基于AT89S52的塑料管材自动切割控制系统的设计

论文摘要

建筑用给排水管道、城市规划用给排水管道以及城市燃气管道（中低压管）等范围内的塑料管材（PP-R）的需求刺激了塑料管材机械的发展,但是,国产塑料管材机械在效率、精度、稳定性方面无法与日本、欧洲的进口产品相抗衡,技术的缺失正严重影响着中国塑料机械产业的发展。2001年底中国加入WTO后,在先进的进口产品的冲击下,国产塑料管材机械在市场竞争力上更显劣势。在塑料工业发达的国家,数字技术、智能控制和伺服技术已经广泛应用在塑料管材机械行业中,特别是挤出成型设备生产线实现了全线联机控制,并与在线检测设备建立反馈系统。而目前国产塑料管材设备总体自动化程度较低。行业间的恶性竞争导致了高精度检测装置和先进控制技术的极少应用。本文通过对目前大多数管材生产自动控制设备应用现状的分析和研究,提出了一种单片机控制的塑料管材自动切割和接口增厚系统的设计方案。该控制系统以AT89S52单片机为控制核心,结合D/A数据转换和RS485通讯技术,实现对各种控制参数的设置、存储、显示和处理。本文从功能设计、元器件选择、硬件电路设计和软件设计等几个方面对该系统进行阐述。通过管材生产厂家的实际检验,该系统运行可靠,操作简单方便。同时该系统设计灵活、结构简单、成本低廉,易于规模化生产,可广泛应用于各种管材生产厂家。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 问题的提出
• 1.3 研究本课题的意义
• 1.4 课题的研究步骤
• 第2章 系统的总体设计
• 2.1 塑料管材自动切割控制系统的组成
• 2.2 系统的硬件结构框图
• 2.3 单片机开发环境
• 第3章 系统硬件设计
• 3.1 硬件电路设计的原则
• 3.2 单片机电路的设计
• 3.2.1 AT89S52 硬件电路设计
• 3.3 数据存储/看门狗/掉电保护/上电复位电路
• 3.4 时钟电路设计
• 3.4.1 DS1302 芯片介绍
• 3.4.2 时钟电路接口
• 3.5 键盘控制与显示模块设计
• 3.5.1 具体电路设计
• 3.5.2 SPI 串行接口信号
• 3.6 输入、输出控制电路
• 3.6.1 光电隔离电路
• 3.6.2 输入控制电路
• 3.6.3 输出控制电路
• 3.6.4 RS485 通讯电路
• 3.7 电源电路
• 3.8 硬件电路总体设计
• 第4章 系统软件设计
• 4.1 自动切割控制系统中定长切割和接口增厚算法
• 4.2 主程序
• 4.2.1 主程序工作流程图
• 4.2.2 主程序代码
• 4.3 中断处理程序
• 4.4 DS1302 时钟处理程序
• 4.5 单片机对滑差调速器或变频器的控制处理的算法设计
• 4.5.1 单片机对滑差调速器的控制处理
• 4.5.2 单片机对变频器的控制处理
• 4.6 按键检测和处理模块
• 4.6.1 系统菜单键盘操作
• 4.6.2 按键检测和处理程序
• 4.7 看门狗控制模块
• 4.8 信号检测模块输出控制模块
• 4.8.1 输出控制模块
• 第5章 系统的抗干扰设计
• 5.1 硬件系统的抗干扰设计
• 5.1.1 硬件电路抗干扰设计
• 5.2 软件系统的抗干扰设计
• 5.2.1 数字滤波器技术
• 5.2.2 指令冗余
• 5.2.3 软件陷阱技术
• 5.2.4 软件“看门狗”技术
• 第6章 系统调试
• 6.1 调试步骤
• 6.2 调试结果及其分析
• 6.3 与同类产品的性能比较
• 第7章 结论
• 7.1 设计总结
• 7.2 设计难点
• 7.3 不足之处和有待进一步研究的问题
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表的论文
• 致谢
• 附录
• 详细摘要