基于單片機的注塑機控制系統(tǒng)的設計【7張CAD圖紙+畢業(yè)論文】

基于單片機的注塑機控制系統(tǒng)的設計

19頁 7100字數(shù)+論文說明書+7張CAD圖紙【詳情如下】

基于單片機的注塑機控制系統(tǒng)設計說明書.doc

溫度采集模塊流程圖.DWG

電子尺硬件電路圖.dwg

系統(tǒng)圖.DWG

系統(tǒng)結(jié)構原理圖.dwg

行程開關信號處理電路圖.dwg

采溫硬件電路圖.dwg

順序控制流程圖.DWG

摘要

電氣工程是電氣工業(yè)的產(chǎn)物，本課題研究了單片機控制系統(tǒng)在注塑機控制系統(tǒng)中的應用。在全球經(jīng)濟發(fā)展的大環(huán)境下，中國各個行業(yè)被其他國家的先進技術影響的同時，越來越多的外國企業(yè)和品牌傳播到中國已經(jīng)成為現(xiàn)實?；趩纹瑱C的注塑機控制系統(tǒng)的發(fā)展與人類社會的進步和科學技術的水平密切相關,所以本次的設計對于注塑機控制系統(tǒng)的研究和發(fā)展來說具有現(xiàn)實意義。

本設計以單片機為核心設計了系統(tǒng)結(jié)構圖、加熱系統(tǒng)、程序指令、系統(tǒng)控制流程圖等，在保留了原始注塑機的基本功能的同時又增加了一系列的實用功能并簡化其電路結(jié)構，其將以控制方便，靈活，只要改變輸入單片機的控制程序，便可控制注塑機的各種動作，從而使得注塑機的操縱和工作更加人性化，更加易于控制。因此，本次的基于單片機的注塑機控制系統(tǒng)的設計在某種程度上面來說具有重大的經(jīng)濟和社會意義。

關鍵詞：單片機，注塑機，控制系統(tǒng)，意義

Abstract

Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.

    This article is mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.

Keywords：Machine product; roller ; Control System; Meaningful

目 錄

摘要 I

Abstract II

1 緒論 1

  1.1 本課題研究的目的、意義 1

  1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 3

  1.3 應用單片機控制系統(tǒng)的優(yōu)點 5

  1.4 單片機的應用場合 6

2 系統(tǒng)總體設計 7

  2.1 注塑機控制系統(tǒng)概述 8

  2.2 注塑機的工作原理 9

  2.3 系統(tǒng)原理框圖的確定 10

3 系統(tǒng)硬件的設計 10

  3.1 單片機系統(tǒng) 12

  3.2 鍵盤電路 13

  3.3 輔助電加熱電路 14

  3.4 實時時鐘電路 15

4 系統(tǒng)軟件設計 16

  4.1 軟件組成 18

  4.2 順序控制流程圖的確定 18

  4.3 溫度采集模塊流程圖的確定 19

結(jié)    論 22

致    謝 23

參考文獻 24

1 緒論

 單片機作為控制系統(tǒng)的核心部分，由于單片機體積小，使用方便的特點，被應用在智能儀器上，再結(jié)合其他的傳感器之類的，可以實現(xiàn)對溫度、濕度等精密量的測量，功能十分的強大。同樣由于單片機的體積小、環(huán)境適應能力強和使用方便等方面的優(yōu)點，單片機也被普遍應用于工業(yè)控制上，比如多種多樣的通訊系統(tǒng)以及機器人等方面。此外，由于單片機的適應能力很強，所以在我們常用的手機、電腦等物品上應用十分廣泛。還有，醫(yī)院的醫(yī)療設備如呼吸機等也有單片機的廣泛應用。還有就是汽車系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等都廣泛應用單片機。

 現(xiàn)在已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠窺百億光年，近察細胞和分子。新興的電子計算機硬、軟件科學使人類開始有了加強，并部分代替人腦的科技手段，這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無法想象的奇跡。

 人類智慧的增長并不減少雙手的作用，相反地卻要求手作更多、更精巧、更復雜的工作，從而更促進手的功能。手的實踐反過來又促進人腦的智慧。在人類的整個進化過程中，以及在每個人的成長過程中，腦與手是互相促進和平行進化的。

1.1本課題研究的目的、意義

早在上世紀，人類已經(jīng)發(fā)明了各種各樣的注塑機控制系統(tǒng)，可以說，該注塑機控制系統(tǒng)的發(fā)明是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結(jié)晶，給模具工業(yè)的發(fā)展帶來了很大的便利，服務于人類的生活。隨著社會的進步和科學技術的發(fā)展，在21世紀，注塑機控制系統(tǒng)已經(jīng)完全改變，全自動注塑機早已在現(xiàn)實生活中被使用。隨著工業(yè)技術的發(fā)展，我們利用現(xiàn)有的技術發(fā)展與商業(yè)用途的新型注塑機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了大批量的注塑機控制系統(tǒng)的發(fā)展肯進步。注塑機控制系統(tǒng)被廣泛使用，主要用于各個生產(chǎn)塑料模具的工廠。這要求該注塑機控制系統(tǒng)運行平穩(wěn)，易于控制，注塑效果好，容量大，故障低，可靠性高，噪音低，壽命長等優(yōu)點，從而適應社會的需求和經(jīng)濟發(fā)展。

1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

注塑機在中國的建立的時間比較短，在很多中小型企業(yè)，市場的洗禮和考驗的程度不夠，注塑機的企業(yè)管理水平與國際標準還有一定的差距，在客觀認識國內(nèi)注塑機市場的需結(jié)  論

到這里，論文總算完成了，心里有一種成就感，也覺得做一套系統(tǒng)的設計不容易。

在最近的一段時間的畢業(yè)設計，使我們充分把握的設計方法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確保設計進度，本文所設計的是基于單片機的注塑機控制系統(tǒng)的設計，在做之前，我在圖書館和網(wǎng)上查找了許多關于這類的設計資料，也虛心地向我的同學和導師請教過，感覺受益良多，與此同時也覺得做一套完成的系統(tǒng)的設計不容易，需要掌握很多知識，總之，本設計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。

致    謝

論文總算完成了，心里感概很多，在這里，我要向我的導師表示由衷的感謝！真心的感謝我的導師這年來我諄諄教導，感謝我敬愛的老師，您不僅在學習學業(yè)上給我以精心的指導，同時還在思想給我以無微不至的關懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成大學階段的學業(yè)同時，也學到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標。知道自己想要什么了，不再是從前那個愛貪玩的我了。導師嚴謹求實的治學態(tài)度，銳意創(chuàng)新的學術作風，認真加負責，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達開朗的寬廣胸懷，平易近人。經(jīng)過近半年努力的設計與計算，查找了各類的注塑機控制系統(tǒng)的設計資料，論文終于可以完成了，我的心里無比的激動和開心。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因為我自己已經(jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學四年來對所學知識的應用和體現(xiàn)。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是從周圍的老師和同學們身上潛移默化的學到了許多有用的知識，在此對所有關心我?guī)椭业谋磉_我由衷敬意，謝謝各位同學老師。

最后，感謝學校各位領導與老師給了我在XX學院學習生活四年以及參加這次畢業(yè)設計的寶貴的鍛煉機會，它使我深刻認識到在知識的汪洋大海面前我是多么無知和微不足道。這是一個最好的時代，也是尊重知識，充分學習知識，掌握知識的時代。只有持續(xù)的不間斷地學習，才不會在激烈的競爭中落后于別人，也才能用自己的真才實學為社會做出自己應有的貢獻。知識是無止境的，無價的，我愿在求真的道路上下而求索！

參考文獻

[1] 張華 注塑機控制系統(tǒng)設計 北京：科學出版社，2004.5

[2] 李念 單片機控制系統(tǒng)概述 北京：機械工業(yè)出版社，2005.1

[3] 張棟 單片機控制系統(tǒng)的創(chuàng)新設計.高等教育出版社，2004.3

[4] 姜繼海，宋錦春，高常識. 單片機控制系統(tǒng)工作原理.高等教育出版社，2002.8

[5] 張春林，曲繼方，張美麟.機械創(chuàng)新設計.機械工業(yè)出版社，2001.4

[6] 錢平. 單片機應用技術 機械工業(yè)出版社，2005.1

[7] 張遼遠. 單片機控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn). 機械工業(yè)出版社，2002.8

[8] 基恩士傳感器選擇手冊 2010版本

[9] 黃長藝，嚴普強.單片機控制系統(tǒng)設計基礎. 機械工業(yè)出版社，2001.1

[10] 張桓，陳作模.注塑機控制原理.高等教育出版社，2000.8

[11] 王昆，何小柏，汪信遠. 單片機控制系統(tǒng)原理.高等教育出版社，1995.12

[12] 徐錦康.機械設計. 高等教育出版社，2004.4

[13] 鄧星鐘.機電傳動控制.華中科技大學出版社，2001.3

[14] 劉延俊.液壓與氣壓傳動.機械工業(yè)出版社，2002.12

[15] 章宏甲，黃誼，王積偉. 單片機控制系統(tǒng)的逆向設計.機械工業(yè)出版社，2000.5

[16] 胡泓，姚伯威.機電一體化原理及應用. 北京：國防工業(yè)出版社，2000.6

[17] 陳鐵鳴 單片機控制系統(tǒng)創(chuàng)新. 高等教育出版社，2003.7

[18] 孫靖民.機械優(yōu)化設計. 機械工業(yè)出版社，2005.1

[19] 黃俊.系統(tǒng)分析與設計.北京:清華大學出版社，1991.7

[20] Rajput R K. Elements of Mechanical Engineering. Katson Publ. House，1985.

[21] Orlov P. Fundamentls of Machine Design. Moscow: Mir pub, 1987.  

本科畢業(yè)設計（論文） 題 目 : 基于單片機的注塑機控制系統(tǒng)的設計 ________________________ 英文題目： of on 院： ________________________ 專 業(yè) ： ________________________ 姓 名 ： ________________________ 學 號： ________________________ 指導教師 ： ________________________ 2015年 12月 15日 I 摘要 電氣工程是電氣工業(yè)的產(chǎn)物，本課題研究了單片機控制系統(tǒng)在注塑機控制系統(tǒng)中的應用。在全球經(jīng)濟發(fā)展的大環(huán)境下，中國各個行業(yè)被其 他國家的先進技術影響的同時，越來越多的外國企業(yè)和品牌傳播到中國已經(jīng)成為現(xiàn)實?；趩纹瑱C的注塑機控制系統(tǒng)的發(fā)展與人類社會的進步和科學技術的水平密切相關 ,所以本次的設計對于注塑機控制系統(tǒng)的研究和發(fā)展來說具有現(xiàn)實意義。 本設計以單片機為核心設計了系統(tǒng)結(jié)構圖、加熱系統(tǒng)、程序指令、系統(tǒng)控制流程圖等，在保留了原始注塑機的基本功能的同時又增加了一系列的實用功能并簡化其電路結(jié)構，其將以控制方便，靈活，只要改變輸入單片機的控制程序，便可控制注塑機的各種動作，從而使得注塑機的操縱和工作更加人性化，更加易于控制。因此，本次的基于 單片機的注塑機控制系統(tǒng)的設計在某種程度上面來說 具有重大的經(jīng)濟和社會意義 。 關鍵詞 ： 單片機 ，注塑機，控制系統(tǒng)，意義 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） is a to do to a to or It in to in to in is of of it to on of of is to a by of to it of in 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 錄 摘要 .................................................. 錯誤 !未定義書簽。 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 1 緒論 ................................................ 錯誤 !未定義書簽。 課題研究的目的、意義 .......................... 錯誤 !未定義書簽。 內(nèi)外 發(fā)展 現(xiàn)狀 .................................................. 3 用單片機控制系統(tǒng)的優(yōu)點 ........................................ 5 片機的應用場合 ................................................ 6 2 系統(tǒng)總體設計 ........................................................ 7 塑機控制系統(tǒng)概述 .............................................. 8 塑機的工作原理 ................................................ 9 統(tǒng)原理框圖的確定 ............................................. 10 3 系統(tǒng)硬件的設計 ..................................................... 10 片機系統(tǒng) ...................................... 錯誤 !未定義書簽。 盤電路 ........................................ 錯誤 !未定義書簽。 助電加熱電路 .................................. 錯誤 !未定義書簽。 時時鐘電路 .................................... 錯誤 !未定義書簽。 4 系統(tǒng)軟件設計 ........................................ 錯誤 !未定義書簽。 件組成 ........................................ 錯誤 !未定義書簽。 序控制流程圖的確定 ............................ 錯誤 !未定義書簽。 度采集模塊流程圖的確定 ........................ 錯誤 !未定義書簽。 結(jié) 論 .............................................................. 6 致 謝 ............................................................. 14 參考文獻 ............................................................. 14 [ 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 1 1 緒論 單片機作為控制系統(tǒng)的核心部分，由于單片機體積小，使用方便的特點，被應用在智能儀器上，再結(jié)合其他的傳感器之類的 ，可以實現(xiàn)對溫度、濕度等精密量的測量，功能十分的強大。同樣由于單片機的體積小、環(huán)境適應能力強和使用方便等方面的優(yōu)點，單片機也被普遍應用于工業(yè)控制上，比如多種多樣的通訊系統(tǒng)以及機器人等方面。此外，由于單片機的適應能力很強，所以在我們常用的手機、電腦等物品上應用十分廣泛。還有，醫(yī)院的醫(yī)療設備如呼吸機等也有單片機的廣泛應用。還有就是汽車系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等都廣泛應用單片機。 現(xiàn)在已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠窺百億光年，近察細胞和分子。新興的電子計算機硬、軟件科學使人類開始有了加強，并部分 代替人腦的科技手段，這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無法想象的奇跡。 人類智慧的增長并不減少雙手的作用，相反地卻要求手作更多、更精巧、更復雜的工作，從而更促進手的功能。手的實踐反過來又促進人腦的智慧。在人類的整個進化過程中，以及在每個人的成長過程中，腦與手是互相促進和平行進化的。 課題研究的目的、意義 早在上世紀，人類已經(jīng)發(fā)明了各種各樣的注塑機控制系統(tǒng)，可以說，該注塑機控制系統(tǒng)的發(fā)明是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結(jié)晶，給模具工業(yè)的發(fā)展帶來了很大的便利，服務于人類 的生活。隨著社會的進步和科學技術的發(fā)展，在 21 世紀， 注塑機控制系統(tǒng) 已經(jīng)完全改變，全自動注塑機 早已在現(xiàn)實生活中被使用。隨著工業(yè)技術的發(fā)展，我們利用現(xiàn)有的技術發(fā)展與商業(yè)用途的新型 注塑機控制系統(tǒng) ，實現(xiàn)了大批量的 注塑機控制系統(tǒng)的發(fā)展肯進步 。 注塑機控制系統(tǒng) 被廣泛使用，主要用于 各個生產(chǎn)塑料模具的工廠 。這要求該 注塑機控制系統(tǒng) 運行平穩(wěn)，易于控制，注塑 效果好，容量大，故障低，可靠性高，噪音低，壽命長等優(yōu)點，從而 適應社會的需求 和 經(jīng)濟發(fā)展。 內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 注塑機在中國的建立的時間比較短，在很多中小型企業(yè)，市場的洗禮和考 驗的程度不夠，注塑機的企業(yè)管理水平與國際標準還有一定的差距，在客觀認識國內(nèi)注塑機市場的需 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 2 求空間和諸多問題的發(fā)展現(xiàn)狀，與國際接軌和發(fā)展就顯得尤為重要。在過去的幾年中，中國的注塑機業(yè)已經(jīng)進入了一個快速發(fā)展的時期。在國內(nèi)外兩大市場具有良好的發(fā)展勢頭。相關負責人表示，隨著近幾年的價格調(diào)整，原材料價格上漲，運輸和人力成本不斷上升，使中國的注塑機的發(fā)展是一個新的功能，如下所示： 一，生產(chǎn)和銷售規(guī)模日益擴大，信息技術 為了提高品牌知名度，注塑機企業(yè)都采用了大量的營銷策略。例如，注塑機店鋪裝修文化，導購，市場營銷活動，信息 技術，服務意識。運用現(xiàn)代技術和手段，以高要求，高消費客戶群提供個性化服務。注塑機企業(yè)也不斷從國外著名品牌營銷戰(zhàn)略，服務技能的學習，努力提高自己的營銷服務水平。大型，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的機械化，信息化管理的現(xiàn)代化，是注塑機企業(yè)做大做強的必然選擇。 二，發(fā)展環(huán)境趨好 近年來，國家先后出臺了一系列政策，以確保增長，擴大國內(nèi)需求，調(diào)整的總體要求，結(jié)構，保持經(jīng)濟平穩(wěn)較快發(fā)展的政策，這對于注塑機業(yè)的發(fā)展顯著。此外，注塑機下鄉(xiāng)的實施和全國各地的建設，為低碳，環(huán)保的注塑機業(yè)必將得到大力推廣和重視。 三，出口穩(wěn)步增長 雖然注塑 機的出口還處于起步階段，具有廣闊的發(fā)展空間。中國的注塑機企業(yè)的高度重視，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，不斷追求生產(chǎn)高檔次，高品質(zhì)的產(chǎn)品。有些產(chǎn)品在質(zhì)量和風格可與國際品牌的臥室的門完全可以媲美。一些發(fā)達國家采購勢頭越來越強，這是擴大注塑機出口非常有利。 四，人才儲備的重視 注塑機業(yè)起步比較低，行業(yè)整體素質(zhì)不高，粗放型經(jīng)濟增長方式，抄襲的產(chǎn)品，常見的現(xiàn)象，同質(zhì)化。因此，許多新的功能可以從上面可以看出，中國的注塑機市場依舊非?？春?，注重產(chǎn)品質(zhì)量和售后服務，提高行業(yè)的整體素質(zhì)等方面，可以加快我國注塑機機械工業(yè)水平和國際鐵路速度快 ，國際化也是我們的一個挑戰(zhàn)，要充分利用國際和特點，加強和交流的機會，努力提高國際化視野和國際化發(fā)展布局。 用單片控制系統(tǒng)優(yōu)點 與傳統(tǒng)的 注塑機 相比， 單片機 在工業(yè) 注塑機 上的優(yōu)勢有以下幾個方面： （ 1）高可靠性、強抗干擾能力的 單片機控制系統(tǒng) 作為現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術的結(jié) 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 3 果，采用了內(nèi)部電路采用了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。 （ 2）完成，功能齊全， 單片機控制系統(tǒng) 開發(fā)的適用性，已形成了一個大，中，小系列產(chǎn)品的所有大小?？捎糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。 除了邏輯處理功能外，大多數(shù)現(xiàn)代 單片機控制系統(tǒng) 具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種控制領域。 片機的應用場合 單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域，大致可分如下幾個范疇： 單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字 電路更加強大。例如精密的測量設備（功率計，示波器，各種分析儀）。 用單片機可以構成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構成二級控制系統(tǒng)等。 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備，五花八門，無所不在。 現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信， 為在計算機網(wǎng)絡和通信設備間的應用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。 單片機在醫(yī)用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統(tǒng)等等。此外，單片機在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 4 2 系統(tǒng)總體設計 塑機控制系統(tǒng)概述 注塑機控制系統(tǒng)是整機的一個重要部分，其性能的優(yōu)劣對整機有著至關重要的影響，隨著微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展，單片機增加了運算、數(shù)據(jù)傳送和處理的功能，真正成為一種計算機工業(yè)控制裝置。單片機的功能遠遠超出邏輯控制、順序控制的范圍，所以在工業(yè)發(fā)達國家，單片機在其自動化設備中的比例占首位。近年來，我國的單片機技術也從初期的引進、消化走向吸收和推廣應用階段，并且在許多工業(yè)領域取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。 在以往國內(nèi)的注塑機控制系統(tǒng)中，主要存在兩種控制類型： (1) 繼電器控制 (2) 單片機控制 在 現(xiàn)代控制系統(tǒng)中，前種方法因其自身的局限性，多不采用。而多是采用單片機控制系統(tǒng)，這是一種工業(yè)控制機，具有抗干擾能力強，工作可行性高，平均無故障時間長，可在惡劣環(huán)境下正常工作，并可與計算機聯(lián)網(wǎng)運行。此外，單片機系統(tǒng)還可大大縮短系統(tǒng)的設計，加快工作進度。在本次設計中我們采用了單片機控制系統(tǒng)。 注塑機控制通常指的是電液控制，即由液壓和電氣控制部分組成。注塑機的控制系統(tǒng)是保證注塑機按工藝過程規(guī)定的要求（壓力、速度、溫度、時間等）和動作程序，準確有效地工作的控制系統(tǒng)。目前注塑機的發(fā)展主要集中在： （ 1）提高制 品尺寸精度和穩(wěn)定性 （ 2）提高速度、縮短成型周期 (3) 生產(chǎn)過程的自動化和省力 但所采用的技術手段，都離不開以計算機技術為基的自控技術。因此，注塑機的控制成為目前注塑機發(fā)展中一個很重要的內(nèi)容，主要包括動作程序控制（如開閉模、注射、保壓等）和過程程序控制（例如，注射過程的速度和壓力程序控制等）兩個方面。 塑機的工作原理 注塑機是一種專用的塑料成型機械，它利用塑料的熱塑性，經(jīng)加熱融化后，加以高的壓力使其快速流入模腔，經(jīng)一段時間的保壓和冷卻，成為各種形狀的塑料制品。本次的設 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 5 計原型是采用 的注塑機，與注塑機相關的注塑機圖片如下圖 1 所示： 圖 1 統(tǒng)原理框圖的確定 本次設計的是基于單片機的注塑機控制系統(tǒng)的設計，根據(jù)分析，確定它的系統(tǒng)原理框圖如下圖 2 所示： 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 6 圖 2 3 系統(tǒng)硬件的設計 片機系統(tǒng) 根據(jù)系統(tǒng)硬件框圖可以看出，在本系統(tǒng)所需的外圍電路中，多數(shù)是使用微控制器的 I/且本系統(tǒng)并非實時系統(tǒng)，對微控制器的速度需求不高，所以在本系統(tǒng)中，選擇了性價比較高的 片機 片機是一種低功 耗、高性能 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 儲器。使用 司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè) 80品指令和引腳完全兼容。片上 許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 在系統(tǒng)可編程 得片機為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 盤電路 鍵盤在單片機應用系統(tǒng)中能實現(xiàn)向單片機輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預單片機的主要手段。鍵盤實質(zhì)上是一組按鍵開關集合 ，通常選用機械彈性開關，它們利用了機械觸點的合、斷作用。鍵的閉合與否，反映在輸出電壓上就是呈現(xiàn)低電平還是高電平，通過對電平高低狀態(tài)的檢測，便可確認是否有鍵按下。為了確保 一次按鍵動作只確認一次，那就必須消除抖動的影響，這樣才能使鍵盤在單片機系統(tǒng)中使用的更加穩(wěn)定。 常用的鍵盤接口分為獨立式按鍵接口和矩陣式鍵盤接口 , 由于本文需要四個開關，因此本電路選用獨立觸摸式開關，如圖 3 所示。 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 7 112233445566D B T i t l eN um be r R e vi s i i z a t e : 2011/ 11/ 29 S he e t F i l e : E : \ 畢業(yè)論文 \新建文件夾 \ S he e t H D O C D r a w n B y :1121314V C 助電加熱電路 當注塑機的塑料溫度慢慢隨著時間的推移冷卻時，對液箱的塑料提前加熱是必要的，這一電路恰好能 完成這一功能。工作原理：當單片機 89輸出高電平時，三極管導通，致使發(fā)光二極管發(fā)亮，同時光敏三極管導通，繼電器閉合，電阻絲 熱，這樣就完成了加熱的任務，此電路雖然簡單，但在注塑機中是必不可少的。下圖 4 為溫度控制結(jié)構框圖，圖 5 為輔助加熱電路圖，圖 6 為采溫硬件電路圖。 圖 4 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 8 圖 5 圖 6 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 9 時時鐘電路 本系統(tǒng)采用 片， 時時鐘芯片是美國最新研制成功的產(chǎn)品。它可以廣泛應用于計算機、工控儀表、通信器材等設備中，是目前具 有實時時鐘功能系統(tǒng)的首選芯片。該芯片為 24 管腳雙排直列封裝 ,內(nèi)部包含鋰電池、石英晶振、非易失靜態(tài) 取代典型應用中的十六個元器件。所以說 時時鐘芯片本身就構成了一個完整的子系統(tǒng)，它的出現(xiàn)不僅縮小了設計系統(tǒng)的體積，而且也大大提高了系統(tǒng)的可靠性。該芯片主要功能包括非易失時鐘、警報器、百年歷、可編程中斷、方波發(fā)生器和 114 個字節(jié)非易失靜態(tài) 。 其引腳功能說明如下： 地址 /數(shù)據(jù)復用總線 空腳 總線類型選擇 ( 片選 R/W– 在 線下作為 /在 線下作為 /復位信號 中斷請求輸出 方波輸出 +5 電源 電源地 ① 在沒有外部電源的情況下可工作 10 年 ② 自帶晶體振蕩器及電池 ③ 可計算到 2100 年前的秒、分、小時、星期、日期、月、年七種日歷信息并帶閏年補償 ④ 用二進制碼或 代表日歷和鬧鐘信息 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 10 ⑤ 有 12 和 24 小時兩種制式， 12 小時制時有 示 ⑥ 可選用夏令時模式 ⑦ 可以應用于 種總線 ⑧ 數(shù)據(jù) /地址總線復用 ⑨ 內(nèi)建 128 字節(jié) 4 系統(tǒng)軟件設計 件組成 軟件系統(tǒng)通常分為 兩大類：一類是系統(tǒng)軟件，另一類是應用軟件。系統(tǒng)軟件指的是操作系統(tǒng)、程序設計系統(tǒng)等與計算機密切相關的程序。系統(tǒng)軟件一般由計算機生產(chǎn)商或各種軟件公司提供，帶有一定的通用性，用不著自己編寫。本課題采用單片機控制系統(tǒng)，該單片機控制系統(tǒng)對注塑機進行實時監(jiān)控。 應用軟件是用戶根據(jù)要解決的實際問題而編寫的各種程序。在計算機控制系統(tǒng)中，每個控制對象或控制任務都要有相應的控制程序，用這些控制程序來完成對象的不同要求，這種程序通常稱為應用程序。本課題主要根據(jù)注塑機的各種輸入輸出狀態(tài)來設計對應的與單片機控制相關的電路圖，流程圖等 等。 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 11 序控制流程圖的確定 通過以上分析，我們可以知道注塑機的控制過程如下圖 7 所示： 圖 7 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 12 度采集模塊流程圖的確定 注塑機的溫度采集模塊流程圖如下圖 8 所示： 圖 8 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 13 結(jié) 論 到這里，論文總算完成了，心里有一種成就感，也覺得做一套系統(tǒng)的設計不容易。 在最近的一段時間的畢業(yè)設計，使我們充分把握的設計方法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，在各種軟件 的使用找到的資料或圖紙設計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確保設計進度，本文所設計的是基于單片機的注塑機控制系統(tǒng)的設計，在做之前，我在圖書館和網(wǎng)上查找了許多關于這類的設計資料，也虛心地向我的同學和導師請教過，感覺受益良多，與此同時也覺得做一套完成的系統(tǒng)的設計不容易，需要掌握很多知識，總之，本設計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 14 致 謝 論文總算完成了，心里感概很多，在這里，我要向我的 導師表示由衷的感謝！真心的感謝我的導師這年來我諄諄教導，感謝我敬愛的老師，您不僅在學習學業(yè)上給我以精心的指導，同時還在思想給我以無微不至的關懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成大學階段的學業(yè)同時，也學到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標。知道自己想要什么了，不再是從前那個愛貪玩的我了。導師嚴謹求實的治學態(tài)度，銳意創(chuàng)新的學術作風，認真加負責，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達開朗的寬廣胸懷，平易近人。經(jīng)過近半年努力的設計與計算，查找了各類的注塑機控制系統(tǒng)的設計資料，論文終于可以完成了，我的心里無比的激動 和開心。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因為我自己已經(jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學四年來對所學知識的應用和體現(xiàn)。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是從周圍的老師和同學們身上潛移默化的學到了許多有用的知識，在此對所有關心我?guī)椭业谋磉_我由衷敬意，謝謝各位同學老師。 最后，感謝學校各位領導與老師給了我在 院學習生活四年以及參加這次畢業(yè)設計的寶貴的鍛煉機會，它使我深刻認識到在知識的汪洋大海面前我是多么無知和微不足道。這是 一個最好的時代，也是尊重知識，充分學習知識，掌握知識的時代。只有持續(xù)的不間斷地學習，才不會在激烈的競爭中落后于別人，也才能用自己的真才實學為社會做出自己應有的貢獻。知識是無止境的，無價的，我愿在求真的道路上下而求索！ 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 15 參考文獻 [1] 張華 注塑機控制系統(tǒng)設計 北京：科學出版社， 2] 李念 單片機控制系統(tǒng)概述 北京：機械工業(yè)出版社， 3] 張棟 單片機控制系統(tǒng)的創(chuàng)新設計 4] 姜繼海，宋錦春，高常識 . 單片機控制系統(tǒng) 工作原理 5] 張春林，曲繼方，張美麟 機械工業(yè)出版社， 6] 錢平 . 單片機應用技術 機械工業(yè)出版社， 7] 張遼遠 . 單片機控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) . 機械工業(yè)出版社， 8] 基恩士傳感器選擇手冊 2010 版本 [9] 黃長藝，嚴普強 機械工業(yè)出版社， 10] 張桓，陳作模 高等教育出版社， 11] 王昆，何小柏，汪信遠 . 單片機控制系統(tǒng)原理 版社， 12] 徐錦康 高等教育出版社， 13] 鄧星鐘 華中科技大學出版社， 14] 劉延俊 機械工業(yè)出版社， 15] 章宏甲，黃誼，王積偉 . 單片機控制系統(tǒng)的逆向設計 16] 胡泓，姚伯威 北京：國防工業(yè)出版社， 17] 陳鐵鳴 單片機控制系統(tǒng)創(chuàng)新 . 高等教育出版社， 18] 孫靖民 機械工業(yè)出版社， 19] 黃俊 北京 :清華大學出版社， 20] K. 1985. [21] . 1987. 本科畢業(yè)設計（論文） 題 目 : 基于單片機的注塑機控制系統(tǒng)的設計 ________________________ 英文題目： of on 院： ________________________ 專 業(yè) ： ________________________ 姓 名 ： ________________________ 學 號： ________________________ 指導教師 ： ________________________ 2015年 12月 15日 I 摘要 電氣工程是電氣工業(yè)的產(chǎn)物，本課題研究了單片機控制系統(tǒng)在注塑機控制系統(tǒng)中的應用。在全球經(jīng)濟發(fā)展的大環(huán)境下，中國各個行業(yè)被其 他國家的先進技術影響的同時，越來越多的外國企業(yè)和品牌傳播到中國已經(jīng)成為現(xiàn)實?；趩纹瑱C的注塑機控制系統(tǒng)的發(fā)展與人類社會的進步和科學技術的水平密切相關 ,所以本次的設計對于注塑機控制系統(tǒng)的研究和發(fā)展來說具有現(xiàn)實意義。 本設計以單片機為核心設計了系統(tǒng)結(jié)構圖、加熱系統(tǒng)、程序指令、系統(tǒng)控制流程圖等，在保留了原始注塑機的基本功能的同時又增加了一系列的實用功能并簡化其電路結(jié)構，其將以控制方便，靈活，只要改變輸入單片機的控制程序，便可控制注塑機的各種動作，從而使得注塑機的操縱和工作更加人性化，更加易于控制。因此，本次的基于 單片機的注塑機控制系統(tǒng)的設計在某種程度上面來說 具有重大的經(jīng)濟和社會意義 。 關鍵詞 ： 單片機 ，注塑機，控制系統(tǒng)，意義 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） is a to do to a to or It in to in to in is of of it to on of of is to a by of to it of in 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 錄 摘要 .................................................. 錯誤 !未定義書簽。 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 1 緒論 ................................................ 錯誤 !未定義書簽。 課題研究的目的、意義 .......................... 錯誤 !未定義書簽。 內(nèi)外 發(fā)展 現(xiàn)狀 .................................................. 3 用單片機控制系統(tǒng)的優(yōu)點 ........................................ 5 片機的應用場合 ................................................ 6 2 系統(tǒng)總體設計 ........................................................ 7 塑機控制系統(tǒng)概述 .............................................. 8 塑機的工作原理 ................................................ 9 統(tǒng)原理框圖的確定 ............................................. 10 3 系統(tǒng)硬件的設計 ..................................................... 10 片機系統(tǒng) ...................................... 錯誤 !未定義書簽。 盤電路 ........................................ 錯誤 !未定義書簽。 助電加熱電路 .................................. 錯誤 !未定義書簽。 時時鐘電路 .................................... 錯誤 !未定義書簽。 4 系統(tǒng)軟件設計 ........................................ 錯誤 !未定義書簽。 件組成 ........................................ 錯誤 !未定義書簽。 序控制流程圖的確定 ............................ 錯誤 !未定義書簽。 度采集模塊流程圖的確定 ........................ 錯誤 !未定義書簽。 結(jié) 論 .............................................................. 6 致 謝 ............................................................. 14 參考文獻 ............................................................. 14 [ 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 1 1 緒論 單片機作為控制系統(tǒng)的核心部分，由于單片機體積小，使用方便的特點，被應用在智能儀器上，再結(jié)合其他的傳感器之類的 ，可以實現(xiàn)對溫度、濕度等精密量的測量，功能十分的強大。同樣由于單片機的體積小、環(huán)境適應能力強和使用方便等方面的優(yōu)點，單片機也被普遍應用于工業(yè)控制上，比如多種多樣的通訊系統(tǒng)以及機器人等方面。此外，由于單片機的適應能力很強，所以在我們常用的手機、電腦等物品上應用十分廣泛。還有，醫(yī)院的醫(yī)療設備如呼吸機等也有單片機的廣泛應用。還有就是汽車系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等都廣泛應用單片機。 現(xiàn)在已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠窺百億光年，近察細胞和分子。新興的電子計算機硬、軟件科學使人類開始有了加強，并部分 代替人腦的科技手段，這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無法想象的奇跡。 人類智慧的增長并不減少雙手的作用，相反地卻要求手作更多、更精巧、更復雜的工作，從而更促進手的功能。手的實踐反過來又促進人腦的智慧。在人類的整個進化過程中，以及在每個人的成長過程中，腦與手是互相促進和平行進化的。 課題研究的目的、意義 早在上世紀，人類已經(jīng)發(fā)明了各種各樣的注塑機控制系統(tǒng)，可以說，該注塑機控制系統(tǒng)的發(fā)明是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結(jié)晶，給模具工業(yè)的發(fā)展帶來了很大的便利，服務于人類 的生活。隨著社會的進步和科學技術的發(fā)展，在 21 世紀， 注塑機控制系統(tǒng) 已經(jīng)完全改變，全自動注塑機 早已在現(xiàn)實生活中被使用。隨著工業(yè)技術的發(fā)展，我們利用現(xiàn)有的技術發(fā)展與商業(yè)用途的新型 注塑機控制系統(tǒng) ，實現(xiàn)了大批量的 注塑機控制系統(tǒng)的發(fā)展肯進步 。 注塑機控制系統(tǒng) 被廣泛使用，主要用于 各個生產(chǎn)塑料模具的工廠 。這要求該 注塑機控制系統(tǒng) 運行平穩(wěn)，易于控制，注塑 效果好，容量大，故障低，可靠性高，噪音低，壽命長等優(yōu)點，從而 適應社會的需求 和 經(jīng)濟發(fā)展。 內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 注塑機在中國的建立的時間比較短，在很多中小型企業(yè)，市場的洗禮和考 驗的程度不夠，注塑機的企業(yè)管理水平與國際標準還有一定的差距，在客觀認識國內(nèi)注塑機市場的需 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 2 求空間和諸多問題的發(fā)展現(xiàn)狀，與國際接軌和發(fā)展就顯得尤為重要。在過去的幾年中，中國的注塑機業(yè)已經(jīng)進入了一個快速發(fā)展的時期。在國內(nèi)外兩大市場具有良好的發(fā)展勢頭。相關負責人表示，隨著近幾年的價格調(diào)整，原材料價格上漲，運輸和人力成本不斷上升，使中國的注塑機的發(fā)展是一個新的功能，如下所示： 一，生產(chǎn)和銷售規(guī)模日益擴大，信息技術 為了提高品牌知名度，注塑機企業(yè)都采用了大量的營銷策略。例如，注塑機店鋪裝修文化，導購，市場營銷活動，信息 技術，服務意識。運用現(xiàn)代技術和手段，以高要求，高消費客戶群提供個性化服務。注塑機企業(yè)也不斷從國外著名品牌營銷戰(zhàn)略，服務技能的學習，努力提高自己的營銷服務水平。大型，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的機械化，信息化管理的現(xiàn)代化，是注塑機企業(yè)做大做強的必然選擇。 二，發(fā)展環(huán)境趨好 近年來，國家先后出臺了一系列政策，以確保增長，擴大國內(nèi)需求，調(diào)整的總體要求，結(jié)構，保持經(jīng)濟平穩(wěn)較快發(fā)展的政策，這對于注塑機業(yè)的發(fā)展顯著。此外，注塑機下鄉(xiāng)的實施和全國各地的建設，為低碳，環(huán)保的注塑機業(yè)必將得到大力推廣和重視。 三，出口穩(wěn)步增長 雖然注塑 機的出口還處于起步階段，具有廣闊的發(fā)展空間。中國的注塑機企業(yè)的高度重視，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，不斷追求生產(chǎn)高檔次，高品質(zhì)的產(chǎn)品。有些產(chǎn)品在質(zhì)量和風格可與國際品牌的臥室的門完全可以媲美。一些發(fā)達國家采購勢頭越來越強，這是擴大注塑機出口非常有利。 四，人才儲備的重視 注塑機業(yè)起步比較低，行業(yè)整體素質(zhì)不高，粗放型經(jīng)濟增長方式，抄襲的產(chǎn)品，常見的現(xiàn)象，同質(zhì)化。因此，許多新的功能可以從上面可以看出，中國的注塑機市場依舊非?？春茫⒅禺a(chǎn)品質(zhì)量和售后服務，提高行業(yè)的整體素質(zhì)等方面，可以加快我國注塑機機械工業(yè)水平和國際鐵路速度快 ，國際化也是我們的一個挑戰(zhàn)，要充分利用國際和特點，加強和交流的機會，努力提高國際化視野和國際化發(fā)展布局。 用單片控制系統(tǒng)優(yōu)點 與傳統(tǒng)的 注塑機 相比， 單片機 在工業(yè) 注塑機 上的優(yōu)勢有以下幾個方面： （ 1）高可靠性、強抗干擾能力的 單片機控制系統(tǒng) 作為現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術的結(jié) 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 3 果，采用了內(nèi)部電路采用了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。 （ 2）完成，功能齊全， 單片機控制系統(tǒng) 開發(fā)的適用性，已形成了一個大，中，小系列產(chǎn)品的所有大小?？捎糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。 除了邏輯處理功能外，大多數(shù)現(xiàn)代 單片機控制系統(tǒng) 具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種控制領域。 片機的應用場合 單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域，大致可分如下幾個范疇： 單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字 電路更加強大。例如精密的測量設備（功率計，示波器，各種分析儀）。 用單片機可以構成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構成二級控制系統(tǒng)等。 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備，五花八門，無所不在。 現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信， 為在計算機網(wǎng)絡和通信設備間的應用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。 單片機在醫(yī)用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統(tǒng)等等。此外，單片機在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 4 2 系統(tǒng)總體設計 塑機控制系統(tǒng)概述 注塑機控制系統(tǒng)是整機的一個重要部分，其性能的優(yōu)劣對整機有著至關重要的影響，隨著微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展，單片機增加了運算、數(shù)據(jù)傳送和處理的功能，真正成為一種計算機工業(yè)控制裝置。單片機的功能遠遠超出邏輯控制、順序控制的范圍，所以在工業(yè)發(fā)達國家，單片機在其自動化設備中的比例占首位。近年來，我國的單片機技術也從初期的引進、消化走向吸收和推廣應用階段，并且在許多工業(yè)領域取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。 在以往國內(nèi)的注塑機控制系統(tǒng)中，主要存在兩種控制類型： (1) 繼電器控制 (2) 單片機控制 在 現(xiàn)代控制系統(tǒng)中，前種方法因其自身的局限性，多不采用。而多是采用單片機控制系統(tǒng)，這是一種工業(yè)控制機，具有抗干擾能力強，工作可行性高，平均無故障時間長，可在惡劣環(huán)境下正常工作，并可與計算機聯(lián)網(wǎng)運行。此外，單片機系統(tǒng)還可大大縮短系統(tǒng)的設計，加快工作進度。在本次設計中我們采用了單片機控制系統(tǒng)。 注塑機控制通常指的是電液控制，即由液壓和電氣控制部分組成。注塑機的控制系統(tǒng)是保證注塑機按工藝過程規(guī)定的要求（壓力、速度、溫度、時間等）和動作程序，準確有效地工作的控制系統(tǒng)。目前注塑機的發(fā)展主要集中在： （ 1）提高制 品尺寸精度和穩(wěn)定性 （ 2）提高速度、縮短成型周期 (3) 生產(chǎn)過程的自動化和省力 但所采用的技術手段，都離不開以計算機技術為基的自控技術。因此，注塑機的控制成為目前注塑機發(fā)展中一個很重要的內(nèi)容，主要包括動作程序控制（如開閉模、注射、保壓等）和過程程序控制（例如，注射過程的速度和壓力程序控制等）兩個方面。 塑機的工作原理 注塑機是一種專用的塑料成型機械，它利用塑料的熱塑性，經(jīng)加熱融化后，加以高的壓力使其快速流入模腔，經(jīng)一段時間的保壓和冷卻，成為各種形狀的塑料制品。本次的設 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 5 計原型是采用 的注塑機，與注塑機相關的注塑機圖片如下圖 1 所示： 圖 1 統(tǒng)原理框圖的確定 本次設計的是基于單片機的注塑機控制系統(tǒng)的設計，根據(jù)分析，確定它的系統(tǒng)原理框圖如下圖 2 所示： 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 6 圖 2 3 系統(tǒng)硬件的設計 片機系統(tǒng) 根據(jù)系統(tǒng)硬件框圖可以看出，在本系統(tǒng)所需的外圍電路中，多數(shù)是使用微控制器的 I/且本系統(tǒng)并非實時系統(tǒng)，對微控制器的速度需求不高，所以在本系統(tǒng)中，選擇了性價比較高的 片機 片機是一種低功 耗、高性能 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 儲器。使用 司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè) 80品指令和引腳完全兼容。片上 許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 在系統(tǒng)可編程 得片機為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 盤電路 鍵盤在單片機應用系統(tǒng)中能實現(xiàn)向單片機輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預單片機的主要手段。鍵盤實質(zhì)上是一組按鍵開關集合 ，通常選用機械彈性開關，它們利用了機械觸點的合、斷作用。鍵的閉合與否，反映在輸出電壓上就是呈現(xiàn)低電平還是高電平，通過對電平高低狀態(tài)的檢測，便可確認是否有鍵按下。為了確保 一次按鍵動作只確認一次，那就必須消除抖動的影響，這樣才能使鍵盤在單片機系統(tǒng)中使用的更加穩(wěn)定。 常用的鍵盤接口分為獨立式按鍵接口和矩陣式鍵盤接口 , 由于本文需要四個開關，因此本電路選用獨立觸摸式開關，如圖 3 所示。 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 7 112233445566D B T i t l eN um be r R e vi s i i z a t e : 2011/ 11/ 29 S he e t F i l e : E : \ 畢業(yè)論文 \新建文件夾 \ S he e t H D O C D r a w n B y :1121314V C 助電加熱電路 當注塑機的塑料溫度慢慢隨著時間的推移冷卻時，對液箱的塑料提前加熱是必要的，這一電路恰好能 完成這一功能。工作原理：當單片機 89輸出高電平時，三極管導通，致使發(fā)光二極管發(fā)亮，同時光敏三極管導通，繼電器閉合，電阻絲 熱，這樣就完成了加熱的任務，此電路雖然簡單，但在注塑機中是必不可少的。下圖 4 為溫度控制結(jié)構框圖，圖 5 為輔助加熱電路圖，圖 6 為采溫硬件電路圖。 圖 4 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 8 圖 5 圖 6 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 9 時時鐘電路 本系統(tǒng)采用 片， 時時鐘芯片是美國最新研制成功的產(chǎn)品。它可以廣泛應用于計算機、工控儀表、通信器材等設備中，是目前具 有實時時鐘功能系統(tǒng)的首選芯片。該芯片為 24 管腳雙排直列封裝 ,內(nèi)部包含鋰電池、石英晶振、非易失靜態(tài) 取代典型應用中的十六個元器件。所以說 時時鐘芯片本身就構成了一個完整的子系統(tǒng)，它的出現(xiàn)不僅縮小了設計系統(tǒng)的體積，而且也大大提高了系統(tǒng)的可靠性。該芯片主要功能包括非易失時鐘、警報器、百年歷、可編程中斷、方波發(fā)生器和 114 個字節(jié)非易失靜態(tài) 。 其引腳功能說明如下： 地址 /數(shù)據(jù)復用總線 空腳 總線類型選擇 ( 片選 R/W– 在 線下作為 /在 線下作為 /復位信號 中斷請求輸出 方波輸出 +5 電源 電源地 ① 在沒有外部電源的情況下可工作 10 年 ② 自帶晶體振蕩器及電池 ③ 可計算到 2100 年前的秒、分、小時、星期、日期、月、年七種日歷信息并帶閏年補償 ④ 用二進制碼或 代表日歷和鬧鐘信息 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 10 ⑤ 有 12 和 24 小時兩種制式， 12 小時制時有 示 ⑥ 可選用夏令時模式 ⑦ 可以應用于 種總線 ⑧ 數(shù)據(jù) /地址總線復用 ⑨ 內(nèi)建 128 字節(jié) 4 系統(tǒng)軟件設計 件組成 軟件系統(tǒng)通常分為 兩大類：一類是系統(tǒng)軟件，另一類是應用軟件。系統(tǒng)軟件指的是操作系統(tǒng)、程序設計系統(tǒng)等與計算機密切相關的程序。系統(tǒng)軟件一般由計算機生產(chǎn)商或各種軟件公司提供，帶有一定的通用性，用不著自己編寫。本課題采用單片機控制系統(tǒng)，該單片機控制系統(tǒng)對注塑機進行實時監(jiān)控。 應用軟件是用戶根據(jù)要解決的實際問題而編寫的各種程序。在計算機控制系統(tǒng)中，每個控制對象或控制任務都要有相應的控制程序，用這些控制程序來完成對象的不同要求，這種程序通常稱為應用程序。本課題主要根據(jù)注塑機的各種輸入輸出狀態(tài)來設計對應的與單片機控制相關的電路圖，流程圖等 等。 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 11 序控制流程圖的確定 通過以上分析，我們可以知道注塑機的控制過程如下圖 7 所示： 圖 7 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 12 度采集模塊流程圖的確定 注塑機的溫度采集模塊流程圖如下圖 8 所示： 圖 8 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 13 結(jié) 論 到這里，論文總算完成了，心里有一種成就感，也覺得做一套系統(tǒng)的設計不容易。 在最近的一段時間的畢業(yè)設計，使我們充分把握的設計方法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，在各種軟件 的使用找到的資料或圖紙設計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確保設計進度，本文所設計的是基于單片機的注塑機控制系統(tǒng)的設計，在做之前，我在圖書館和網(wǎng)上查找了許多關于這類的設計資料，也虛心地向我的同學和導師請教過，感覺受益良多，與此同時也覺得做一套完成的系統(tǒng)的設計不容易，需要掌握很多知識，總之，本設計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 14 致 謝 論文總算完成了，心里感概很多，在這里，我要向我的 導師表示由衷的感謝！真心的感謝我的導師這年來我諄諄教導，感謝我敬愛的老師，您不僅在學習學業(yè)上給我以精心的指導，同時還在思想給我以無微不至的關懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成大學階段的學業(yè)同時，也學到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標。知道自己想要什么了，不再是從前那個愛貪玩的我了。導師嚴謹求實的治學態(tài)度，銳意創(chuàng)新的學術作風，認真加負責，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達開朗的寬廣胸懷，平易近人。經(jīng)過近半年努力的設計與計算，查找了各類的注塑機控制系統(tǒng)的設計資料，論文終于可以完成了，我的心里無比的激動 和開心。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因為我自己已經(jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學四年來對所學知識的應用和體現(xiàn)。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是從周圍的老師和同學們身上潛移默化的學到了許多有用的知識，在此對所有關心我?guī)椭业谋磉_我由衷敬意，謝謝各位同學老師。 最后，感謝學校各位領導與老師給了我在 院學習生活四年以及參加這次畢業(yè)設計的寶貴的鍛煉機會，它使我深刻認識到在知識的汪洋大海面前我是多么無知和微不足道。這是 一個最好的時代，也是尊重知識，充分學習知識，掌握知識的時代。只有持續(xù)的不間斷地學習，才不會在激烈的競爭中落后于別人，也才能用自己的真才實學為社會做出自己應有的貢獻。知識是無止境的，無價的，我愿在求真的道路上下而求索！ 院機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 15 參考文獻 [1] 張華 注塑機控制系統(tǒng)設計 北京：科學出版社， 2] 李念 單片機控制系統(tǒng)概述 北京：機械工業(yè)出版社， 3] 張棟 單片機控制系統(tǒng)的創(chuàng)新設計 4] 姜繼海，宋錦春，高常識 . 單片機控制系統(tǒng) 工作原理 5] 張春林，曲繼方，張美麟 機械工業(yè)出版社， 6] 錢平 . 單片機應用技術 機械工業(yè)出版社， 7] 張遼遠 . 單片機控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) . 機械工業(yè)出版社， 8] 基恩士傳感器選擇手冊 2010 版本 [9] 黃長藝，嚴普強 機械工業(yè)出版社， 10] 張桓，陳作模 高等教育出版社， 11] 王昆，何小柏，汪信遠 . 單片機控制系統(tǒng)原理 版社， 12] 徐錦康 高等教育出版社， 13] 鄧星鐘 華中科技大學出版社， 14] 劉延俊 機械工業(yè)出版社， 15] 章宏甲，黃誼，王積偉 . 單片機控制系統(tǒng)的逆向設計 16] 胡泓，姚伯威 北京：國防工業(yè)出版社， 17] 陳鐵鳴 單片機控制系統(tǒng)創(chuàng)新 . 高等教育出版社， 18] 孫靖民 機械工業(yè)出版社， 19] 黃俊 北京 :清華大學出版社， 20] K. 1985. [21] . 1987.