县张良第四小学袁河南平顶山467300冤摘要院汽车在人们日常生活中的使用越来越广泛袁轮胎便是汽车配件中常见的易耗品之一遥橡胶作为轮胎的主要原材料袁对其的精确称重对提高橡胶厂生产效率尧减少污染排放尧节省产品成本有着非常重要的意义遥本文主要论述了基于单片机控制的质量分拣装置的基本组成和工作原理袁重点阐述了液晶的工作原理和信号检测装置程序设计方法遥设计了一个生产线质量分拣装置袁完成对产品的质量检测以及分拣功能遥关键词院单片机曰质量分拣装置曰智能控制系统中图分类号院TH715曰TP368文献标志码院ADOI院10.3969/j.issn.1674-9146.2020.06.057在自动化生产线的各个环节中袁分拣装置是其显示电路中的一个重要环节遥最早的分拣装置为人工分拣装按键电路52单片机传送带控制电路置袁因劳动强度大尧错误率高尧生产效率低尧工作最小系统产品称重电路机械手控制电路环境恶劣等原因早被淘汰遥生产效率对企业来说是一项极重要的指标袁只有高的生产效率袁企业才可上位机以拥有旺盛的生命力[1]而生遥自动分拣装置具有多种优点袁此时自动分拣装置便应运图1质量分拣装置原理框图袁加入了闭环控1.1初始化制算法袁是传统的分拣装置不能代替的袁所以其应1冤上电后进行初始化袁各部分初始状态要求用也变得越来越广泛遥为院一是电源指示灯亮曰二是LCD显示屏显示初始1总体方案设计化袁此接口保留时间约为2s袁然后清屏曰三是数码传送带上的产品有两个质量区间院大于或小于管为全灭状态曰四是上位机串口接收野系统初始化某个设置的质量数值袁即误差在一定的范围内才符完毕冶遥合要求袁对于橡胶厂胶条要在30kg+5g这个数值2冤系统初始化设置遥一是质量标准设置袁根范围内遥本装置能够检测这两种产品的质量袁然后据用户需求通过串口设置检测质量为野xg冶曰二是分按照设定要求进行质量分拣袁由称重传感和分拣装拣方案设置袁通过串口发送格式袁高于xg冶的命令置两部分组成遥称重部分主要由单片机最小系统尧设置分拣方案袁当被检测物体的质量高于设定质量电源尧按键尧数据通信尧传送带尧液晶显示屏尧数时袁该物体会被切割刀具切割袁被检测物体的质量码管等组成遥分拣装置主要由直流电机尧顶杆部低于设定质量时袁被测物体会通过传送平台遥以上分尧物料仓尧传送带和机械手等部分组成袁其原理设置完成的方案会刷新显示在液晶显示屏上袁以备见图1遥检查核实袁也可以手动完成以上设置功能遥[基金项目]焦作市2019年科技计划项目渊20194830冤曰河南省智能制造技术与装备工程技术研究中心资助项目收稿日期院圆园20原04原09曰修回日期院圆园20原05原13作者简介院杨少沛渊1981-冤袁男袁河南鲁山人袁讲师袁主要从事电气工程及其自动化方向的教学与科研工作袁E-mail院344607707@qq.com遥通信作者院张玲玲渊1988-冤袁女袁河南焦作人袁助教袁主要从事电气工程及其自动化方向的科研及教学工作袁E-mail院595635916@qq.com遥科技创新与生产力2020年6月总第317期057.com.cn. All Rights Reserved.应用技术AppliedTechnology3冤质量检测遥设置完成以后袁当有橡胶胶条算袁回馈给截取装置遥进入称重系统后袁系统才开始识别质量遥液晶屏会2冤分拣过程遥传送带需要移动到物料仓旁边袁显示承重结果遥同时被测物体质量信息会同步发送推杆装置开始分拣袁产品区和次品区需要装箱袁每到串行通信接口袁等待下一步指令遥箱产品分拣完后袁由机械手搬运袁完成一次装箱周1.2系统运行期遥每一个装箱周期均在电脑屏幕上显示当前工作1冤称重检测遥按下开始键袁系统先后扫描传状态遥送带上橡胶胶条的质量袁对满足30kg+5g的胶条2质量分拣系统的硬件设计分拣处理至产品区袁对不满足的橡胶胶条分拣处理本设计主要包括主控芯片及最小系统电路袁并至次品区袁回收利用遥每检测完一个橡胶胶条计算附带了串口通信电路和各I/O端口外接端子袁为硬机实时刷新数据一次袁并把数据存储记录尧分析计件设计连接提供了便利袁主控电路见图2遥LCD1LCD16L液晶1602电路单片机最小系统电路C1U130pF19XTAL1P0.0/AD03911.0592MHzX1P0.1/AD13818P0.2/AD237XTAL2P0.3/AD336P0.4/AD435CC23P0.5/AD53410滋F9P0.6/AD63330pFRSTP0.7/AD732P2.0/A82122RQ31P2.1/A923TIP12229P2.2/A10241k赘R30PSENP2.3/A11231ALEP2.4/A1225EA262k赘P2.5/A1327下载口P2.6/A14283P2.7/A151DVR11P1.0P3.0/RXD102TXD1k赘211RXD3P1.1P3.1/TXD124P1.2P3.2/INT0135P1.3P3.3/INT114分拣电路6P1.4P3.4/T0157P1.5P3.5/T1168P1.6P3.6/WRP1.7P3.7/RD17ATC51按键电路图2主控电路原理图2.1显示模块简介端与选择端连接遥2.1.1数码管显示本显示模块晶振频率为11.0592MHz袁利用定当字型码发送到选择端口时袁各显示器都可接时器T0来定时扫描袁每一次扫描时间控制在十几收遥但哪个数码管会发光决定于数码管的哪个公共微秒袁其他部件基本无影响袁同时数码管显示效果SCI-TECHINNOVATION&PRODUCTIVITY058晕燥援6Jun.圆园20袁栽燥贼葬造晕燥援317.com.cn. All Rights Reserved.较稳定遥2.1.2LCD1602液晶显示LCD1602是工业字符型LCD袁可以同时显示32个字符袁显示原理是利用液晶的物理特性袁电压可以控制显示区域显示图形袁它分为字段显示和字符显示[2]示器具有许多优点尧与传统输出模块相比袁例如小尺寸袁袁LCD低功耗和可显示1602液晶显内容多遥重要的是LCD1602液晶显示器不需要额外的电路袁且还可以显示2行16个汉字遥LCD1602主要技术参数为院一是显示容量为16伊2个字符曰二是芯片工作电压为4.5~5.5V曰三是工作电流为2.0mA曰四是模块最佳工作电压为5.0V曰五是字符的大小约为3伊4.3渊W伊H冤mm遥LCD1602使用标准的14针袁引脚及标号见图3袁引脚及其说明见表1遥LCD1602图3LCD1602引脚及标号表1LCD1602引脚及其说明编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极2.2质量检测程序设计称重传感器实际是将质量信号转换为可测量的电信号输出的设备[3]传感器能否正常运行以及整个系统的可靠性和安全遥传感器所处的工作环境对于性至关重要遥常用的称重模块有S型尧悬臂型尧辐条型尧柱型等多种样式袁本设计采用柱型遥1冤模块参数院传感器尺寸为80mm伊12.7mm伊12.7mm曰量程为5kg遥图4为称重传感器的受力情况示意图遥上面的应变片受力拉伸FR1R4引出导线R2R3下面的应变片受力压缩图4称重传感器受力图AppliedTechnology应用技术应变片粘附到受力敏感的压敏弹性构件上袁当弹性构件受力变形时袁应变片变形并转换成电阻变化[4]电阻变化被转换为测量电路的电压变化遥应变片阻值电路图见图5遥由受力大小引起的袁从而获得待测物体的质量遥供电+渊红色导线冤R1AR3BC输出1渊白色导线R2DR4驻U冤BC供电-渊黑色导线冤渊绿色或蓝色导线输出2冤图5应变片阻值电路图2冤接线方式院红线为输入电压+曰黑线为输入电压-曰绿线为输出信号+曰白线为输出信号-遥3冤使用说明院输出电压信号袁压力越大输出电压信号越大曰满量程输出电压=激励电压伊灵敏度1.0mV/V曰传感器的变形非常小袁在安装和使用过程中不应过载遥若外力消失后不能恢复原状袁传感器将会发生塑性变形损坏遥称重传感器安装方式见图6袁称重传感器实物见图7遥受力方向此处悬空固定螺丝不接触底板图6称重传感器安装方式图7称重传感器实物图3质量分拣系统的软件设计3.1软件设计过程概述在完成了橡胶胶条分拣装置的硬件结构之后袁橡胶厂胶条质量分拣系统的软件模块化程序结构为院一是系统初始化程序模块曰二是系统显示模块程序曰三是系统主控模块程序曰四是系统中断与串口通信模块程序曰五是系统直流电机和传送电机模块程序曰六是系统称重检测模块程序曰七是系统分拣机构模块程序遥3.2系统程序结构系统程序结构见第60页图8遥整个橡胶胶条质量分拣装置的软件设计流程是院首先单独编写并调科技创新与生产力2020年6月总第317期059.com.cn. All Rights Reserved.应用技术AppliedTechnology开始的橡胶厂胶条质量分拣装置的工作原理及软件编写方法和调试技巧袁并且对橡胶厂的自动化生产线进初始化行了一定的阐述袁借助单片机的自动控制功能实现设定标定值了胶条的质量分拣袁为下一个环节机械手的应用提供了基础袁同时为上一个环节长度截取装置的闭环检测实际质量控制提供了参考数据遥借助于计算机强大的数据存YN储和处理功能袁为同类型产品的改进和新产品开发通过通信显示电路切割提供了可靠的参考依据遥参考文献院分拣电路[1]李田华,张建民.基于YL-236实验台的产品检测包装实验仿真系统设计[J].才智,2013(36):220-221.物料仓A物料仓B[2]李建国.基于PLC的气动分拣装置控制系统设计[J].液压与气动,2011(6):83-85.结束[3]徐玮.C51单片机高效入门[M].北京:机械工业出版社,图8系统程序结构图2010:17-18.试每个子程序模块袁注意全局变量和局部变量的区[4]黄昭.基于ARM的SamsungS3C44B0X触摸屏接口设别袁在现有条件下尽量使用局部变量袁以免引起相计[J].计算机应用,2006,26(9):22-2266.[5]印健健.基于C语言的抗干扰消抖按键程序设计[J].数字互干扰袁然后根据整体系统功能要求编写主程序并技术与应用,2015(8):185.逐一调用子函数袁最后形成完整的软件系统[5]综上所述袁本项目研究了基于52单片机控制遥渊责任编辑石俊仙冤DesignofWeightSortingDeviceBasedonSingle-ChipMicrocomputerControlYANGShao-pei1袁ZHANGLing-ling1袁YANGQing-hua2袁QINSi2渊1.HuangheJiaotongUniversity,Jiaozuo4950China;2.ZhangliangNo.4PrimarySchool,LushanCounty,Pingdingshan467300China冤Abstract院Automobileismoreandmorewidelyusedinpeople'sdailylife.Tireisoneofthecommonconsumablesinauto-mobileparts.Asthemainrawmaterialoftire,theaccurateweighingofrubberisveryimportanttoimprovetheproductionefficiencyofrubberfactory,reducepollutionemissionsandsaveproductcost.Thispapermainlydiscussesthebasiccomposi-tionandworkingprincipleoftheweightsortingdevicebasedonthesingle-chipmicrocomputercontrol,andfocusesontheworkingprincipleoftheliquidcrystalandtheprogrammingmethodofthesignaldetectiondevice.Aproductionlineweightsortingdeviceisdesignedtocompletetheproductweightdetectionandsortingfunction.Keywords院single-chipmicrocomputer;weightsortingdevice;intelligentcontrolsystem渊上接第56页冤ComparisonandEvaluationofRemoteSensingImageFusionMethodsYINXue-yong袁YEYu-shuang渊XuchangUniversity,Xuchang461000China冤Abstract院Inthispaper,fivedifferentfusionmethodswereselectedtofusethehighresolutiontwo(GF-2)panchromaticre-motesensingimageandLandsat-8multispectralremotesensingimagerespectively.Thecomparisonofthefivefusionmethodswasmadethroughthecombinationofqualitativeevaluationandquantitativeevaluation.Theresultsshowthatthatdifferentfusionmethodshavedifferentapplicabilityinapplication,PCAfusionmethodisthemostsuitableintheapplicationofwaterinformationextraction,andG-Sfusionmethodisthemostsuitableintheapplicationofvegetationandroadinformationex-traction.Keywords院remotesensingimage;imagefusion;fusionmethod;fusionresultevaluationSCI-TECHINNOVATION&PRODUCTIVITY060晕燥援6Jun.圆园20袁栽燥贼葬造晕燥援317.com.cn. All Rights Reserved.
