单片机在工业自动化控制上的应用

单片机在工业自动化控制中的直接应用前言在上个世纪80年代后期，传统的工业设备大量地进行技术改造或被新设备替代，设备的自动化水平不断提高。这里面的主力核心是PLC（可编程控制器）。进入21世纪，生产生活中设备控制精细化、智能化以及节能等方面要求越来越高。MCU（微型控制器或称为单片机）崭露头角，其发展趋势不可限量。本课题报告的是机电气一体化生产加工设备中上料环节的51单片机控制。目录第一节控制流程第二节单片机的驱动电路设计第三节传感器的信号输入电路设计第四节C51源程序第一节自动控制流程初始化是否在下面向下运动有料否电机M转NYNY上升到位否料取走否向下运动等待NYNYNN计数送显示是否取走向下运动开始电机停、上升是否到位是否到位YYNY第二节单片机的驱动电路设计1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:8-Apr-2010SheetofFile:F:\单片机在工业自动化控制上的应用\单片机驱动电路.ddbDrawnBy:Q22SC1815Q12SA1015K1RELAY-SPSTR21kR14.7kP1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P0.039P0.138P0.237P0.336P0.435P0.534P0.633P0.732P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728P3.010P3.111P3.212P3.313P3.414P3.515P3.616P3.717U1AT89S51D1IN4001Q42SC1815Q32SA1015K2RELAY-SPSTR61kR34.7kD2DIODEQ62SC1815Q52SA1015K3RELAY-SPSTR71kR54.7kD3DIODE+5VCC+5+501Z1单向电磁阀01Z2料盘电机01Z3报警器VCC单片机驱动电路1党树波S1启动按键R710k+5S2停止按键R810kS3报警按键R910k第三节传感器的信号输入电路设计1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:8-Apr-2010SheetofFile:F:\单片机在工业自动化控制上的应用\单片机驱动电路.ddbDrawnBy:U1OPTOISO1R210kD1LEDR1330+5U2OPTOISO1R410kD2LEDR3330U3OPTOISO1R610kD3LEDR5330气缸下位传感器信号气缸上位传感器信号光电检料传感器信号单片机传感器信号采集1党树波P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P0.039P0.138P0.237P0.336P0.435P0.534P0.633P0.732P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728P3.010P3.111P3.212P3.313P3.414P3.515P3.616P3.717U4AT89S51S1启动按键R710k+5S2停止按键R810kS3报警按键R910k（1）气缸上位和下位传感器采用SMCD-C73磁性开关（2）检测物料传感器采用SUNX系列EX-43型号限定反射型光电传感器EX-43电路接线：3线传感器标准接法，棕正兰负黑输出。（棕色线接+24V，兰色线接地，黑线送给单片机）EX-43其主要特点：1、体积只有W10×H14.5×D3.5mm(透过型，正面检测型)，可安装在狭小空间内。2、高速反应：0.5ms适合检测细小部件和高速移动的物体。3、清晰易见的双色指示灯，小型体积，并装备有方便的双色指示灯。4、防水，其保护构造达到IP67，并且其金属配件用的全部是不锈钢，所以可以用水冲洗。正面检测2～25mm(注)(中心：10mm)EX-43遮光时ONSMCD-C73开关选择SPST常开型感应开关型式有接点磁簧管型使用电压5~240VDC/AC最大形状关电流100毫安最大接点容量10W内部消耗电流无残留压降2.5V最大值@100mADC泄露电流无指示灯红色LED电缆线3.2∮,2C,米白色耐油PVC最大开关切换频率200HZ保护回路无棕色兰色+~电源-~负载SMCD-C73接线图型号规格项目第四节C51源程序////////*******机电气一体化设备上料站51单片机自动控制程序*******/////////////////#includereg52.hunsignedcharaa,bb,cc;sbitgangxia=P3^1;//气缸下位检测传感器信号输入sbitgangshang=P3^0;//气缸上位检测传感器信号输入sbitguangdian=P3^4;//光电检料传感器信号输入sbitdiancifa=P3^5;//电磁阀控制sbitdianji=P3^6;//料盘电机控制sbitbaojing=P3^7;//报警控制sbitdd=P2^0;//紧急情况报警按键控制///////////////////////////////////////////////////////////////*****延时子程序**********/////////////voidyanshi(unsignedintz){unsignedx,y;for(x=z;x0;x--)for(y=125;y0;y--);}///////////////////////////////////////////////////////////////*******初始化子程序*********/////////voidinit(){EA=1;EX0=1;EX1=1;aa=0;IT0=1;IT1=1;}//////////////////////////////////////////////////////////////////////*******主程序*********//////////////voidmain(){init();while(!aa);while(1){if(aa==1&&gangxia==0)dianji=0;else{dianji=1;diancifa=1;}if(guangdian==0){while(1){dianji=1;diancifa=0;if(gangshang==0)break;}}else{yanshi(1000);diancifa=1;dianji=0;}if(dd==0)baojing=0;elsebaojing=1;}}//////////////////////////////////////////////////////////////////////*******启动按键外部中断服务子程序*********////////voidqdong0()interrupt0{aa=1;EX0=0;EX1=1;}//////////////////////////////////////////////////////////////////////*******停止按键外部中断服务子程序*********///voidtngzhi0()interrupt2{aa=0;EX0=1;EX1=0;}////////*******机电气一体化设备上料站51单片机自动控制程序*********///////////////////////////*********带自动计件功能5位数码管动态显示************/////////////////////////////////#includereg52.h#includeintrins.hunsignedcharaa,bb,cc,duan,wan,qian,bai,shi,ge,i,num;unsignedintgeshu;bitkk,j,hh,tt;sbitgangxia=P3^1;//气缸下位检测传感器信号输入sbitgangshang=P3^0;//气缸上位检测传感器信号输入sbitguangdian=P3^4;//光电检料传感器信号输入sbitdiancifa=P3^5;//电磁阀控制sbitdianji=P3^6;//料盘电机控制sbitbaojing=P3^7;//报警控制sbitbaojingjian=P2^0;//紧急情况报警按键控制voidxianshi(unsignedintgeshu);unsignedcharcodebiao[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};/////////////////////////////////////////////////////////////*****延时子程序**********/////////////voidyanshi(unsignedintz){unsignedx,y;for(x=z;x0;x--)for(y=125;y0;y--);}///////////////////////////////////////////////////////////////*******初始化子程序*********//////////voidinit(){EX0=1;EX1=1;tt=0;IT0=1;IT1=1;TMOD=0x06;TH0=255;TL0=255;aa=0;geshu=0;EA=1;ET0=1;TR0=1;}///////////////////////////////////////////////////////////////*********按键扫描子程序**********//voidanjian(){if(baojingjian==0)baojing=0;elsebaojing=1;}//////////////////////////////////////////////////////////////////////*******数据外理和显示**********////////voidxianshi(unsignedintgeshu){wan=geshu/10000;qian=geshu%10000/1000;bai=geshu%10000%1000/100;shi=geshu%10000%1000%100/10;ge=geshu%10000%1000%100%10;yanshi(1);P0=0x01;P1=biao[ge];yanshi(1);P0=0x02;P1=biao[shi];yanshi(1);P0=0x04;P1=biao[bai];yanshi(1);P0=0x08;P1=biao[qian];yanshi(1);P0=0x10;P1=biao[wan];yanshi(1);}//////////////////////////////////////////////////////////////////////*******执行子程序**********////////voidzhixing(){if(gangxia==0&&guangdian==1)dianji=0;if(guangdian==0){yanshi(3);if(guangdian==0){if(kk==1&&j==1&&hh==1){kk=0;j=0;hh=0;geshu++;}kk=1;while(1){dianji=1;diancifa=0;if(gangshang==0)break;xianshi(geshu);anjian();}}}else{j=1;xianshi(geshu);diancifa=1;dianji=0;}anjian();}//////////////////////////////////////////////////////////////////////*******主程序****