服裝生產(chǎn)自動(dòng)熨燙系統設計
其中Di是單片機通過(guò)鎖存器輸出的控制信號,電阻Ri阻值的選擇要使MOC3041端口l的輸入電流為15mA。負載端的電阻電容值是經(jīng)計算使干擾最小的值。如果負載功率因子小于0.5,則需將39Ω電阻改為380Ω。
本系統需對8個(gè)電磁閥進(jìn)行控制,因此設計8路可控硅控制電路。
2.5 硬件抗干擾
因為系統工作在高溫高濕強電磁干擾的環(huán)境中,所以必須考慮抗干擾的問(wèn)題。上述采用光電隔離器將交流部分和直流部分隔離即抗干擾的措施之一。此外,還采取了如下措施:
(1)選擇滿(mǎn)足系統要求的盡可能低的系統時(shí)鐘。本系統中選用120K時(shí)鐘,這樣,每個(gè)機器周期為O.1ms,有利于系統的精確定時(shí)。而且對于本系統來(lái)說(shuō),也完全夠用。使用AT89S52內部集成的看門(mén)狗,可以在萬(wàn)一被干擾出現死鎖的時(shí)候進(jìn)行補救。
(2)系統電源通過(guò)交流濾波,二級穩壓,并且在直流端加上一個(gè)大電容進(jìn)行濾波。每個(gè)集成電路也都加上耦合電容。在繪制和制作PCB時(shí)也考慮抗干擾。對控制箱進(jìn)行電磁屏蔽。
(3)為了防止控制信號引入干擾,控制信號的輸入也用光電隔離。光電隔離的兩端供電也應該分開(kāi)。
3 系統軟件
3.1 單片機C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)環(huán)境Keil C51
80C51系列單片杌的軟件可以用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言編寫(xiě)。C語(yǔ)言既具有一般高級語(yǔ)言的特點(diǎn),又能直接對計算機的硬件進(jìn)行操作,表達和運算能力也較強,許多以前只能采用匯編語(yǔ)言來(lái)解決的問(wèn)題現在都可以改用C語(yǔ)言來(lái)解決。Keil C51是一種專(zhuān)為8051單片機設計的高效率C語(yǔ)言編譯器,符合ANSI標準,生成的程序代碼運行速度極高,所需要的存儲器空同極小。完全可以和匯編語(yǔ)言相媲美。本系統軟件在Keil uVision2環(huán)境下編寫(xiě)。
3.2 系統軟件設計
本系統軟件采用模塊化的方式編寫(xiě),有利于日后的維護和升級。主要包括鍵盤(pán)監測模塊、控制信號監測模塊、控制信號處理模塊、顯示模塊、定時(shí)模塊、輸出模塊等。系統采用查詢(xún)方式接收信號輸入,軟件流程如圖5所示。
系統初始化之后,首先讀出E2PROM中存儲的參數,在液晶顯示板中顯示。此后一直處于查詢(xún)狀態(tài)。當檢測到有鍵盤(pán)輸入后,調用鍵盤(pán)處理子程序,接收鍵盤(pán)的輸入,并通過(guò)液晶顯示板逐一顯示設置的參數。當檢測到控制信號輸入后,調用控制信號處理子程序,根據輸入的控制信號和用戶(hù)預先定義的參數進(jìn)行決策,決定當前的輸出狀態(tài),同時(shí)在液晶顯示板中顯示當前的工作狀態(tài)。不管當前的輸出狀態(tài)是否改變,在每個(gè)循環(huán)中單片機均將當前的工作狀態(tài)進(jìn)行輸出.這樣有助于減小干擾對系統輸出的影響。
控制信號處理子程序是系統的核心模塊,升級也只需要根據要求對這一模塊進(jìn)行修改。系統的結構和其他模塊都可以保留,具有很大的靈活性。這也正是模塊化設計的魅力所在。
3.3 軟件抗干擾技術(shù)
單片機系統的抗干擾性能主要取決于硬件的抗干擾設計,但軟件抗干擾措施也十分重要。它是硬件抗干擾的補充和完善。在干擾沖過(guò)硬件抗干擾保護之后,就必須要軟件抗干擾措施發(fā)揮作用了。
軟件抗干擾分為兩個(gè)層次。一是在單片機正常工作的情況下,可控硅控制端的
信號有可能因為干擾而出現擾動(dòng),影響設備的正常運行。此時(shí)讓系統不斷地循環(huán)輸出正確的值,可以解決這個(gè)問(wèn)題。另一個(gè)是在單片機受干擾的情況下,需要使用軟件陷阱或看門(mén)狗將程序拉到初始位置。此時(shí)可以根據程序在RAM中設置的標志。不同的標志直接跳到相應的程序,使程序運行有連續性。用戶(hù)在使用時(shí)也不會(huì )察覺(jué)到程序被重新復位過(guò)。
采用單片機、可控硅等器件設計完成的服裝自動(dòng)熨燙系統具有良好的人機接口。該系統嵌人到服裝生產(chǎn)設備中,對原有的設備改動(dòng)小,成本低,已經(jīng)在實(shí)際應用中取得良好的效果。系統也可擴展應用到其他領(lǐng)域相關(guān)過(guò)程控制中。
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