基于單片機(jī)變壓器的智能繞線系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

行，散線易劃去表面絕緣層，影響產(chǎn)品質(zhì)量。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)繞線機(jī)已有了全自動(dòng)、多功能、在我國(guó)已生產(chǎn)和使用了多年，改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)元器件廠繞制而成。繞線骨架有效長(zhǎng)度、繞線線徑以及繞線圈數(shù)是影響部件電氣性能的3個(gè)主要采用脈寬調(diào)制控制伺服放大器。通過(guò)改變直流伺服電動(dòng)機(jī)電樞上的電壓控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)繞制繞組的設(shè)備一般都裝有計(jì)數(shù)器，常用的計(jì)數(shù)器有機(jī)械式和電子式計(jì)數(shù)器。準(zhǔn)確采取提前停機(jī)的措施也很難正好繞到繞組規(guī)定的匝數(shù)，還需要進(jìn)行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的調(diào)整。1系統(tǒng)概述1)用戶(hù)能夠輸入產(chǎn)品的參數(shù)信息。3)自動(dòng)排線，換向靈敏，到匝自動(dòng)停車(chē)6)繞制線圈最小長(zhǎng)度：3mm7)繞制線圈線徑范圍：0.03～0.5mm8)計(jì)數(shù)器范圍：0～99999圈9)主軸轉(zhuǎn)速：80～2500轉(zhuǎn)/分鐘10)斷線時(shí)停車(chē)報(bào)警11)液晶屏顯示參數(shù)12)能夠保存30個(gè)產(chǎn)品參數(shù)信息1.2系統(tǒng)組成經(jīng)過(guò)分析系統(tǒng)功能的要求，可以將各部分功能分別由硬件完成，或硬件與軟件共同完成。得出系統(tǒng)的框圖如圖1.1。在硬件設(shè)計(jì)時(shí)需考慮上面所述的1),2),10),11)點(diǎn)。硬件部分應(yīng)該包含：主軸在軟件設(shè)計(jì)時(shí)需考慮上面所述的1)～12)各點(diǎn)。軟件部分應(yīng)該實(shí)現(xiàn)：鍵盤(pán)按鍵的耗，高性能的8位單片機(jī)，片內(nèi)含16k空間的可反復(fù)擦些100,000次的Flash只讀存儲(chǔ)器，具有1Kbytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),32個(gè)I0口，2個(gè)8位可編程定時(shí)計(jì)機(jī)速度的效果。由于場(chǎng)效應(yīng)管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，且導(dǎo)通電阻很小，可達(dá)10毫歐，所以2.3顯示電路的方案論證與選擇如圖2.3。圖2.3數(shù)碼管顯示的效果選擇圖2.4液晶顯示的效果3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)●16K字節(jié)擦寫(xiě)壽命10000次的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash●具有獨(dú)立鎖定位的可選Boot代碼區(qū)●可同時(shí)讀寫(xiě)操作的512字節(jié)擦寫(xiě)壽命100000次的EEPROM●兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較器功能的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器●一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器●具有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器RTC●8路10位ADC●2個(gè)具有可編程增益(1x,10x,或200x)的差分通道●兩個(gè)可編程的串行USART●具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門(mén)狗定時(shí)器TWI●片內(nèi)模擬比較器●上電復(fù)位以及可編程的掉電檢測(cè)BOD●片內(nèi)經(jīng)過(guò)標(biāo)定的RC振蕩器●片內(nèi)/片外中斷源●32個(gè)可編程的I/0口AVR內(nèi)核具有豐富的指令集和32個(gè)通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與算邏這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的數(shù)據(jù)RWW),512字節(jié)EEPROM,1K字節(jié)SRAM,32個(gè)通用I/0口線，32個(gè)通用工作寄存器，計(jì)數(shù)器(T/C),片內(nèi)/外中斷，可編程串行USART,有起始條件檢測(cè)器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級(jí)可編程增益(TQFP封裝)的ADC,具有片內(nèi)振蕩器的可編準(zhǔn)，而其余功能模塊處于休眠狀態(tài)；ADC噪聲抑制模式時(shí)終止CPU和除了異步定時(shí)器與ADC以外所有I/0模塊的工作，以降低ADC轉(zhuǎn)換時(shí)的開(kāi)關(guān)噪聲；Standby模式下只有晶體或諧振振蕩器運(yùn)行，其余功能模塊處于休眠狀態(tài)，使得器件只消耗極少的電以Atmel高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)生產(chǎn)的。片內(nèi)ISPFlash允許程序存儲(chǔ)器通過(guò)ISP編程。引導(dǎo)程序可以使用任意接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)(ApplicationFlashMemory)。在更新應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)時(shí)引導(dǎo)Flash區(qū)(BootFlashMemory)的程序繼續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了RWW操作。通過(guò)將8位RISCCPU與系統(tǒng)內(nèi)可編程的Flash集成在一個(gè)芯片內(nèi)，ATmega16成為一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，為本系統(tǒng)的應(yīng)用提供了靈活的解XYz圖3.1單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)3.1.2AVR單片機(jī)引腳功能VCC數(shù)字電路的電源端口A(PA7..PA0)端口A做為A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端。端口A為8位雙向I/0口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口A處于高阻狀態(tài)。其輸出緩沖器具有對(duì)稱(chēng)的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部未起振，端口B處于高阻狀態(tài)。端口B也可以用做其他端口C(PC7..PCO)未起振，端口C處于高阻狀態(tài)。如果JTAG接口使能，即還未起振，端口D處于高阻狀態(tài)。端口D也可以用做其復(fù)位輸入引腳。持續(xù)時(shí)間超過(guò)最小門(mén)限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。門(mén)限時(shí)間見(jiàn)P36Table15。持續(xù)時(shí)間小AVCC是端口A與A/D轉(zhuǎn)換器的電源。不使用ADC時(shí)，該引3.1.3AVR單片機(jī)最小系統(tǒng)電路制單元，R1和C1組成單片機(jī)的復(fù)位電路，晶振XTAL,和C1,C2是單片機(jī)時(shí)鐘源的輔3.2電源電路3.2.1電源電路的結(jié)構(gòu)輸出電流200～300mA時(shí)，7805溫度在50度左右，并且有過(guò)溫切斷輸出起到保護(hù)功能。如圖3.6。圖3.7為7805的引腳圖：圖3.77805的引腳圖●最大3A的8種輸出電流可選●最大64細(xì)分的7種細(xì)分模式可選●輸入信號(hào)光電隔離3.4傳感器電路圖3.9是圈數(shù)檢測(cè)電路，主要元件是紅外對(duì)射管，左半部分，電源VCC經(jīng)電阻R2限流，為紅外二極管提供15MA的電流，右側(cè)紅外接收管接收到紅外光后，導(dǎo)通并將R3的電位拉低，如果在紅外發(fā)射管與紅外接收管之間有物體，則紅外接收管接收不到紅外光，R3沒(méi)有電流通過(guò)，輸出為高電平。在主軸電機(jī)上安裝一金屬擋片，電機(jī)每轉(zhuǎn)過(guò)一周，經(jīng)過(guò)傳感器一次，傳感器輸出一段高電平，引發(fā)單片機(jī)中斷，進(jìn)行一次計(jì)數(shù)。3.5液晶顯示電路圖3.10是液晶顯示器的工作電路，由于系統(tǒng)要求顯示漢字且內(nèi)容偏多，所以選擇內(nèi)帶字庫(kù)的圖形點(diǎn)陣型4OCM12864液晶模塊。此模塊是128×64點(diǎn)陣型液晶顯示模塊，可顯示各種字符及圖形，可與CPU接口，具有8位標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)總線、6條控制線及電源線。其最大工作范圍如下：1)邏輯工作電壓(Vcc):4.5～5.5V(12864-3、12864-5可使用3V供電)2)電源地(GND):0V3)工作溫度(Ta):0～55℃(常溫)/-20～70℃(寬溫)軟件部分主要完成對(duì)鍵盤(pán)的分析及有關(guān)數(shù)值的顯示4.1直流電機(jī)控制子程序直流電機(jī)控制子程序完成電機(jī)的調(diào)速工程，其執(zhí)行流程如圖4.1。加速鍵?減速鍵?增大占空比圖4.1直流電機(jī)控制流程圖端口B低4位設(shè)為輸入端口B高4位設(shè)為輸出端口B低4位設(shè)為上拉端口B高4位輸出0000有鍵按下?延時(shí)10MS除去按鍵抖動(dòng)有鍵按下?端口B高4位設(shè)為輸入端口B低4位設(shè)為輸出端口B高4位設(shè)為上拉端口B低4位輸出0000保存列鍵值延時(shí)10MS除去按鍵抖動(dòng)返回鍵值N-圖4.2鍵盤(pán)識(shí)別流程圖中斷N++計(jì)數(shù)值加一N--N=0?4.5顯示子程序顯示子程序完成往液晶傳送顯示指令和顯示數(shù)據(jù)的任務(wù)，其中128X64液晶的指令集1)清除顯示(指令代碼為01H)功能：將DDRAM填滿(mǎn)“20H”(空格),把DDRAM地址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H”,重新進(jìn)入點(diǎn)設(shè)定將I/D設(shè)為“1”,光標(biāo)右移AC加12)地址歸位(02H)功能：把DDRAM地址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H”,光標(biāo)回原點(diǎn)，該功能液晶忙嗎?圈數(shù)加1嗎?圈數(shù)加1嗎?結(jié)束圖4.6主程序5.1硬件調(diào)試5.1.1電源電路的調(diào)試。結(jié)論