节能灯注汞机的自动控制系统研制

论文摘要

近年来,随着我国国民经济的快速发展,电力紧张问题日益突出。国家除加强电力建设之外,对节能问题也越来越重视。节能灯,也叫紧凑型荧光灯,因其节能效果良好而备受欢迎。我国已经把节能灯作为国家重点发展的节能产品(绿色照明产品)推广和使用。我国是节能灯生产和消费大国,2003年使用量已近10亿只。国内有大量的节能灯生产厂家,以中小规模企业为主,生产技术能力薄弱,自动化程度很低。在节能灯生产过程中,注汞工艺是重要环节,目前国内的节能灯生产,仍以手工注汞为主,不仅注汞精度差,生产效率低,而且对环境污染严重,市场迫切需求自动化程度高的液态注汞机。本文介绍了节能灯生产设备的现状,分析了存在的问题,着重说明了注汞机自动化改造的必要性,提出研制开发自动注汞机。首先提出并论证了注汞机自动控制系统设计的最佳方案,然后分硬件和软件两部分进行具体设计。在硬件部分,采用AT89C52单片机为控制核心,对数据进行分析和处理,以光电开关检测汞和汞管的有无；以步进电机控制注汞量；以LCD显示系统的运行状态；并设有缺汞、缺管报警乃至停机功能,在此基础上,设计并制作了各部分硬件电路。在软件部分,根据系统控制要求,详细论述了系统软件设计的方法和功能实现,给出了程序流程图并开发出相应的软件程序。最后,对开发出的系统进行调试和检测,测试结果显示,所设计开发的自动注汞机达到了预期的设计目标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 节能灯应用现状
• 1.2 节能灯注汞工艺及设备现状
• 1.3 课题的意义、主要工作与内容
• 1.3.1 本研制课题的意义
• 1.3.2 本研制课题的主要工作
• 1.3.3 本文的主要内容
• 第二章 节能灯注汞机自动控制系统
• 2.1 概述
• 2.2 电源模块
• 2.3 单片机模块
• 2.4 键盘模块
• 2.5 信号检测和预处理模块
• 2.6 显示模块
• 2.7 报警模块
• 2.8 主电机控制模块
• 2.9 步进电机模块
• 2.10 自动控制系统总体设计框图
• 第三章 节能灯注汞机自动控制系统的硬件实现
• 3.1 硬件设计原则
• 3.2 电源模块
• 3.3 单片机模块
• 3.3.1 AT89C52单片机
• 3.3.2 AT89C2051单片机
• 3.3.3 存储器AT24C01
• 3.3.4 单片机模块接口与电路设计
• 3.4 信号检测和预处理模块
• 3.4.1 光电开关
• 3.4.2 检测过程分析
• 3.4.3 光电隔离
• 3.5 键盘输入模块
• 3.6 显示控制模块
• 3.6.1 LCD的结构
• 3.6.2 HD44780显示模块
• 3.7 报警模块
• 3.8 主电机控制模块
• 3.9 步进电机控制模块
• 3.9.1 步进电动机
• 3.9.2 控制电路设计
• 3.10 印刷电路板设计和硬件抗干扰设计
• 3.11 本章小结
• 第四章 节能灯注汞机自动控制系统的软件设计
• 4.1 单片机的编程语言
• 4.1.1 单片机的C语言编译器
• 4.1.2 Keil C51简介
• 4.1.3 QTH-8052F仿真器的使用
• 4.2 AT89C52主机模块的软件设计
• 4.2.1 主程序
• 4.2.2 延时程序
• 4.2.3 参数设置程序
• 4.2.4 连动运行程序
• 4.2.5 步进电机控制程序
• 2C数据读写程序'>4.2.6 I²C数据读写程序
• 4.3 AT89C2051从机模块的软件设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 整机调试、结论与展望
• 5.1 整机调试
• 5.2 结论
• 5.3 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文