機(jī)械手順序控制器論文

湖南工程學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì) 課程名稱 課題名稱 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 年 月 日 湖 南工程學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 課程名稱 單片機(jī)原理與應(yīng)用 課 題 機(jī)械手順序控制器 專業(yè)班級(jí) 電子信息 0201 03 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 審 批 任務(wù)書下達(dá)日期 年 月 日 任務(wù)完成日期 年 月 日 設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械手順序控制器，用來對(duì)某一機(jī)械手作業(yè)的 8 個(gè)工序按時(shí)間節(jié)拍進(jìn)行順序控制，并有合適鍵盤操作和的工序指示功能。 設(shè)計(jì)要求： 1）確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案； 2）進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)； 3）完成必要的參數(shù)計(jì)算與元器件選擇； 4）完成應(yīng)用程序設(shè)計(jì)； *5）進(jìn)行部分單元電路及應(yīng)用程序的調(diào)試； 主 要 設(shè) 計(jì) 條 件 機(jī)械手控制系統(tǒng)的工作時(shí)間節(jié)拍為 5秒，設(shè)作業(yè)工序流程如下： 1、 2 2、 3 3、 4 4、 5 5、 6 6、 7 7、 8 8、 1 說 明 書 格 式 1. 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 2. 目錄 3. 系統(tǒng)總體方案選擇與說明 4. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖與工作原理 5. 各單元硬件設(shè)計(jì)說明及計(jì)算方法 6. 軟件設(shè)計(jì)與說明（包括流程圖） 7. 調(diào)試結(jié)果與必要的調(diào)試說明 8. 使用說明 9. 程序清單 10、總結(jié) 11、參考文獻(xiàn) 附錄 附錄 A 系統(tǒng)原理圖 附錄 B 程序清單 進(jìn) 度 安 排 設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周 第一周 星期一、上午：布置課題任務(wù)，講課及課題介紹 下午：借閱有關(guān)資料，總體方案討論 星期二、確定總體設(shè)計(jì)方案 星期三、硬件模塊方案設(shè)計(jì) 星期四、軟件模塊方案設(shè)計(jì) 星期 五、各硬件模塊設(shè)計(jì) 第二周 星期一、各硬件模塊設(shè)計(jì) 星期二、各軟件模塊設(shè)計(jì) 星期三、各軟件模塊設(shè)計(jì) 星期四、寫說明書 星期五、上午：寫說明書，整理資料 下午：交設(shè)計(jì)資料，答辯 參 考 文 獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) 1、 教材單片微型計(jì)算機(jī)技術(shù) 劉國榮 編 機(jī)械工業(yè)出版社 2、 單片微型計(jì)算機(jī)原理、應(yīng)用及接口技術(shù) 張迎新 編 國防工業(yè)出版社 3、 單片機(jī)實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù) 房小翠 編 國防工業(yè)出版社 4、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 何立民 編 北航出版社 5、單片機(jī)原理及接口技術(shù) 曹琳琳編 國防科技大學(xué)出版社 電氣與信息工程系課程設(shè)計(jì)評(píng)分表 項(xiàng) 目 評(píng) 價(jià) 設(shè)計(jì)方案的合理性與創(chuàng)造性 硬件制作或軟件編程完成情況 * 硬件制作測(cè)試或軟件調(diào)試結(jié)果 * 設(shè)計(jì)說明書質(zhì)量 設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量 答辯匯報(bào)的條理性和獨(dú)特見解 答辯中對(duì)所提問題的回答情況 完成任務(wù)情況 獨(dú)立工作能力 組織紀(jì)律性（出勤率） 綜合評(píng)分 指導(dǎo)教師簽名： _ 日 期： _ 注： 表中標(biāo) *號(hào)項(xiàng)目是硬件制作或軟件編程類課題必填內(nèi)容； 此表裝訂在課程設(shè)計(jì)說明書的最后一頁。課程設(shè)計(jì)說明書裝訂順序：封面、任務(wù)書、目錄、正文、評(píng)分表、附件（非 16K 大小的圖紙及程序清單）。 前 言 計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使人類的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。單片機(jī)也是伴隨著計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生而產(chǎn)生和發(fā)展的。也可以毫不夸張地說，單片機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)給現(xiàn)代工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域帶來了 一次新的技術(shù)革命。它使原來用分立元件進(jìn)行的控制，轉(zhuǎn)變到用程序進(jìn)行控制，使控制的可靠性增加了，功能增多了，成本降低了，控制更靈活了。最重要的是，使學(xué)習(xí)和掌握測(cè)控技術(shù)變得更加容易。許多非自動(dòng)化控制專業(yè)的人員也能毫不費(fèi)力地、甚至通過自學(xué)單片機(jī)技術(shù)而成為此專業(yè)的控制專家。因單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用而產(chǎn)生了許多新興的專業(yè)，它開辟了更多的單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，如工業(yè)控制、自動(dòng)化設(shè)備、機(jī)床、數(shù)據(jù)采集和處理、智能化儀器儀表、辦公自動(dòng)化、家電、汽車、醫(yī)療器械等。越來越多的人在關(guān)心、學(xué)習(xí)、從事單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)。 單片微型計(jì)算機(jī)是把組成微型計(jì)算 機(jī)的各功能部件，既中央處理器CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM， I/O 接口電路、定時(shí) /計(jì)數(shù)器以及串行通訊接口等部件制作在一塊集成芯片中，簡稱單片機(jī)。它是隨微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展而產(chǎn)生和發(fā)展的，在智能化儀表、檢測(cè)和控制系統(tǒng)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。 目 錄 一 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) . 3 1.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 . 3 1.2 設(shè)計(jì)要求 . 3 1.3 設(shè)計(jì)思路 .3 1.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) . .3 二 硬件電路設(shè)計(jì)與框圖 . 4 2.1 單片機(jī)的選擇 . 4 2.2 按鍵電路設(shè)計(jì)與器件選擇 . 5 2.3 LED 顯示電路設(shè)計(jì) . 6 2.4 一位顯示器電路 . 7 2.5 時(shí)鐘與復(fù)位電路 . . 8 三 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) . . 9 3.1 主程序模塊 . . 9 3.2 數(shù)碼顯示模塊 . . . 11 3.3 延時(shí)子程序 . . 12 3.4 數(shù)據(jù)表 . 12 四 調(diào)試說明與調(diào)試結(jié)果 . 13 五 系統(tǒng)功能及操作說明 . 13 5.1 系統(tǒng)功能 . . 13 5.2 操作說明 . 13 六 總結(jié)與體會(huì) . 14 七 附錄 . 15 附錄 1 顯示模塊流程圖 . 15 附錄 2 主程序流程圖 . 16 附錄 3 硬件電路原理圖 . 17 八 參考文獻(xiàn) . . 18 一 、 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 1.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 該課題是用 MCS 51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的控制。要求機(jī)械手完成五種加工方法，用相應(yīng)按鍵選擇；每種加工方法有八道工序，用高低電平信號(hào)表示，并用發(fā)光二極管模擬，同時(shí)用數(shù)碼管顯示工序步數(shù)。 1.2 設(shè)計(jì)要求 1）確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案； 2）進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)； 3）完成必要的參數(shù)計(jì)算與元器件選擇； 4）完成應(yīng)用程序設(shè)計(jì)； *5）進(jìn)行部分單元電路及應(yīng)用程序的調(diào)試； 1.3 設(shè)計(jì)思路 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，初步思路如下： 1）將各種加工方法的八道工序?qū)?yīng)的高低電 平模擬信號(hào)用十六進(jìn)制表示，存入五個(gè)數(shù)據(jù)表中。 2）五種加工方法各有一按鍵控制，通過單片機(jī)的一端口輸入控制信號(hào)，同時(shí)在端口的一位設(shè)置一停止按鈕，作為一種加工方法的結(jié)束。 3）用八個(gè) LED 模擬加工工序，接于單片機(jī)的一個(gè)端口，作為輸出口。 4）將工序步數(shù) 1 8 對(duì)應(yīng)的數(shù)碼顯示字形存入一數(shù)表，用查表方式在串行口輸出要數(shù)碼顯示的工序步數(shù)字形，然后并行輸入到七段顯示器。 1.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 硬件：實(shí)驗(yàn)室提供的 MCS 51 單片機(jī) 、 七個(gè)開關(guān)按鈕 、 八個(gè) LED 燈 、一片數(shù)碼管 、 一片 74LS164。 單片機(jī)接口分配和接線： P1 口作為數(shù)據(jù)輸出端， P1.0 P1.7 分別接LED1 LED8 作為工序信號(hào)模擬顯示； P2 口作為控制輸入端， P2.0 P2.4分別接按鈕 K1 K5 作為加工方法選擇鍵； P2.5 接按鈕 STOP 作為停止按鍵； RXD 作為串行數(shù)據(jù)輸出端接 74LS164 的 DATA 端 ,TXD 作為時(shí)鐘脈沖輸出端接 CLK。 寄存器分配： R2 作為工序控制寄存器， R0 作為輸出顯示間接尋址寄存器， 79H 作為輸出顯示緩沖區(qū)。 R4、 R5、 R6、 R7 在延時(shí)子程序中使用。 二、硬件電路設(shè)計(jì)與框圖 根據(jù)設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)思路，確定該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，圖 1為 該系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的硬件電路設(shè)計(jì)框圖。硬件電路有四部分組成，即單片機(jī)按鍵輸入電路、 LED 顯示驅(qū)動(dòng)電路、一位顯示器電路和時(shí)鐘與復(fù)位電路。系統(tǒng)總框圖見圖 1。下面我們將分別對(duì)硬件電路的設(shè)計(jì)作詳細(xì)介紹。 圖 1 系統(tǒng)總框圖 2.1 單片機(jī)的選擇 根據(jù)初步設(shè)計(jì)方案的分析，設(shè)計(jì)這樣一個(gè)簡單的應(yīng)用系統(tǒng)可以選擇采用 HM0S制造工藝制造的 MCS 51單片機(jī)，都采用 40管腳雙列直插式封裝，因此可以選用 8031 或 8051，應(yīng)用程序直接存放在片內(nèi)，不用在內(nèi)部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，電路簡化，使整 個(gè)硬件電路體積小，物美價(jià)廉，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。下面對(duì) 8051 的主要特點(diǎn)作簡要說明。 P0 口（ 32 39 腳） 8 路漏極開路型雙向并行 I/O 口。在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口作為低 8 位地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用口，可分時(shí)操作，先傳送低 8位地址，利用 ALE 信號(hào)的下降沿將地址鎖存，然后作為 8位雙向數(shù)據(jù)總線使用，用來傳送 8位數(shù)據(jù)。 外部不擴(kuò)展而芯片應(yīng)用時(shí)，作雙向 I/O 口使用， P0 口能以吸 收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8個(gè) LSTTL 負(fù)載。 P1 口（ 1 8 腳） 具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口，在對(duì)片內(nèi)EPROM 編程及校驗(yàn)時(shí)，它接收低 8位地址 ， P1 口能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) LSTTL 負(fù)載。 P2 口（ 21 28 腳） 8 位具有內(nèi)部上拉電阻的準(zhǔn)雙向 I/O 口，在外接存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口作為高 8 位地址總線，在對(duì)片內(nèi) EPROM 編程及校驗(yàn)時(shí)，它接收高位地址。 P2 口能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載。 P3 口（ 10 17 腳） 8 位帶有內(nèi)部上拉電阻的準(zhǔn)雙向 I/O 口。每一位又具有如下特殊功能（或稱第二功能）： P3.0(RXD):串行輸入端。 P3.1(TXD):串行輸出端。 P3.2(INTO):外部中斷 0輸入端 ,低電平有效。 P3.3(INT1): 外部中斷 1 輸入端 ,低電平有效。 P3.4(TO)：定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 外部事件計(jì)數(shù)輸入端。 P3.5(T1): 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 外部事件計(jì)數(shù)輸入端。 P3.6(WR):外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)，低電平有效。 P3.7(RD):外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)，低電平有效。 2.2 按鍵電路設(shè)計(jì)與器件選擇 （ 1） 鍵盤結(jié)構(gòu)的選擇 鍵盤結(jié)構(gòu)可以分為獨(dú)立式鍵盤和行列式 鍵盤（矩陣式）兩類。本系統(tǒng)只需要六個(gè)按鍵，因此選擇獨(dú)立式鍵盤。電路有按鍵和六個(gè)電阻組成，按鍵可以采用輕觸開關(guān)，按鍵分別命名為 K1、K2、 K3、 K4、 K5 和 STOP 鍵，電阻阻值為 6 1 歐。 圖 2 鍵盤電路 （ 2） 鍵盤與單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì) 將鍵盤直接與單片機(jī)的 P2 口連接，作為 I/O 口使用，用 P2.0 P2.4 分別通過電阻與 K1 K5 連接，作為加工方法選擇按鍵； P2.5 通過電阻與 STOP 連接，作為工序循環(huán)停止按鍵。 （ 3） 按鍵去抖動(dòng)的處理 由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，在閉合及 斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動(dòng)，而按鍵穩(wěn)定閉合時(shí)間的長短 圖 3 去按鍵抖動(dòng)程序流程圖 則是由操作人員的按鍵動(dòng)作決定的，一般為幾秒至數(shù)秒。鍵抖動(dòng) 會(huì)引起一次按鍵被誤讀為多次，為了確保 CPU 對(duì)鍵的一次閉合僅作一次處理，我們用軟件去抖動(dòng)的方法，程序流程圖如圖 2，程序見程序清單。 2.3 LED 顯示電路設(shè)計(jì) 開始 有鍵閉合嗎？ 有鍵閉合嗎？ 等待松鍵 延時(shí) 10ms 子程序 N N Y Y 圖 4 LED 顯示電路 用單片機(jī)的 P1 口作為 I/O 口，輸出工序模擬信號(hào)， P1.0 P1.7 分別通過電阻與 LED1 LED8 連接，電阻可用 8 1 歐。當(dāng)數(shù)據(jù)在 P1口輸出時(shí)，將驅(qū)動(dòng)二極管發(fā)光。 2.4 一位顯示器電路 本系統(tǒng)只需顯示工序進(jìn)行步數(shù)，故只需一位 數(shù)碼管顯示器， 我們用串行口方式 0 輸出 1 8 的顯示字形碼，但顯示器的驅(qū)動(dòng)需八位并行數(shù)據(jù)，故采用一片 74164 作為一位數(shù)碼顯示器的靜態(tài)連接端口， 74164的低電平輸出電流 8mA，可直接驅(qū)動(dòng)共陽極七段 LED。 2.4.1 174LS164 的介紹 我們使用 74164 作為串行輸入并行輸出的轉(zhuǎn)換。 功能表： 2.4.2 LED 數(shù)碼管 LED 數(shù)碼管是單片機(jī)控制系統(tǒng)中最常用的顯示器件之一， LED 數(shù)碼管在單片機(jī)系統(tǒng)中的地位類似于 CRT（陰極射線管）顯 示器在臺(tái)式微機(jī)系統(tǒng)中的地位（ CRT 顯示器是臺(tái)史微機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備）。 LED 數(shù)碼管用a g 段顯示數(shù)字和字符的筆畫， dp 顯示小數(shù)點(diǎn)，一英寸以下的 LED 數(shù)碼管內(nèi)，每一筆段含有一只 LED 發(fā)光二極管，導(dǎo)通壓降為 1.2 2.5v。根據(jù)LED 數(shù)碼管內(nèi)各筆段 LED 發(fā)光二極管的連接方式，可以將 LED 數(shù)碼管分為共陰極和共陽極兩大累。本實(shí)驗(yàn)中所用的是共陽極接法。根據(jù) LED 的結(jié)構(gòu)，不同筆段的組合就可以構(gòu)成不同的字符， 7 段可以顯示 128 種不同的字符，起字符表如下。 LED 顯示器十六進(jìn)制數(shù)的字形代碼 字形 段 g f e d c b a 共陽極 代碼 0 暗 亮 亮 亮 亮 亮 亮 03H 1 暗 暗 暗 暗 亮 亮 暗 9FH 2 亮 暗 亮 亮 暗 亮 亮 25H 3 亮 暗 暗 亮 亮 亮 亮 0DH 4 亮 亮 暗 暗 亮 亮 暗 99H 5 亮 亮 暗 亮 亮 暗 亮 49H 6 亮 亮 亮 亮 亮 暗 亮 41H 7 暗 暗 暗 暗 亮 亮 亮 1FH 8 亮 亮 亮 亮 亮 亮 亮 01H 采用軟件查表向 74164 輸出字形代碼，有單片機(jī)的 RXD 端輸 出數(shù)據(jù)到74164 的 DATA 端，同時(shí) TXD 端輸出移位脈沖接 74164 的 CLK 作為時(shí)鐘。由于顯示器工作是靜態(tài)的，主程序可不必掃描顯示器，從而節(jié)省了主程序的時(shí)間。 圖 5 數(shù)碼顯示電路 2.5 時(shí)鐘與復(fù)位電路 單片機(jī)工作的時(shí)間基準(zhǔn)是由時(shí)鐘電路提供的。在單片機(jī)的 XTAL1 和XTAL2 兩個(gè)管腳，接一只晶振和兩只電容就構(gòu)成了單片機(jī)的時(shí)鐘電路。電路中電容器 C1、 C2 對(duì)振蕩電路起微調(diào)作用，通常的取值范圍為（ 20 40）pF。石英晶體選擇 12MHz。 單片機(jī)的 RST 管腳 為為主機(jī)提供一個(gè)外部復(fù)位信號(hào)輸入端口，復(fù)位信號(hào)是高電平有效，高電平有效的持續(xù)時(shí)間應(yīng)為 2個(gè)機(jī)器周期以上。在此，我們選擇手動(dòng)復(fù)位組合電路，復(fù)位以后，單片機(jī)各內(nèi)部件恢復(fù)到初始狀態(tài)。RST 按鍵可以選擇專門的復(fù)位按鍵也可以選擇輕觸開關(guān)。 圖 6 時(shí)鐘與復(fù)位電路 系統(tǒng)硬件原理圖見附錄表。 三、 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 3.1 主程序模塊 程序開始首先將工序控制寄存器 R2 清零，將工序模擬顯示燈清零即將 P1口清零。然后在程序段 STA 檢測(cè) P2 口的輸入情況，如果某一位假設(shè)P2.2 為高電平，就轉(zhuǎn)到該位對(duì)應(yīng)的按鍵所控制的下一段程序 NEXT2 處執(zhí)行，先調(diào)用一延時(shí) 10ms 子程序，然后重新判斷該位是否還為高電平，否，就返回 STA 重新檢測(cè)，是，就繼續(xù)執(zhí)行下一步，判斷該為是否變?yōu)榈碗娖剑?，就在此等待松鍵，是，就將該加工方法的工序模擬信號(hào)所在的表格標(biāo)號(hào) TAB2 送查表基 址 DPTR，然后轉(zhuǎn)到主程序端 LOOP 執(zhí)行。 將工序控制寄存器 R2 的值給累加器 A，然后查表，將查出的值送 A到中，再在 P1 口輸出，即驅(qū)動(dòng)了 LED 燈顯示，將 R2 加一準(zhǔn)備執(zhí)行下一道工序，然后將 R2 的值存入顯示緩沖區(qū) 79H，將 DPTR 入棧保護(hù)，調(diào)用數(shù)碼顯示子程序，將工序步數(shù)在數(shù)碼管同步顯示，然后將 DPTR 出?；謴?fù)現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)用延時(shí) 5s 子程序作為工序間隔。再判斷八道工序是否全部執(zhí)行完，若否就轉(zhuǎn)回 LOOP 執(zhí)行下一步工序，若已完就判斷停止按鈕是否按下，按下就返回主程序開始處重新開始，沒按下就將 R2 清零進(jìn)行下一個(gè)工序循環(huán)。 其程 序流程圖見附錄。 主程序清單如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV R2,#00H ；將工序控制寄存器零 MOV P1,#00H ；將 P1 口清零 MOV R0,#00H ；將寄存器 R0 清零 STA: JB P2.0,NEXT1 ；判斷哪個(gè)按鍵被按下就 JB P2.1,NEXT2 轉(zhuǎn)到應(yīng)程序段處執(zhí)行 JB P2.2,NEXT3 JB P2.3,NEXT4 JB P2.4,NEXT5 LJMP STA NEXT1:LCALL DLS10MS ；調(diào)用延時(shí) 10ms 子程序 JNB P2.0, STA ； P2.0=0 就返回重新判斷 JB P2.0, $ ； P2.0=1 等待松鍵 MOV DPTR, #TAB1 ；將表首址給查表基址 DPTR LJMP LOOP ；轉(zhuǎn)到 LOOP 程序段 NEXT2:LCALL DLS10MS JNB P2.1, STA JB P2.1, $ MOV DPTR, #TAB2 LJMP LOOP NEXT3:LCALL DLS10MS JNB P2.2, STA JB P2.2, $ MOV DPTR, #TAB3 LJMP LOOP NEXT4:LCALL DLS10MS JNB P2.3,STA JB P2.3,$ MOV DPTR,#TAB4 LJMP LOOP NEXT5:LCALL DLS10MS JNB P2.4,STA JB P2.4,$ MOV DPTR,#TAB5 LJMP LOOP LOOP:MOV A,R2 ；將 R2 的值給 A MOVC A,A+DPTR ；查表將查出的值送到 A中 MOV P1,A ；將 A 中的數(shù)送 P1 口輸出 INC R2 ； R2 自加一 MOV 79H,R2 ；將 R2 的值送 輸出緩沖 79H PUSH DPH ；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) PUSH DPL LCALL DISP ；調(diào)用數(shù)碼顯示子程序 LCALL DLS5S ；調(diào)用延時(shí) 5s 子程序 POP DPL ；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) POP DPH CJNE R2,#08H,LOOP ；八步未完成就返回 LOOP JB P2.5,MAIN ；停止按鈕按下就返回 MAIN MOV R2,#00H ；將 R2 清零 LJMP LOOP ；轉(zhuǎn)到 LOOP 3.2 數(shù)碼顯示模塊 程序開始設(shè)置串行口輸出控制字 SCON 為方式 0 發(fā)送，然后將顯示緩沖區(qū) 79H 送 R0，將 0 8字形代碼表的標(biāo)志 SEGPT 送查表基址 DPTR，用寄存器間接尋址把要顯示的數(shù)送到 A中，查表將查出的字形代碼送到 A 中，然后將其寫入發(fā)送緩沖器 SBUF，八位數(shù)據(jù)開始從 RXD 端串行發(fā)送到 74164中，當(dāng)八位數(shù)據(jù)發(fā)送完畢時(shí)，數(shù)據(jù)和移 位脈沖停止發(fā)送，并自動(dòng)將發(fā)送中斷標(biāo)志位 TI 置 1，因此 設(shè)置一檢測(cè)指令，判斷 TI 是否已為 1，為 1 就是已發(fā)送完畢，用軟件將其清零，然后返回主程序。其程序流程圖見附錄。 顯示子程序清單如下： DISP:MOV SCON,#00H ；置串行方式 0 MOV R0,#79H ；將顯示緩沖區(qū)中值送 R0 MOV DPTR,#SEGPT ；字形表首址送 DPTR MOV A,R0 ；取出要顯示的數(shù)送 A MOVC A,A+DPTR ；查出字形 MOV SBUF,A ；字形送串行口 WAIT:JNB TI,WAIT ；輸出完否 CLR TI ；完，清中斷標(biāo)志 RET ；返回 3.3 延時(shí)子程序 我們采用軟件延時(shí)，根據(jù)指令占用的機(jī)器周期，用寄存器控制次數(shù)的多重循環(huán)來實(shí)現(xiàn)。程序清單如下： 延時(shí) 10ms： DLS10MS:MOV R7,#10 ； 1T DL1:MOV R6,#249 ； 1T DL2:NOP ； 1T NOP ； 1T DJNZ R6,DL2 ； 2T R6-1 0轉(zhuǎn)到 DL2 DJNZ R7,DL1 ； 2T R7-1 0轉(zhuǎn)到 DL1 RET ； 2T 延時(shí) 5s： DLS5S:MOV R6,#20 ； 1T DL3:MOV R5,#251 ； 1T DL4:MOV R4,#248 ； 1T DL5:NOP ； 1T NOP ； 1T DJNZ R4,DL5 ； 2T R4-1 0轉(zhuǎn)到 DL5 DJNZ R5,DL4 ； 2T R5-1 0轉(zhuǎn)到 DL4 DJNZ R6,DL3 ； 2T R6-1 0轉(zhuǎn)到 DL3 RET ； 2T 3.4 數(shù)據(jù)表 TAB1:DB 03H,04H,05H,06H,07H,08H,09H,0AH TAB2:DB 18H,27H,53H,30H,45H,06H,07H,08H TAB3:DB 10H,12H,13H,14H,15H,16H,17H,18H TAB4:DB 78H,34H,5AH,16H,04H,25H,8EH,23H TAB5:DB 12H,45H,67H,09H,6CH,6BH,98H,26H SEGPT:DB 03H,9FH,25H,0DH,99H DB 49H,41H,1FH,01H ；字形“ 0 8” END ；結(jié)束 四、調(diào)試說明與調(diào)試結(jié)果 用軟件 U51 編輯好程序后，匯編、下載然后運(yùn)行，選擇一種加工方法的按鈕按下程序停止在等待松鍵處，松鍵后程序繼續(xù)運(yùn)行，工序模擬燈間隔 5秒依次點(diǎn)亮工作相應(yīng)的燈，同時(shí)數(shù)碼管顯示工序步數(shù)。按下停止按鈕，在工序完成第八道工序后自動(dòng)停止，若不按下，則工序 繼續(xù)循環(huán)進(jìn)行。 五、系統(tǒng)功能及操作說明 5.1 系統(tǒng)功能 本設(shè)計(jì)能夠控制機(jī)械手完成五種加工方法。它有五個(gè)按鍵，每 個(gè)按鍵代表一種加工方法，每一種加工方法都包括八道加工工序，執(zhí)行工序時(shí)， LED 燈能夠模擬其工作情況，燈亮表示該項(xiàng)工作進(jìn)行，燈滅表示該項(xiàng)工作停止，同時(shí)顯示器同步顯示工序進(jìn)行的步數(shù)，每道工序間隔 5秒鐘。當(dāng)一種加工方法的八道工序進(jìn)行完后，若停止按鈕已按下，則機(jī)械手的工作停止，未按下則該加工方法繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行。 5.2 操作說明 （ 1）選擇要進(jìn)行的加工方法按鈕按下。 （ 2）機(jī)械手就開始依次執(zhí)行該加 工方法的八道工序，通過 LED 燈的顯示可觀察機(jī)械手的工作情況，同時(shí)通過顯示器可看到工序的進(jìn)度。（ 3）按下停止按鈕可控制該加工方法在八道工序完成后自動(dòng)停止。若未按下將繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行八道工序。 六、總結(jié)與體會(huì) 緊張與忙碌使兩周的時(shí)間不知不覺地從身邊走過，回想兩周以來的設(shè)計(jì)過程，期間值得回味的有很多。從接到