自动装箱控制系统设计

摘    要

近几年来，单片机的发展很快。单片机的发展为工业生产及社会生活带来了很大的方便。单片机已经在工业过程控制、机床控制等方面得到广泛的应用。

    在工业生产中，常需要对产品计数、包装。人工完成麻烦，且效率低，单片机的应用给这类系统的设计带来了方便。单片机体积小、性能高、可靠性高的特点可为这类系统提高效率，且降低成本。

    本次设计是以单片机为核心部件的自动装箱系统。通过系统最小化控制实现对产品的自动装箱，及产品数量等方面的要求。该自动控制系统功能齐全、控制灵活、操作简便，具有自动显示、计数、报警等功能。自动控制过程的设计由光电传感器检测到信号信息输送至单片机内部的计数器中，单片机将传送来的信息处理并进行记录，再将计数器内的数据与自动控制系统工作前的设定值进行比较，来判断是否达到了事先所预设好的数量，然后单片机将比较后的结果进行判断处理，看是否需要继续装箱，若达到了规定值，则停止装入，否则继续装箱。同时单片机对箱数也进行了相同的控制过程，这样便达到了装箱自动控制的要求。最后通过电机带动传送带来完成自动装箱任务，从而达到了整个工作的控制要求。

在本次设计中主要对自动装箱系统做了硬件部分和软件部分的设计。在硬件设计过程中，中央处理器采用的是MCS-51系列中的8031单片机，通过锁存器连接外部存储器扩展其存储单元，其外部存储器选用的是2764，并利用I／O接口芯片扩展CPU的并行I／O端口。其I／O接口选用的是8255A。然后绘制出其硬件原理图。该系统的硬件部分包括键盘设计，显示部分，（该部分应用的是LED数码显示管），检测部分，系统监督部分，电源部分等，组成最小化系统，接下来绘制出键盘控制图。通过对此系统的了解，绘制出程序的流程图，然后对其设置内存分配，再对该系统做出程序的编写。

关键词：单片机；最小系统；自动控制系统；键盘显示

目    录

摘    要 I

Abstract II

第1章 引言 1

第2章 系统介绍 2

2.1自动装箱系统的原理 2

2.2 系统工作步骤 3

2.3 该系统具有的优点 3

2.3.1处理能力强速度快 3

2.3.2人机对话方便 4

2.3.3硬件结构简单 4

2.4单片微型计算机概述 4

2.5单片机的发展趋势 5

2.5.1 CPU功能增强 5

2.5.2 资源增多 5

2.5.3 应用多功能引脚 6

2.5.4 范围大 6

2.5.5 低功耗和低电压 6

2.6单片机的特点和应用 6

2.6.1 单片机的特点 6

2.6.2 单片机的应用 7

第3章  自动装箱系统的硬件设计 9

3.1中央处理器(8031) 10

3.1.1 CPU结构 10

3.1.2 8031存储器结构 12

3.1.3 I/O端口 13

3.1.4定时器/计数器 14

3.1.5 中断系统 15

3.1.6 MCS-51单片机引脚功能 15

3.2 Intel8255A可编程程序通用并行I/O接口及扩展技术 17

3.2.1内部结构和引脚功能 17

3.2.2 8255A工作方式及选择 20

3.3 外部ROM存储器2764 21

3.3.1 内部结构 21

3.3.2 引脚功能 22

3.3.3 擦除特性 23

3.3.4 工作方式和编程 23

3.4 键盘部分 25

3.5 显示部分 26

3.6电机控制电路 28

3.7 供电电源 29

3.7.1 线性电源 29

3.7.2 开关电源 29

3.7.3 集成固定三端稳压器7805 30

3.8 其他部分电路 31

3.8.1 检测电路 31

3.8.2 系统按键电路 31

3.8.3 报警电路 31

第4章控制系统软件设计 33

4.1 程序流程图 33

4.2 内存分配 35

第5章 结论 36

参考文献 37

致  谢 38

附录 39