單片機的圖形化編程方法探討

1 問(wèn)題描述
某機器上，2臺電機通過(guò)滾珠絲杠驅動(dòng)工作臺做順序運動(dòng)，如圖1所示。用單片機系統控制2臺電機，實(shí)現規定的順序動(dòng)作。當行程開(kāi)關(guān)KXl壓下時(shí)，電機D1帶動(dòng)卡緊機構右移，右移到撞塊壓下KX2時(shí)，電機D1停轉，并且這種狀態(tài)延遲一段時(shí)間Tl。電機D2按以下順序開(kāi)始動(dòng)作：當行程開(kāi)關(guān)KX3壓下時(shí)，電機D2帶動(dòng)工作臺右移，工作臺右移到撞塊壓下KX4時(shí)，電機D2停轉，并且這種狀態(tài)延遲一段時(shí)間T2；然后電機D2反轉，帶著(zhù)工作臺向左返回，工作臺返回左側壓下KX3時(shí)，電機D2停轉，同時(shí)電機D1反轉，松開(kāi)卡緊機構直到KXl壓下，電機D1停轉。

2 單片機控制系統組成
實(shí)現上述控制功能的方案有多種，如繼電器接觸器控制系統、可編程序控制器控制系統、單片機控制系統等。本文用單片機控制系統來(lái)實(shí)現上述控制動(dòng)作，單片機控制系統的組成如圖3所示。

單片機采用Motorola公司的MC68HCllEl。為了仿真實(shí)驗的需要，單片機控制系統采用上海廣茂達電子信息有限公司的能力風(fēng)暴機器人AS―UII中的主控制板。行程開(kāi)關(guān)KXl～KX4用機器人上的碰撞開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，碰撞開(kāi)關(guān)電路如圖4(a)所示。電機D1、D2用機器人2輪的驅動(dòng)電機來(lái)模擬，電路如圖4(b)所示。其中，電機驅動(dòng)芯片選用的是TI公司的SN754410。

3 VJC程序流程
使用能力風(fēng)暴機器人的編程開(kāi)發(fā)環(huán)境VJC1．6(可以從上海廣茂達電子信息有限公司網(wǎng)站www．grandar．com上下載)編制、調試和下載程序。針對上述單片機雙電機啟?？刂葡到y，用VJCl．6編制的流程圖如圖5所示。實(shí)際的單片機控制系統，只要把相應的傳感器及其驅動(dòng)電路、電機及其驅動(dòng)電路更改成適應實(shí)際對象的元器件，就仍然可以用這種單片機控制板和相應的編程軟件。更進(jìn)一步的應用可以擴充軟硬件系統。

程序總體為一循環(huán)程序。在每一次循環(huán)中，依次檢測4個(gè)碰撞開(kāi)關(guān)，按照電機的動(dòng)作順序要求啟動(dòng)或停止電機。程序模塊的使用和變量的設置方法此處從略，請參見(jiàn)說(shuō)明書(shū)，或與上海廣茂達電子信息有限公司聯(lián)系。
圖5的流程圖在VJCl．6環(huán)境下可以轉化為C語(yǔ)言程序，具體可參看ⅥC1．6的使用。
在VJC1．6環(huán)境下編制的程序，無(wú)論是流程圖還是C語(yǔ)言程序，均可以直接下載到單片機的閃存或EEPROM中，這也是這種編程和開(kāi)發(fā)方法受到人們歡迎的原因。但是目前這種方法僅用在以單片機為核心的智能機器人的程序開(kāi)發(fā)之中，還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)用于單片機開(kāi)發(fā)的這種圖形化編程環(huán)境，相信不久的將來(lái)就會(huì )出現這種方法。

結 語(yǔ)
這里單片機系統實(shí)現的功能就相當于一個(gè)可編程控制器系統，而且編程語(yǔ)言是流程圖語(yǔ)言?？梢?jiàn)，某些單片機系統略加擴充就可以成為一個(gè)可以使用流程圖編程、C語(yǔ)言編程和匯編語(yǔ)言編程的功能相當完備的可編程控制器，從而與現有的可編程控制器在工業(yè)控制領(lǐng)域并駕齊驅。