基于单片机的制袋机智能控制系统设计与实现

论文摘要

随着现代科技的飞速发展，单片机已经在各个领域得到越来越广泛的应用。智能控制作为计算机的重要应用之一，对当今社会的发展起了极大的推动作用。制袋机系统中使用智能控制，不仅可以大大提高控制的自动化水平，而且可以提高控制的及时性和准确性，从而改善劳动条件、提高产品质量及合格率。本课题研究的对象就是基于单片机的制袋机智能控制系统。概述了基于单片机的制袋机智能控制系统的工作原理，介绍了系统结构和硬件组成。系统主要包含红外线传感器部分、微机处理部分及电气控制部分。采用激光二极管作为红外线传感器光源，单片机处理主要论述了软硬件的实现情况，并给出了程序流程图。采用固态继电器完成高低压的隔离，纠偏驱动通过变频电机实现模糊控制。死区的设置大幅减少了噪音，同时大幅提高效率并节约能源。本课题的设计思想是采用模糊控制技术实现制袋机智能控制系统的精确控制。首先利用光学系统对定位标志线进聚焦成像，通过成像给光电器件提供光信号；光电器件接收到光信号后转换成模拟电信号，经A/D转换后产生二进制数字量，由单片机读入后结合该值变化速率进行模糊处理，最后发出变速前进、后退、左转、右转命令及开、关机命令，从而控制制袋封装的运动及变速偏移，使制袋封装能准确正常地进行。通过模糊控制，可以更好地保证加工速度和质量，提高劳动生产率。本课题的研究目标：设计纠偏速度快、精度高，并具有良好稳定性的智能制袋机控制系统。1．系统稳定性高，抗干扰程度高；2．可适应高速加工，可以大幅度提高工作效率；3．具有较高的纠偏精度，纠偏精度可达±1%；4．系统采用变速纠偏，可针对加工物实际工作情况进行适度调整；5．升级换代方便，代价低。本系统可以为制袋行业提供良好的解决方案，可以大大地提高企业的劳动生产率和产品质量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 课题研究背景及国内现状
• 1.2 本文研究内容和方案
• 1.2.1 本文研究内容
• 1.2.2 本文研究方案
• 2 红外线传感器
• 2.1 红外线传感器的工作原理
• 2.2 红外线传感器的设计
• 2.2.1 光学镜头的设计
• 2.2.2 光学成像的设计
• 2.2.3 机械部分的设计
• 3 系统硬件设计
• 3.1 数字信号处理电路设计
• 3.1.1 方案设计
• 3.1.2 电路设计
• 3.2 数据采集电路设计
• 3.2.1 A/D 转换器的选择
• 3.2.2 端口地址译码设计
• 3.2.3 其他芯片简介
• 3.2.4 采集电路设计
• 3.3 控制电路设计
• 3.3.1 8255A 可编程并行接口芯片
• 3.3.2 双向可控硅
• 3.3.3 设计思路
• 3.4 光电隔离抗干扰技术
• 4 软件设计
• 4.1 数据采集程序设计
• 4.2 数据转化程序设计
• 4.3 数据处理程序设计
• 4.4 报警处理程序设计
• 4.5 模糊控制设计
• 4.5.1 模糊控制简介
• 4.5.2 模糊控制设计
• 4.6 控制程序设计
• 4.7 软件抗干扰措施与系统调试
• 4.7.1 软件抗干扰措施
• 4.7.2 系统调试注意事项
• 5 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果