机电一体化课程设计Word文档格式.docx
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3)设计一个由两位数码管及相应的辅助元件组成的显示电路,显示车库内车辆的实际数量。
3.机械部分的设计:
4.计算机控制的设计:
设计显示电路图,并按图连接。
画出单片机接线图,并按图接线。
编制控制程序。
摘要
本次设计车辆出入库单片机自动控制系统的基本功能和设计思路,根据给定
的条件,综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械和电子方面的知识,完成车辆入库自动控制,并画好元器件的连接图,其中包括装置的原理方案构思和拟定;
原理方案的实现,设计计算与说明。
车辆出入库单片机自动控制系统对我们生活很贴近,一个很实用的系统,可
以有效地帮助我们管理车库,再加上如果用单片机来实现的话成本低,很实用,这是一个很有意义的设计。
车辆入库单片机自动控制系统的难点在于,如何控制
好使车经过一个传感器而没经过另一个传感器(假设车它退回车库了),如果处
关键字:
单片机汇编程序定时外部中断
总体设计:
本次设计的主要重点在于控制系统,机械系统比较少
实现对
4.4
采用8051单片机,两个传感器,两个数码管,一个12V和5V变压器,
车辆进出车库的自动计数控制。
具体实现方案为将两个传感器安装在车库的进出口处,一般车身长度的米左右,将两传感器安装相隔5米,这样可以保证计数的准确性。
控制系统设计:
系统工作原理:
采用AT89C51因为有两个数码管,用P1口的P1.0和P1.1控制哪个数码管显示数据,P0口发送该显示的数据。
传感器1接P3.1,传感器2接P3.2,设置EA使外部中断1和外部中断2的触发方式为沿边电平负跳变。
并且将传感器的另一端接高电平,一旦车辆通过,传感器工作使外部中断引脚变成高电平,当车辆离开的时候,传感器内部将电路断开,外部中断引脚被拉低,同时触发中断,告诉单片机有车辆通过。
各个程序模块功能:
1.主程序一直在循环显示库中车数2.定时器0
主要处理当有车经过一个传感器时间隔5秒内是否经过另一个传感器,没有则清除标志位3.外部中断0控制传感器1置标志位并判断是进库还是出库,出库则库中车数减1;
4.外部中断1控制传感器2置标志位并判断是进库还是出库,进库则库中车数加1。
控制芯片的选用:
本设计选用AT89C51芯片,片内无ROME者EPROM使用时必须配置外部的程序存储器EPROM本设计选用了2764扩展其空间,8031的引脚分3大功能:
(1)I/O口线
P0,P1,P2,P3共4个八位口
(2)控制口线
PSEN片外取指控制)、ALE(地址锁存控制)、EA(片外存储器选择)、RESET(复位控制)。
(3)电源和时钟。
AT89C51最小应用系统。
AT89C51内部不带ROM需要外接EPRO作为外部程序存储器。
又因为8031在外接程序存储器或数据存储器时地址的低8位信息和数据信息分时送出,故还需要采用一片74LS373来锁存低8为地址信息。
这样,
MCS-51的程序存储器空间与数据存储器空间是相互独立的。
用户可最多扩展到64kb的程序存储器几64kb的数据存储器,编址为0000H~FFFFH片内8kb单元地址要求地址线13根(A0~A12。
它由P0和P2.0~P2.4组成。
地址锁存器的锁存信号为ALE程序存储器的取地址消耗为PSEN由于程序存储器芯片只有一片,所以其片选端(31)直接接地。
8031芯片本身的连接31必须接地来表明选择外部存储器外,还必须有复位和时钟电路。
单片机系统的连线图
程序部分:
・*******
J
定义控制位和单元*******
shiwei
BIT
P2.0;
十位的段控制引脚
gewei
P2.1;
各位的段控制引脚
ET0BZ
00;
进入了外部中断0的标志位
ET1_BZBIT01
;
进入了外部中断1的标志位
CAR_NOEQU21H
IT0_COUNTEQU22H
存放库中车的数量的单元
定时器中用于计数
9数码管对应
TAB:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH;
1-
的状态
MOV
IP,#5
设外部中断的优先级为最高
SP,#5FH;
设堆栈
TH0,#3CH
定时50ms
TL0,#0B0H;
CLR
IT0_COUNT
RET
开外部中断1,0和T0中断
FORMAT:
MOVIE,#87
ORG
0000H
LJMP
MAIN
0003H
EX00
000BH
IT00
0013H
LJMPEX01
清十位的段选
置个位的段选
MAIN:
LCALLFORMAT
DIPLAY:
MOVA,21HMOVB,#10HDIVAB
MOVDPTR,#TAB;
MOVCA,@A+DPTR
CLRGEWEI
SETBSHIWEI
MOVP0,A
MOVA,B;
CLRSHIWEI
SETBGEWEIMOVP0,ALJMPDIPLAY
跳到初始化
将车数转成字形显示十位
字形转换
将要显示的数字给A
清除个位段选
置十位的段选
将车数转成字形显示个位
一直循环等待着车辆的进出
ITOO:
PUSHPSW;
将psw和acc保护起来
PUSHACC
MOVTH0,#3CH;
一次定时50ms计满100次即5s清外部断的标志以免造成误差
重新赋值定时器
INC
A,IT0_COUNT
CJNE
A,#100,IT0_RET
ET1_BZ
TR0;
关定时器
重新赋值定时器
TL0,#0B0H
POP
ACC;
中断结束出堆栈
PSW
IT0_RET:
RETI
EX00:
SETBET0_BZ;
车库前门的中断当有车通过,置前门标志位1,判断后门标志是否也为1
SETBTR0;
若是,则说明车是出库的库中车辆数减1.
JNBET1_BZ,EX0_RET
DECCAR_NO
CLRET0_BZ
CLRET1_BZ
EX0_RET:
RETI
EX01:
SETBET1_BZ;
车库后门的中断当有车通过,置后门标志位1,断前门标志是否也为1
若前门为1,说明进库,库中车辆加1
JNBET0_BZ,EX1_RET
INCCAR_NO
EX1_RET:
END
设计小结:
机电一体化设计在匆忙中很快就过去了,书到用时放恨少,验证了这句老话。
《机电一体化系统设计》是一门综合性课程,它是一门机械技术与微电子技术的交叉学科。
随着机械技术、微电子技术的飞速发展,机械技术与微电子技术的相互渗透越来越快。
在做控制系统设计时遇到了较大的难题。
由于以前对微机计算机控制部分知识没有掌握扎实,所以在控制程序设计也比较困难。
通过本次课程设计之后也使自己更深一步的了解程序编写。
通过本次课程设计之后,使自己对课本上的东西有更加深刻的的认识。
这次课程设计是对我机电相关领域知识的一次很好的锻炼,对以后的工作也有帮助和提高。
由于自己的能力有限,设计中难免也存在不少细节上的错误,希望老师指出改正,并感谢老师您对我们的教育!
参考资料目录:
[1]张毅刚等编著MCS-51单片机应用设计哈尔滨工业大学出版社
2007
[2]蔡振江.单片微型计算机与机电接口技术.国防工业出版社,
2001.
[3]邓星钟主编.机电传动控制.华中科技大学出版社,2001,3.
[4]刘文涛编著MCS单片机培训教程电子工业出版社
⑸朱龙根著机械设计机械工业出版社