本科毕业设计--87c51单片机自动装箱控制系统

毕业综合技能实践论文论文题目：单片机自动装箱控制系统

学号：21133637

姓名：康文选

系部：电气工程系

专业名称：电气自动化

指导教师：于新潮

2013年12月17日

包头职业技术学院电气工程系毕业综合实践论文包头职业技术学院电气工程系

摘要

在工业生产中，常常需要对产品进行计数、装箱。如果用人工不但麻烦，而且效率低、劳动强度大。随着微机控制的普及，特别是单片机的应用，给系统的设计带来了极大的方便。本论文设计了一种以87c51单片机为核心的流水线产品计数及装箱控制系统，可以对工业自动化生产流水线上的产品进行精确的计数和装箱。

关键字：单片机自动控制装箱

目录

1 绪论 (1)

1.1课题背景 (1)

1.2 自动装箱设计意义 (1)

2 硬件设计 (5)

绪论

1.1课题背景

随着经济的发展、人类的需要，现在的工厂和车间每天都要生产数以万计的产品。在过去还可依赖人工纸笔计数，现在由于数量庞大加上生产速度之快这种人工计数的方式已无法达到良好的实时性与准确性。因此自动计数系统已成为现今工业生产不可或缺的一部分。然而一个优良的自动计数系统必须拥有良好的数据采集方式和完

善的控制系统。

具有革命意义的自动化浪潮改变着自动装箱的方方面面。优秀的自动控制装箱系统，无论从提高产品质量和生产效率方面，还是从消除加工误差和减轻劳动强度方面，都能起到十分明显的作用。尤其在食品、饮料、药品、电子等行业。这点都是至关重要的。自动装置和系统工程方面的技术正在进一步深化，并得到更广泛的应用。

1.2 自动装箱系统的设计意义

自动化水平在在制造行业中不断提高，应用范围正在拓展。装箱行业中自动化操作正在改变着装箱过程的动作方式和包装容器及材料的建工方法。实现自动控制的装箱系统能够极大的提高生产效率和产品质量，显著消

除包装工序及应刷贴标等造成的误差，有效减轻职工的劳动强度并降低能源与资源的消耗。

2 硬件设计

2.1 单片机的选取

系统的微控制器，我们选用Intel公司生产的8位单片机

87c51单片机内部包含以下一些功能部件

⑴一个8位CPU；

⑵一个片内振荡器和时钟电路；

⑶4KB EPROM；

⑷128B内ROM；

⑸科寻址64KB的外ROM和外RAM控制电路；

⑹两个16位定时/计数器；

⑺21个特殊功能寄存器；

⑻4个8位并行I/O口，共32条可编程I/O端线；

⑼一个可编程全双工串行口；

⑽5个中断源，可设置成2个优先级。

80c71单片机一般采用双列直插DI P封装，共40个引脚。

⑴电源

V cc（引脚号40），芯片电源，接+5V。

V ss（引脚号20），电源接地端。

⑵时钟

XTA L1(引脚号18）内部振荡电路反相放大器的输入端，是外接晶振的一个引脚。当采用外部振荡时，此引脚接地。

XTA L2(引脚号19）内部振荡器的反相放大器输出端，是外接晶振的另一端。采用外部振荡时，此引脚接外部振荡源。

⑶控制总线

①A L E/P RO G\（引脚号30）正常操作时为A L E功能（允许地址锁存）。用来把地址的低字节锁存到外部锁存器。A L E引脚以不变的频率周期性地发出正脉冲信号。因此，它可用作对外输出的时钟信号或用于定时。

②P S E N\(引脚号29）外部程序存储器选通信号。在从外部程序存储器取指令（或数据)期间，P S E N\在每个机器周期

内两次有效。

③RS T/V p d（引脚号9）复位信号输入端。振荡器工作时，该引脚上持续2个机器周期的高电平可实现复位操作。此引脚还可接上备用电源。在V c c掉电期间，由V p d向内部RA M提供电源，以保持内部RA M中的数据。

④E A\/V p p（引脚号9）E A\为内部程序存储器和外部程序存储器的选择端。当E A\为高电平时，访问内部程序存储器；当

E A\为低电平时，访问外部程序存储器。

⑷I/O线

①P0口（引脚号32~39）单片机的双向数据总线和低8位地址总线。

②P1口引脚号10~17准双向输入/输出口。它能驱动4个L S T T L负载。

③P2口引脚号21~28准双向输入/输出口。在访问外部存储器时，用作高8位地址总线。

④P3口引脚号10~17准双向输入/输出口，它能驱动4个L S T T L负载。P3口的每一引脚还有另外一种功能；

P3.0--R X D;串行口输入端

P3.1--T X D;串行口输出端

P3.2--I NT0\;外部中断0中断请求输入端

P3.3--I NT1\;外部中断1中断请求输入端

P3.4--T0;定时/计数器0外部输入端

P3.5--T1;定时/计数器1外部输入端

P3.6--W R\;外部数据存储器写选通信号

P3.7--R D\;外部数据存储器读选通信号

2.2 74377扩展输出口

扩展输出口典型常用芯片为74377

74377为带有输出允许控制的8D触发器.D0~D7为8个D 触发器的D输入端；Q0~Q7是8个D触发器的Q输出端；时钟脉冲输入端CL K,上升沿触发，8D共用；/O E为输出允许端，低电平有效。当74377/O E端为低电平，且CL K端有正脉冲时，

在正脉冲的上升沿，D端信号被锁存，从相应的Q端输出。

2.3 时钟和时序

⑴时钟电路

87c51内单片机内有一高增益反相放大器，振荡频率取决于

石英晶体的振荡频率，范围可取 1.2~12M H z。

87c51内部方式时钟电路如图所示，在XT X1和XT X2引脚上外接定时元件，就能构成自激振荡电路。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振电路。电容C1和C2主要起频率微调作用。电容值可选取为30u f左右（外接晶体时）或40u f左右（外接陶瓷谐振器时）

87c51外部方式时钟电路如图（b）所示，XTAL1接外部振荡器，XTAL2悬空，对外部振荡信号无特殊要求，只要保证脉冲宽度，一般采用频率低于12Hz的方波。