基于单片机的自动分拣机控制系统设计
基于的物料分拣机械手自动化控制系统设计
基于的物料分拣机械手自动化控制系统设计物料分拣机械手的自动化控制系统设计是一项关键性的任务，它决定着整个系统的性能和效率。
以下是一个基于物料分拣机械手的自动化控制系统设计的详细说明。
1.系统概述：物料分拣机械手自动化控制系统旨在提高物料分拣过程的效率和准确性，降低人工成本。
该系统可以根据预设的程序自动完成物料的分拣、搬运和堆放操作。
2.硬件设计：物料分拣机械手的硬件设计主要包括机械结构、传感器、执行器和控制器。
机械结构设计要考虑平稳且高速的物料搬运，确保机械手的刚性和稳定性。
传感器用于检测物料的位置、形状和重量等信息，可选用光电传感器、压力传感器等。
执行器通常使用伺服电机或气动元件，以保证机械手的准确控制。
控制器可以选用PLC控制器或单片机等，用于控制整个机械手系统的运动。
3.软件设计：物料分拣机械手的软件设计包括运动控制算法和分拣策略。
运动控制算法负责计算机械手运动轨迹和速度，使其能够快速和准确地搬运物料。
分拣策略主要包括物料的分类和堆放规则，根据物料的属性和目标位置，选择最优的分拣路径和顺序。
4.系统优化：为了提高系统的性能和效率，可以考虑以下优化措施：-优化机械结构，提高机械手的速度、精度和稳定性。
-优化传感器的选型和布置，提高物料检测的准确性和灵敏度。
-优化运动控制算法，减少机械手的运动时间和能耗。
-优化分拣策略，提高分拣的准确性和效率。
-进行系统的实时监控和故障诊断，及时发现和解决问题。
5.系统测试和调试：在系统设计完成后，需要进行系统测试和调试，以验证系统的性能和稳定性。
测试内容包括机械手的精度和速度测试，传感器的准确性和灵敏度测试，以及软件算法的测试和验证。
通过测试和调试，可以对系统进行进一步的优化和改进。
总结：基于物料分拣机械手的自动化控制系统设计涉及到多个方面，包括机械结构设计、传感器选型、执行器选择、控制器选型、软件算法设计等。
通过系统的优化和调试，可以提高物料分拣的效率和准确性，降低人工成本。
自动生产线分拣站控制系统设计论文
自动生产线分拣站控制系统设计引言在现代工业生产中，自动化技术的应用越来越广泛。
自动生产线分拣站是一个重要的环节，它可以提高生产效率和产品质量。
为了实现自动分拣，需要设计一个高效稳定的控制系统来管理和控制分拣站的运作。
本文将针对自动生产线分拣站控制系统的设计进行详细介绍。
首先，我们将分析自动分拣的特点和需求，然后介绍系统的整体架构和各个模块的功能设计。
之后，会详细讨论系统的数据流动和信息处理流程。
最后，我们将介绍系统的实现方法和预期效果。
自动分拣的特点和需求分析自动分拣是指通过机器人或其他自动化设备来完成对产品的分拣任务。
相比于人工分拣，自动分拣具有以下几个优点：1.提高生产效率：自动分拣可以减少人工操作，从而节省人力成本，加快生产速度，提高生产效率。
2.提高分拣准确性：自动分拣可以减少人为操作的误差，提高分拣的准确性和产品的质量。
3.提高工作安全性：自动分拣可以减少人工操作中的风险，提高工作的安全性。
基于以上优点，设计一个高效稳定的自动生产线分拣站控制系统是非常有意义和必要的。
系统架构和模块设计系统的整体架构如下图所示：+-------------------------+| || 自动生产线分拣站控制系统 || |+-------------------------+|+-------------------------+| || 设备控制模块 || |+-------------------------+|+-------------------------+| || 分拣任务调度模块 || |+-------------------------+|+-------------------------+| || 传感器数据处理模块 || |+-------------------------+系统包括三个主要模块：设备控制模块、分拣任务调度模块和传感器数据处理模块。
设备控制模块负责控制自动分拣设备的运作。
快递分拣机器人控制系统的设计
在地面的快递件进行自动分拣。通过制作样机验证了设计的合理性与可行性。
关键词：
分拣机器人控制系统设计
中图分类号：TH122
文献标志码：A 文章编号：1000 -4998(2020)01 -0013 -04
Abstract: In order to improve the eliciency of express sorting, a controO system of express sorting robot
technology. The STM32 single-chip microcomputer is used as the motion controO core, and the externaO sensor
senses the state of the robot. Based on the two- way communication between the seial port and the machine
电池电压变化范围为21. 6〜25.2 V。当电压低于
21.6 V时，需要充电。逻辑电路包括三部分：
视觉
模块、
6 感器。采用5 V直流电供电，则降压
稳压电路的输入电压为21.6〜25 V，输出电压为5 V&
考虑到要
视觉模块、
及 感器供电，供电
电路采用LM2596稳压芯片⑺，最大输出电流可达3
A，能 满足逻辑电路的丄作要求。逻辑电路的电源
@
大赛平台，已制作出
，运行效果
良好&
2
快递分拣机器人控制系统硬件组成如图1所示， 以STM32单片机为核心，通过接口电路连接机器视觉
模块%舵 、电机驱动模块、传感器模块和气泵吸盘控
基于STM32的智能分拣机器人系统设计
基于 STM32的智能分拣机器人系统设计摘要:本文研究的主要内容是单片机采集TCS230颜色传感器的数据进行数据对比，分拣颜色，从而输出指令给电机驱动板，单片机再采集灰度条的状态，判断小车坐标，进行路线规划，控制小车寻迹至各颜色对应的区域。
本论文的主要特点是，采用输出数字量的8路灰度条传感器进行小车的寻迹与坐标定位；使用4线spi通讯的OLED屏设计人机交互；使用4自由度的机械臂作为机器人搬运或夹取物品的工具。
关键词：环境监测；分拣、TCS230颜色识别、机械臂、单片机；1 引言今年来，随着中国快递行业的快速发展，行业规模迅速扩大，在2020年，中国的快递年总业务量已超过了800亿。
面对物流行业业务量的快速增长，对快递的分拣效率要求也在不断的提高。
目前许多的物流公司也都采用了许多不同的分拣机器。
在科技的发展中，机器人能够有效的提高劳动生产率、产品质量、生产效率与降低生产成本等方面都有着重要的作用和意义。
随着现代计算机网络技术的发展和信息社会技术时代的进步，智能工业机器人的物流技术研究和其应用逐渐成为社会广泛关注的热点，并且在经济社会的各个领域中广泛使用[1][1]。
智能分拣机器的出现，在物流行业中的中转中心环节能够大大的减少人力负担，并且提升分拣效率，降低分拣的容错率。
2 系统总体设计方案图1系统总体设计方案/系统结构图2.1 系统硬件结构1.硬件系统搭建本系统的硬件平台如下图所示：图2硬件平台图系统整体设计以STM32作为核心，包括各种传感器模块，电源模块，电机模块，机械臂，设计一个分拣智能机器人。
机器人的行动方式采用了智能小车作为运输承载作用的方案，使用灰度条循迹传感器进行路线的识别及规划，输出PWM给L298N驱动板来控制电机，使用比较基础的颜色传感器TCS230进行颜色识别，对比数据，针对物品的颜色进行分类，其中分拣的颜色为RGB（红绿蓝）三种颜色。
当颜色传感器检测到物品颜色后，系统能够根据检测到的物品颜色控制机器人将物品进行特定区域的分拣，完成机器人智能分拣任务。
基于51单片机快递自动分拣控制系统的设计
基于51单片机快递自动分拣控制系统的设计
摘要：
近年来，随着快递业务的不断发展，快递自动分拣技术也在逐步完善。
本文设计了一种基于51单片机的快递自动分拣控制系统，该系统通过光电传感器、马达和蜂鸣器等模块实现了自动分类和分拣的功能。
首先，该系统通过光电传感器实现了快递箱的检测功能，当快递箱通过光电传感器时，系统能够识别快递箱的类型和编号。
接着，通过编码器和电机的组合，实现了快递箱的定位和分拣的功能。
最后，该系统通过蜂鸣器和LED灯等模块，实现了自动提示和报警功能。
实验结果表明，该系统能够高效、准确地完成相应的分拣任务，达到了预期的效果。
本文的设计对于快递自动分拣领域有一定的参考价值，对于提高快递分拣效率和自动化程度具有重要的意义。
基于单片机控制的质量分拣装置设计
基于单片机控制的质量分拣装置设计在自动化生产线的各个环节中，分拣装置是其中的一个重要环节。
最早的分拣装置为人工分拣装置，因劳动强度大、错误率高、生产效率低、工作环境恶劣等原因早被淘汰。
生产效率对企业来说是一项极重要的指标，只有高的生产效率，企业才可以拥有旺盛的生命力[1]，此时自动分拣装置便应运而生。
自动分拣装置具有多种优点，加入了闭环控制算法，是传统的分拣装置不能代替的，所以其应用也变得越来越广泛。
1总体方案设计传送带上的产品有两个质量区间：大于或小于某个设置的质量数值，即误差在一定的范围内才符合要求，对于橡胶厂胶条要在30kg+5g 这个数值范围内。
本装置能够检测这两种产品的质量，然后按照设定要求进行质量分拣，由称重传感和分拣装置两部分组成。
称重部分主要由单片机最小系统、电源、按键、数据通信、传送带、液晶显示屏、数码管等组成。
分拣装置主要由直流电机、顶杆部分、物料仓、传送带和机械手等部分组成，其原理见图1。
1.1初始化1）上电后进行初始化，各部分初始状态要求为：一是电源指示灯亮；二是LCD 显示屏显示初始化，此接口保留时间约为2s ，然后清屏；三是数码管为全灭状态；四是上位机串口接收“系统初始化完毕”。
2）系统初始化设置。
一是质量标准设置，根据用户需求通过串口设置检测质量为“x g ”；二是分拣方案设置，通过串口发送格式，高于x g ”的命令设置分拣方案，当被检测物体的质量高于设定质量时，该物体会被切割刀具切割，被检测物体的质量低于设定质量时，被测物体会通过传送平台。
以上设置完成的方案会刷新显示在液晶显示屏上，以备检查核实，也可以手动完成以上设置功能。
文章编号：1674-9146(2020)0657-04杨少沛1，张玲玲1，杨庆华2，秦四2[基金项目]焦作市2019年科技计划项目（20194830）；河南省智能制造技术与装备工程技术研究中心资助项目收稿日期：2020-04-09;修回日期：2020-05-13作者简介：杨少沛（1981-），男，河南鲁山人，讲师，主要从事电气工程及其自动化方向的教学与科研工作，E-mail ：****************。
基于单片机的水果分拣机器人设计
2019年第4期1研究现状目前国内外关于水果分拣的分拣方式有：人工分拣、机械分拣、气吹式分拣和基于传感器分拣等。
其中人工分拣为最传统的分拣方式，劳动强度大、分拣效率低，需要投入大量的人力和物力；机械分拣采用具有分拣效果的孔洞筛板来实现分拣的目的，极易造成水果破损；气吹式分拣利用高压气体将不满足条件的水果吹开，需要及时保持气压，耗能大，且机器体积偏大；基于传感器分拣是利用传感器识别和追踪目标，通过机械抓手进行分拣，它是当今分拣技术的主要发展方向。
当今的前沿技术发展到利用神经网络和图像识别来完成，但往往价格高昂，操作和调试工作复杂。
显然这些方法并不适用于中小型企业。
本文将介绍通过使用成本相对较低的硬件和软件系统，设计出一种精准、高效，同时易操作的水果分拣机器人的设计方案。
2方案设计水果分拣机器人主要包括控制系统、驱动模块、传感器模块和机械手。
整体控制通过单片机完成，循迹和识别水果由传感器模块完成，机器人的运动和抓取过程的动力由驱动模块完成。
整体结构框架图如图1所示。
图1系统整体结构框架图3设计原理3.1单片机系统单片机系统是实现本次设计的核心，本次设计使用STC12C5A60S2型单片机作为控制核心。
单片机可以对传感器模块输入的信号进行分析控制，完成避障和循迹的移动过程和对物体的识别过程。
单片机还可以控制电机和舵机驱动电路，分别完成行驶的过程和机械臂的抓取过程，并使各个过程按照我们事先设想的顺序进行，完成对物体的整个分拣操作。
单片机是联系所有模块的枢纽和控制中心。
系统电路图如图2所示。
图2系统电路图39、38、37脚分别连接三个红外线传感器，起识别作用。
38、37脚连接的传感器放在机器人一侧，用于识别水果的大小和位置。
37脚连接的传感器放在机器人另一侧用于识别运动终点位置，到达该位置后自动完成水果卸载工作。
21、22、23、24脚分别连接三个红外线传感器，起避障作用。
安放在机器人前部，依次排开，使其能循迹运动。
分拣机器人单片机控制系统设计说明
学校代码： 10128学号： 010202064（本科毕业设计说明书题目：分拣机器人单片机控制系统设计学生姓名：学院：系别：专业：班级：指导教师：二〇一七年五月摘要一般的分拣机器人由于其操作方式较复杂，分拣的效率较差，人机交互系统的不太完善，机械性能欠佳等已经很难满足当今社会的生产实践需要。
伴随着社会的飞速发展，人们对性能优良智能分拣人的需求也与日俱增。
设计一款基于单片机的分拣机器人有很大的实践需要和社会功能。
根据控制系统的要求，决定采用美国INTEL公司MCS-51系列单片机基本产品89C52，作为分拣机器人的主控制芯片。
它具有运行速度快，功耗低，抗干扰能力强等优点，能够完全我的设计要求。
本系统包括硬件和软件两个部分。
硬件系统主要包括电压转换电路的设计、单片机连接PC机串口电路的设计，单片机系统的设计，驱动电路的设计，显示电路的设计等。
在电路图板上完成各模块的设计与连接。
分析易得，此系统可以完全满足设计需要。
通过光耦等器件克服电机驱动部分与单片机部分的相互干扰。
关键词：单片机；硬件设计；软件编程；89C52AbstractThe general sorting robot is more complicated due to its operation，sorting is less efficient，human-computer interaction system is not perfect，poor mechanical performance has been difficult to meet the needs of today's social production practice. Accompanied by the rapid development of society，the demand for smart sorters is also growing。
基于单片机的自动拣货系统设计毕业设计论文
毕业设计论文基于单片机的自动拣货系统设计诚信申明本人申明：我所呈交的本科毕业设计（论文）是本人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京化工大学或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。
与我一同完成毕业设计（论文）的同学对本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表示了谢意。
若有不实之处，本人承担一切相关责任。
本人签名：年月日目录第1章绪论 (9)1.1选题背景及研究意义 (9)1.2分拣系统的介绍 (10)1.3分拣系统的发展展望 (10)1.4课题设计的主要内容 (12)第2章系统总体设计 (13)2.1设计要求 (13)2.2功能特点 (13)第3章方案的论证 (15)3.1主控芯片的选择 (15)3.2显示模块 (15)3.3光电传感器的选择 (16)3.4电机驱动模块的选择 (16)3.5铁传感器的选用 (16)3.6铝传感器的选用 (17)3.7颜色传感器的选用 (19)第4章系统硬件设计 (20)4.1硬件模介绍 (20)4.1.1单片机技术简介 (20)4.1.2系统主要芯片和元器件的介绍及应用 (20)4.1.3 ULN2003电机驱动模块介绍 (23)4.1.4 LCD液晶显示模块介绍 (24)4.1.5 蜂鸣器模块 (27)4.1.6 霍尔传感器 (28)4.2单片机最小系统的设计 (29)4.2.1 时钟脉冲电路 (29)4.2.2复位电路 (29)4.3硬件设计总图 (30)第5章软件程序设计 (31)5.1软件程序整体设计 (31)5.1.1程序流程图 (31)5.2程序模块设计 (31)5.2.1 电机控制程序设计 (31)5.2.2 LCD1602显示程序设计 (33)5.2.3按键扫描程序设计 (34)第6章系统测试及分析 (42)6.1系统测试 (42)总结 (43)参考文献 (44)附录A (45)1.系统整体电路图 (45)致谢 (46)基于单片机金属自动分拣系统设计zzzzxxxxxxxxxx0601班学号060401001指导教师张三副教授摘要:随着科学技术的飞速发展，现代工业控制系统越来越复杂，传统控制科学面临着新的挑战。
基于单片机的自动分拣机控制系统设计
第一章绪论……………………………………...…………………………………....................1
1.1分拣系统简介………………………………………………………………………………1
1.2主要任务……………………………………………………………………………………1
3.5.2本文应用..………………………………………………………………………….…13
3.6蜂鸣器….…..……………………………………………………………………………..14
3.6.1蜂鸣器概述…….…..…………………………………………………………………14
3.6.2本文应用………......………………………………….………………………………14第四章软件设计……………………………………………………………………………….15
3.2.1 74LS138译码器概述………………...………………………………………………10
3.2.2本文应用…………………………………………………………….………..………10
3.3 ULN2003A驱动芯片…………………………………………………………………….11
3.3.1ULN2003A驱动芯片概述…….......…………………………………………………11
该系统应用的意义在于：提高邮件分拣效率及精准率、降低工人劳动强度、缩短在此方面与国外发达国家的距离。
第一章 绪 论
1.1分拣系统简介
自动分拣系统(Automatic sorting system)是先进配送中心所必需的设施条件之一。具有很高的分拣效率，通常每小时可分拣商品6000-12000箱；可以说，自动分拣机是提高物流配送效率的一项关健因素。它是二次大战后在美国、日本的物流中心中广泛采用的一种自动分拣系统，该系统目前已经成为发达国家大中型物流中心不可缺少的一部分。自动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成。
基于单片机的智能分拣搬运机器人的设计与实现
基于单片机的智能分拣搬运机器人的设计与实现简介随着智能物流的快速发展，分拣和搬运机器人在仓储和物流行业中扮演着越来越重要的角色。
本文将介绍一种基于单片机的智能分拣搬运机器人的设计与实现，该机器人能够根据预设的程序和传感器反馈，完成自动分拣和搬运任务。
设计要求•分拣搬运机器人需要具备自动分拣和搬运功能。
•机器人应该能够根据预设的程序进行自主导航和路径规划。
•机器人需要能够感知周围环境，包括障碍物、货物和底部线路等。
•机器人应该具备智能化的控制系统，可以通过通信接口与其他设备进行数据交换。
•设计应考虑成本、可靠性和稳定性等因素。
硬件设计分拣搬运机器人的硬件设计需要考虑以下几个方面：1. 控制单元采用单片机作为机器人的控制单元，常见的选择包括STM32系列和Arduino等。
单片机负责接收传感器数据，进行逻辑控制和运动控制，并发送控制信号给执行机构。
2. 传感器机器人需要安装多种传感器来感知周围环境，确保机器人能够准确地分拣和搬运货物。
常用的传感器包括： - 摄像头或激光传感器：用于检测环境中的障碍物和货物。
- 红外传感器：用于检测底部线路，进行自动导航。
- 距离传感器：用于测量机器人与障碍物的距离，避免碰撞。
3. 执行机构机器人需要具备搬运货物的功能，因此需要安装执行机构。
常见的执行机构包括电动轮椅或直流电机等。
根据设计需求，可以选择不同类型的执行机构。
软件设计分拣搬运机器人的软件设计需要实现以下功能：1. 自主导航和路径规划机器人能够自主导航和路径规划是实现分拣搬运任务的关键。
通过摄像头或激光传感器获取环境信息，利用算法进行路径规划，并控制执行机构进行移动。
2. 分拣算法机器人需要能够根据设定的规则对货物进行分类和分拣。
分拣算法可以根据货物的形状、颜色或其他特征进行分类，将货物放置在对应的位置上。
3. 通信接口机器人应该能够与其他设备进行数据交换，例如与仓储管理系统进行通信，接收分拣任务和发送分拣结果。
基于单片机的智能分拣搬运机器人的设计与实现
基于单片机的智能分拣搬运机器人的设计与实现基于单片机的智能分拣搬运机器人的设计与实现，其主要功能是将物品从一个地方运送到另一个地方，并且可以在需要的时候进行分拣和搬运操作。
为了实现这一功能，需要设计一个基于单片机的智能分拣搬运机器人的系统。
一、系统硬件设计系统硬件包括单片机、机器人平台、传感器、电机驱动器等组件。
单片机是控制系统的核心，负责控制机器人的各个部件进行操作。
机器人平台是机器人的基座，用于支撑机器人并进行固定在位。
传感器用于检测机器人周围的环境和物品的位置、大小等信息。
电机驱动器用于控制机器人的电机，实现搬运和分拣等功能。
二、系统软件设计系统软件包括算法控制模块和机器人控制模块。
算法控制模块是控制系统的核心，负责根据物品的位置、大小等信息，控制机器人执行相应的操作。
机器人控制模块是机器人控制系统的核心，负责根据算法控制机器人执行搬运和分拣等操作。
三、系统工作流程系统工作流程分为以下几个步骤：1、物品检测。
传感器检测物品的位置和大小信息，并将检测结果输入到算法控制模块。
2、物品分拣。
算法控制模块根据物品的位置和大小等信息，确定物品的类别，并将分拣结果输入到机器人控制模块。
3、物品搬运。
机器人控制模块根据算法控制机器人的电机，对物品进行搬运操作，并将搬运结果输出到传感器。
4、物品分拣。
机器人控制模块根据搬运结果，再次确定物品的类别，并将分拣结果输入到算法控制模块。
5、系统启动。
算法控制模块根据物品的位置和大小等信息，控制机器人执行相应的操作，并将系统启动结果输出到机器人控制模块。
6、系统维护。
系统维护包括对传感器、电机驱动器等进行更换、调试等工作，。
分拣机器人单片机控制系统设计--本科毕业设计说明书
（本科毕业设计说明书题目：分拣机器人单片机控制系统设计学生姓名：学院：系别：专业：班级：指导教师：摘要一般的分拣机器人由于其操作方式较复杂，分拣的效率较差，人机交互系统的不太完善，机械性能欠佳等已经很难满足当今社会的生产实践需要。
伴随着社会的飞速发展，人们对性能优良智能分拣人的需求也与日俱增。
设计一款基于单片机的分拣机器人有很大的实践需要和社会功能。
根据控制系统的要求，决定采用美国INTEL公司MCS-51系列单片机基本产品89C52，作为分拣机器人的主控制芯片。
它具有运行速度快，功耗低，抗干扰能力强等优点，能够完全我的设计要求。
本系统包括硬件和软件两个部分。
硬件系统主要包括电压转换电路的设计、单片机连接PC机串口电路的设计，单片机系统的设计，驱动电路的设计，显示电路的设计等。
在电路图板上完成各模块的设计与连接。
分析易得，此系统可以完全满足设计需要。
通过光耦等器件克服电机驱动部分与单片机部分的相互干扰。
关键词：单片机；硬件设计；软件编程；89C52AbstractThe general sorting robot is more complicated due to its operation，sorting is less efficient，human-computer interaction system is not perfect，poor mechanical performance has been difficult to meet the needs of today's social production practice. Accompanied by the rapid development of society，the demand for smart sorters is also growing。
The design of a sorting robot based on a single chip has a great practical need and social function.According to the requirements of the control system，Decided to adopt the United States INTEL MCS-51 series of basic products 89C52，as the main control chip for the sorting robot。
基于单片机的智能物流机器人设计(自动分拣)
基于单片机的智能物流机器人设计(自动分拣)摘要本文介绍了一种基于单片机的智能物流机器人设计，该设计能够实现自动分拣功能。
智能物流机器人的出现提高了物流行业的效率和准确性，在仓库和物流中心广泛应用。
引言随着电子商务的迅猛发展，物流行业也迎来了巨大的挑战。
为了应对日益增长的物流需求，各种智能设备被引入到仓库和物流中心，以提高处理速度和减少人力成本。
设计原理1. 单片机选择和编程：使用高性能的单片机作为控制核心，通过编程实现机器人的自动分拣功能。
2. 传感器和感知技术：机器人配备多种传感器，如红外线传感器、超声波传感器和图像识别技术，用于检测和感知物品的位置和属性。
3. 运动控制和路径规划：机器人通过电机和运动控制模块实现精确的运动控制，并通过路径规划算法确定最佳的分拣路径。
4. 数据处理和通信：机器人通过网络通信模块将感知到的数据传输到中央服务器，以便进一步的数据处理和统计分析。
系统实现1. 机械结构设计：机器人采用轮式底盘结构，配备多个分拣装置，能够同时处理多个分拣任务。
2. 软件开发：根据设计需求，编写机器人的控制程序，并进行系统的测试和调试，确保机器人能够准确地完成分拣任务。
3. 系统集成和测试：将机械结构和软件系统进行集成，并进行整体测试，验证机器人的性能和稳定性。
结论基于单片机的智能物流机器人设计能够实现自动分拣功能，对于提高物流行业的效率和准确性具有重要意义。
该设计通过合理选择和编程单片机、使用传感器和感知技术、运动控制和路径规划、数据处理和通信等技术手段，实现了机器人的智能化分拣功能。
随着技术的不断发展和应用的推广，智能物流机器人将在物流行业发挥越来越重要的作用。
219388544_基于STC89C52_单片机的小球自动分拣控制系统设计与应用
第7期2023年4月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.7April,2023作者简介:杜娟(1984 ),女,河南扶沟人,讲师,硕士;研究方向:智能控制技术,机电一体化技术㊂基于STC89C52单片机的小球自动分拣控制系统设计与应用杜㊀娟(酒泉职业技术学院,甘肃酒泉735000)摘要:小球自动分拣控制在人们的生产生活中具有重要意义㊂目前,应用较多的方式是通过PLC ㊁电动机㊁机械臂㊁限位开关㊁接近开关等器件实现小球的自动分拣㊂这种控制方法设计的系统分拣小球的速度较慢,操作很不方便,系统制造成本高㊂考虑到系统的通用性和成本问题,此类系统的推广非常受限;在出现故障时,检修也很不方便㊂对此,文章基于STC89C52单片机的小球自动分拣控制系统设计方案,探究一种智能化程度高㊁操作灵活方便㊁性能安全可靠的小球自动分拣控制系统设计方案㊂关键词:STC89C52单片机;颜色检测;测距;控制;系统设计中图分类号:TP311.5㊀㊀文献标志码:A 图1㊀小球自动分拣控制系统结构0㊀引言㊀㊀传统的小球自动分拣系统,一般通过PLC 控制两台电动机的正反转,从而实现机械臂的向上㊁向下㊁向左㊁向右四个方向的运行控制,完成机械臂从控制系统的原点开始运行,移位到物体的上方,然后,进行机械臂的向下运行㊁到位判定㊁小球的抓取㊁机械臂的向上运行㊁机械臂特定方向的平移㊁下放小球㊁机械臂的复位等一系列的操作[1]㊂这种电路设计比较复杂,其系统成本较高,功能较为单一,每次操作时间较长㊂考虑系统的成本㊁功能㊁效率等因素,笔者研究了一种以STC89C52单片机为控制核心的小球自动分拣控制系统,通过超声波传感器实现小球大小的测量,通过颜色传感器实现小球颜色的辨识,通过舵机和步进电动机配合实现小球的定向运输,通过人机交互界面读取小球的直径㊁颜色等参数,为相关人员做好小球分拣监测提供便利㊂本文设计的小球自动分拣控制系统具有智能化㊁集成度高㊁操作方便㊁性能安全等优点㊂1㊀系统设计结构和原理分析㊀㊀基于STC89C52单片机的小球自动分拣控制系统的结构,如图1所示㊂此控制系统不再采用PLC 作为系统的控制核心,而是将STC89C52单片机作为本系统的核心控制器件,通过硬件设计㊁软件设计,实现小球自动分拣㊂系统的硬件电路设计主要包括单片机㊁时钟电路㊁复位电路㊁按键电路㊁声光提示电路㊁LCD 显示电路㊁超声波测距模块㊁颜色检测模块[2]㊁电机驱动电路等㊂在该控制系统的电路中,时钟电路用来产生STC89C52工作时所必需的时钟信号㊂STC89C52单片机的内部电路在时钟信号的控制下,严格按照时序执行指令,使单片机能够准确有序的工作㊂复位电路可以使单片机完成系统初始化操作㊂当程序出现错误或者系统出现操作错误使系统处于锁死状态无法跳出时,该系统能使单片机跳出 跑飞 或 锁死 状态而重新启动㊂按键电路有两个功能:第一个功能是实现小球自动分拣系统的检测启动控制;第二个功能是实现升降台的上下移动控制㊂声光提示电路则是通过控制蜂鸣器㊁发光二极管,提示电机运行的各种状态㊂LCD 显示电路能够实时显示小球的直径和颜色及系统的其他状态参数㊂超声波测距模块安装在一个步进电机控制的升降台上,通过单片机控制步进电机的运行,进而控制升降台的运行,从而测出小球的直径㊂颜色检测模块则是进行小球颜色的识别检测,并将颜色数据传送给单片机控制系统㊂电机驱动电路包括两部分:一部分是驱动电路通过ULN2003完成升降台的上下移动,升降台带动超声波测距模块进行移动,完成小球的直径测定;另一部分是通过ULN2003驱动步进电机实现小球颜色的分拣控制[3]㊂在该控制系统的电路中,单片机是控制系统核心,主要通过运行载入的程序,进行整个系统信号的检测与处理,对于本系统的控制效果起决定性作用㊂图2㊀单片机最小系统电路本研究通过单片机对整个系统控制,完成小球的直径㊁颜色等信息的采集,以数字信号的形式进行数据的传输㊁处理,用LCD 实时显示小球的直径㊁颜色等信息,同时按照系统的控制流程实现对多个步进电机的控制,完成小球的自动分拣任务,实现相应的操作㊂2 系统设计要点2.1㊀传感器选择2.1.1㊀颜色传感器选择㊀㊀考虑颜色传感器的特性,本文选择使用GY -33颜色传感器进行小球的颜色的识别㊂GY -33是一款低成本的颜色识别传感器模块[4],工作电压范围3~5V,可识别7种颜色,具有功耗小㊁体积小㊁安装方便㊁可掉电保存设置等优点㊂其工作原理是:照明LED 光照射到被测物体后,返回光经过滤镜检测RGB 的比例值,根据RGB 的比例值识别出颜色㊂本文采用IIC 的方式读取数据,大大节约了单片机I /O 口㊂2.1.2㊀测距传感器选择㊀㊀测量小球直径的器件很多,主要有激光测距传感器㊁位移测距传感器㊁超声波测距传感器[5]㊂通过读取测距传感器与小球的近端距离㊁远端距离,计算距离差值即可获得小球的直径㊂对比多种测距传感器的特性和应用场所,本文选择HC -SR04超声波测距传感器完成小球直径的测量㊂该超声波测距模块包括超声波发射器㊁接收器与控制电路,可以为系统提供2~400cm 的非接触式距离感测功能,测距精度可达高倒3mm,满足本文设计系统的控制要求㊂2.2㊀单片机最小系统设计㊀㊀在小球自动分拣控制系统设计中,采用STC89C52单片机为核心控制芯片㊂该芯片能够正常工作,则需要与时钟电路㊁复位电路㊁电源接口共同构成单片机最小系统,即单片机正常工作时具备的最少器件的系统㊂其中,时钟电路给单片机提供了稳定可靠的时钟信号,保证单片机稳定正常的工作;复位电路采用了上电和按键复位的复位方式,保证单片机有效复位㊂在整个系统运行过程中出现程序错误时,在复位电路的作用下,程序可以重新开始运行㊂根据本系统的设计要求,确定采用的单片机最小系统电路,如图2所示㊂2.3㊀LCD 显示模块设计㊀㊀在小球分拣控制系统设计中,LCD 显示电路不仅可以显示小球的直径㊁颜色信息,还可以显示其他信息,是小球分拣控制系统的重要组成部分㊂本文中采用的LCD 显示模块是FYD12864-0402B [6]㊂该器件具有4位/8位并行㊁2线或4线串行等接口方式,可以满足用户的不同控制需求;该器件内部含有国标简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;该器件的显示分辨率为128ˑ64像素,内置8192个16ˑ16点汉字和128个16ˑ8点ASCII 字符集,可以方便地完成图形㊁数字㊁汉字的显示,完美地构成全中文人机交互图形界面㊂将由该模块构成的显示电路与同类型的其他图形点阵液晶显示电路比较可知,该器件构成的硬件电路结构和相应的显示程序都更加简洁,且价格更低㊂本文中的FYD12864-0402B 显示模块采用3线串口方式进行数据的传输与显示,大大节约了单片机的端口,为系统功能扩展提供了条件㊂本系统中LCD 显示电路,如图3所示㊂图3㊀LCD 显示电路2.4㊀超声波测距模块㊀㊀在小球分拣控制系统设计中,超声波测距模块是用来测量小球的直径㊂本文中采用的超声波测距模块是HC -SR04㊂该测距模块可以为系统提供2~400cm 的非接触式的距离感测功能,其测距精度可以达到3mm;该测距模块包括超声波发射器㊁接收器和控制电路㊂该测距模块采用I /O 口TRIG 触发测距,通过单片机的端口提供至少10μs 的高电平信号㊂测距模块自动发送8个40kHz 的方波,自动检测是否之后是否有信号返回㊂如果检测到信号返回,就会通过I /O 口ECHO 输出一个高电平,高电平持续的时间就是该超声波从发射出去到返回的总时间㊂该时间由单片机检测可得㊂通过测距公式,即可获得距离值,测距公式为:测试距离=(高电平时间ˑ声速(340M /s))/2㊂本系统通过两次检测升降台到位情况,取两次距离的差值,即可得到小球的直径㊂本系统的超声波测距模块与单片机的接口电路,如图4所示㊂超声波的VCC 引脚接5V 电源,GND 引脚接地线,TRIG 触发控制信号输入端与单片机的P2.3口相连,ECHO 回响信号输出端与单片机的P2.2口相连㊂如此构成了超声波测距电路㊂图4㊀超声波测距电路3㊀系统软件设计㊀㊀在小球自动分选控制系统中,硬件电路的设计提高了小球分拣的效率,软件程序的设计也非常重要㊂该系统程序设计主要涉及了主程序㊁LCD 显示子程序㊁颜色采集子程序㊁超声波测距子程序㊁按键子程序㊁电机驱动子程序㊁定时器中断服务程序㊁外中断服务程序等㊂从整体上来看,系统主要按照颜色采集 超声波测量小球直径 驱动电机运转的操作过程完成任务,实现小球的自动分拣控制㊂在主程序中,主要实现了开机动画㊁系统初始化㊁调用颜色采集子程序㊁调用电机驱动子程序㊁调用按键子程序㊂同时,在LCD 液晶显示屏上显示出小球的相关信息㊂主程序流程如图5所示㊂图5㊀主程序流程在初始化中,主要完成单片机的系统初始化㊁定时器初始化㊁外中断初始化㊁LCD 液晶显示器件的初始化㊁步进电机和舵机的初始化等工作㊂在颜色采集子程序中,通过GY -33进行小球颜色的检测,将颜色的相关数据送给单片机进行处理,最终在LCD 液晶显示器上显示㊂在电机驱动子程序中,进行两种功能的设计㊂第一种功能是通过控制超声波测距升降台的移动,完成小球直径的测量,并将小球直径的相关数据显示到LCD 液晶显示器㊂第二种功能是根据不同小球的检测结果,开启相应的小球收纳盒,收集相应的小球㊂在按键子程序中,主要完成小球自动分拣系统的启动和升降台的上下移动控制㊂定时器中断服务程序及外中断服务程序,用于跳出不同情境中的步进电机运行的死循环程序㊂4㊀系统调试㊀㊀本文设计的小球自动分拣控制系统,调试包括两个部分㊂4.1㊀仿真调试选择使用PROTEUS仿真软件来进行调试,检验设计是否符合要求㊂该仿真软件可以进行简单的单片机控制系统的模拟仿真,也可以进行复杂控制系统的模拟仿真㊂在该软件中完成了该系统的仿真调试,确认各个模块工作正常,即确认各个相关的硬件电路和软件程序的设计正确㊂4.2㊀实物调试通过搭建电路,载入程序,在实际控制系统中检测系统功能㊂在实物调试中,出现两个问题:一是步进电机带动升降台上升后无法停机㊂采用外部中断信号,处理外部中断服务程序实现步进电机带动升降台上升后准确停机㊂二是开启相应的小球收纳盒的电机不能正常工作㊂采用ULN2003完成本系统中步进电机驱动电路的设计,实现准确控制步进电机开启相应的小球收纳盒㊂5㊀结语㊀㊀基于STC89C52单片机设计小球自动分拣控制系统,对于改变传统的小球分拣系统的控制提供了理论支持㊂该系统成本更低㊁精准度更高㊁速度更快㊂对此,本文研究一种以STC89C52单片机为控制核心的小球自动分拣控制系统,具有一定的实用价值㊂参考文献[1]刘武常.自动分拣大小球控制系统的设计[J].电子设计工程,2017(18):164-167.[2]潘泽锴,朱雪花,陈俞文.基于颜色传感器的流水线物品分拣系统[J].科技和产业,2021(2): 207-210.[3]李娟,马利祥.步进电机控制系统设计[J].科学技术创新,2021(8):191-192.[4]邹华东,贾瑞清,钱礼润.基于TCS230的双路颜色传感检测装置的研制及应用[J].现代电子技术, 2018(14):24-28.[5]帅盼,张海宁,白福,等.基于超声波测距的汽车倒车避障系统设计[J].研究与开发,2016(10): 54-57.[6]葛耿育.基于STC89C52的LCD12864液晶串并行显示设计[J].遵义师范学院学报,2016(5):98-101.(编辑㊀姚㊀鑫)Design and application of ball automatic sorting control system based onSTC89C52microcontrollerDu JuanJiuquan Vocational and Technical College Jiuquan735000 ChinaAbstract The application of small ball automatic sorting control in people s production and life is of great significance.At present the most widely used way is to realize the automatic sorting of small balls through PLC motor mechanical arm limit switch proximity switch and other devices.The system designed by this control method has slow sorting speed inconvenient operation and high manufacturing cost.Considering the universality and cost of the system the promotion of this kind of system is very limited.In addition in case of failure the maintenance is very inconvenient.Therefore this paper studies the design scheme of small ball automatic sorting control system based on STC89C52single chip microcomputer and explores a design scheme of small ball automatic sorting control system with high intelligence flexible and convenient operation safe and reliable performance.Key words STC89C52single chip microcomputer color detection ranging control system design。
基于单片机控制的质量分拣装置设计
基于单片机控制的质量分拣装置设计在自动化生产线的各个环节中,分拣装置是其中的一个重要环节。
最早的分拣装置为人工分拣装置,因劳动强度大、错误率高、生产效率低、工作环境恶劣等原因早被淘汰。
生产效率对企业来说是一项极重要的指标,只有高的生产效率,企业才可以拥有旺盛的生命力[1],此时自动分拣装置便应运而生。
自动分拣装置具有多种优点,加入了闭环控制算法,是传统的分拣装置不能代替的,所以其应用也变得越来越广泛。
1总体方案设计传送带上的产品有两个质量区间:大于或小于某个设置的质量数值,即误差在一定的范围内才符合要求,对于橡胶厂胶条要在30kg+5g 这个数值范围内。
本装置能够检测这两种产品的质量,然后按照设定要求进行质量分拣,由称重传感和分拣装置两部分组成。
称重部分主要由单片机最小系统、电源、按键、数据通信、传送带、液晶显示屏、数码管等组成。
分拣装置主要由直流电机、顶杆部分、物料仓、传送带和机械手等部分组成,其原理见图1。
1.1初始化1)上电后进行初始化,各部分初始状态要求为:一是电源指示灯亮;二是LCD 显示屏显示初始化,此接口保留时间约为2s ,然后清屏;三是数码管为全灭状态;四是上位机串口接收“系统初始化完毕”。
2)系统初始化设置。
一是质量标准设置,根据用户需求通过串口设置检测质量为“xg ”;二是分拣方案设置,通过串口发送格式,高于xg ”的命令设置分拣方案,当被检测物体的质量高于设定质量时,该物体会被切割刀具切割,被检测物体的质量低于设定质量时,被测物体会通过传送平台。
以上设置完成的方案会刷新显示在液晶显示屏上,以备检查核实,也可以手动完成以上设置功能。
文章编号:1674-9146(2020)0657-04杨少沛1,张玲玲1,杨庆华2,秦四2[基金项目]焦作市2019年科技计划项目(20194830);河南省智能制造技术与装备工程技术研究中心资助项目收稿日期:2020-04-09;修回日期:2020-05-13作者简介:杨少沛(1981-),男,河南鲁山人,讲师,主要从事电气工程及其自动化方向的教学与科研工作,E-m ai l :344607707@ 。
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基于单片机的自动分拣机控制系统设
计
华东交通大学理工学院
Institute of Technology.
East China Jiaotong University
毕业设计
Graduation Design
（—）
题目基于单片机的自动分拣机控制系统设计
分院：机电工程分院
专业：机械电子工程
班级：机电 -3
学号：
学生姓名：徐刚
指导教师：蒋英钰
起讫日期： .11- .5
华东交通大学理工学院
毕业设计原创性申明
本人郑重申明：所呈交的毕业设计是本人在导师指导下独立进行的研究工作所取得的研究成果。
设计中引用她人的文献、数据、图件、资料，均已在设计中特别加以标注引用，除此之外，本设计不含任何其它个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。
本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。
毕业设计作者签名：日期：年月日
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毕业设计作者签名：指导教师签名：
签字日期：年月日签字日期：年月日
摘要
近年来，随着中国经济的发展和社会的进步，邮政事业得到了空前发展。
邮政通信网的技术含量不断增加，技术装备水平也在不断的提高，邮件处理已基本实现机械化，而且朝着自动化的方向迈进。
本文着眼于中国当前邮政事业的发展，设计了基于单片机控制的邮件自动分拣机控制系统。
该系统是在传统的胶带输送机和现有的自动分拣技术的基础上，利用先进的条形码识别技术，结合步进电机、接近开关和单片机进行控制的自动化分拣系统。
该分拣系统快速、灵活、准确，操作简单方便。
提高了邮件分拣效率及精准率、降低工人劳动强度、缩短在此方面与国外发达国家的距离。
在设计过程中运用到了机械设计、单片机控制、接口技术等方面的理论。
关键词：自动分拣；单片机；接近开关；步进电机
Abstract
In recent years, with China's economic development and social progress, obtained the unprecedented development of the postal business. Growing technical content of postal communication network, the technical equipment level is also in constant increase, mail processing has basically realize mechanization, and moving in the direction of automation. This paper focus on the development of career of our country current postal, design the parcel sorting machine control system based on single chip microcomputer control. The system is in the traditional belt conveyor, and on the basis of the existing automatic sorting technology, using advanced bar code recognition technology, combined with the stepping motor, Proximity Switches and single chip microcomputer to control the automated sorting system. The rapid sorting system, flexible, accurate, easy and convenient operation. To improve the sorting efficiency and accurate rate, reduce the labor intensity of workers,。