基于单片机的智能型密集架控制系统的设计与实现

论文摘要

智能型电动密集架结构是由控制和机械两部分组成,控制部分是在手动密集架技术的基础上,将单片机控制系统与密集架体相结合,并增加了现代化数据库管理系统和多种智能检测技术,更加方便地实现电动密集架在使用过程中可以快速存取的功能,并保证密集架运行的安全性、可靠性和稳定性。机械部分主要包括地轨、架体、电机和传动机构。控制系统部分主要包括上位机、通讯主、从控制板、LCD智能显示终端、各种传感器等,其功能主要是实现密集架体的控制,并保证工作人员的安全,显示运动状态。上位机集成数据库管理软件,用于更新系统中的数据,远程控制密集架。通讯主、从控制板置于固定列和各移动列上,直接控制架体的各种动作；LCD智能显示终端方便用户使用图形界面操作密集架；各种传感器作用对密集架体的位置检测和安全检测。主、从控制板以MSP430F149微处理器为核心,主要由输入／输出接口和信号处理电路组成。主、从控制板都包括最小系统的复位电路、时钟电路和电源电路,其功能是完成可靠的检测、控制和通信。主机控制板与从机控制板利用RS-485总线构成通讯联路,实现数据信号的传送。从机控制板主要包括按键控制电路、H桥电机控制电路、红外和接近开关接口电路和照明控制信号电路等。LCD智能显示终端为操作人员提供了友好的人机界面,主控制板与显示终端利用RS-232总线构成通讯联路,显示终端将操作人员的指令传至主控制板和各从机板,从而控制密集架体的动作,同时,主控制板各移动列的状态信息反馈至显示终端显示。传感器是控制系统中不可缺少的部件,本系统中选用红外传感器对通道安全做出检测,避免由于误操作而导致人员伤害,使用接近开关传感器对密集架体运动位置进行判断,使用温、湿度传感器记录整个系统的温湿度变化,实现自动控制,防止文件受潮破坏。密集架系统的数据库管理系统支持局域网多机运行,对密集架的操作有全程记录功能,可以对档案查询和自动检索,方便于用户的存取,提高了密集架系统的信息化管理水平。本文中的智能型密集架包含有以上介绍的功能,并且与传统的密集架相比有更好的前景,能够集档案管理与办公自动化于一体。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 智能型密集架国内外发展的现状
• 1.3 智能型密集架的发展趋势
• 1.4 智能型密集架系统的功能及特点
• 1.4.1 基本功能简述
• 1.4.2 智能型密集架的特点
• 1.5 本课题的主要工作和论文组织安排
• 1.6 本章小节
• 第二章 智能型电动密集架系统的总体设计
• 2.1 关键部件选型
• 2.1.1 MSP430F149单片机处理器
• 2.1.2 LCD智能显示终端的选择
• 2.1.3 温度传感器
• 2.1.4 湿度传感器
• 2.1.5 MAX485芯片和MAX232芯片
• 2.1.6 光电耦合器PC817
• 2.2 电气部分总体设计
• 2.3 本章小节
• 第三章 密集架系统主从控制板的设计
• 3.1 主机控制板的组成
• 3.1.1 基础时钟模块电路
• 3.1.2 复位模块电路
• 3.1.3 电源模块电路
• 3.2 主机控制板通信系统
• 3.2.1 通信方式的选择
• 3.2.2 通用异步串口的数据格式
• 3.2.3 主机控制板上的RS-232接口电路
• 3.3 从机控制板的组成
• 3.3.1 从机控制板的核心
• 3.3.2 从机控制板的输入/输出接口和信号处理电路
• 3.4 控制板的通信系统
• 3.4.1 RS-485通信简介
• 3.4.2 通信协议
• 3.4.3 RS-485接口通信电路
• 3.5 本章小节
• 第四章 触摸显示终端的通讯设计
• 4.1 触摸显示屏简介
• 4.2 触摸显示终端的连接与通信
• 4.2.1 触摸显示屏的接口
• 4.2.2 触摸显示屏通信方式
• 4.2.3 触摸显示屏的通信协议
• 4.3 触摸显示终端与主控制板通讯
• 4.3.1 主控制板读取触摸显示终端数据
• 4.3.2 主机控制板发送数据到触摸屏
• 4.4 本章小节
• 第五章 智能型密集架系统软件设计
• 5.1 软件的设计思想及功能分析
• 5.2 固定列软件控制模块设计
• 5.2.1 固定列系统初始化
• 5.2.2 温度和湿度设计模块
• 5.2.3 固定列命令接收和发送
• 5.3 移动列模块软件设计
• 5.3.1 移动列命令接收
• 5.3.2 移动列命令处理
• 5.4 上位机管理模块设计
• 5.5 编程软件及环境的选择
• 5.6 本章小节
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 不足与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文