基于PIC16F628单片机的CM402型高速贴片机控制系统改造设计与实现

基于PIC16F628单片机的CM402型高速贴片机控制系统改造设计与实现[图](2012/4/2611:28)引言随着表面贴装技术（SurfaceMountedTechnology，SMT）的不断优化及贴片元器件制作工艺的迅速发展，贴片机在电子制造业中的应用日益突出。CM402型高速贴片机是由日本松下公司研发和生产，针对某些特定工件、按特定工序进行批量加工的专用设备。根据笔者为期两周的现场调查和论证，传统CM402型高速贴片机在拼接料生产过程中，若出现拼接料检知停止时，停机扫料的时间将影响到生产效率。通过认真分析该设备的工序流程及阅读其用户手册，可将此拼接料检知、停机扫料程序进行技术改造，并在原有电控系统上利用PVS控制系统替代Timer（计时器），可实现接料不停机控制功能，从而可提升其生产效率。本文以利用PIC16F628单片机构成PVS控制系统为例，从硬件系统设计和软件系统设计入手，给出了印制电路板图、电路原理图及源代码。硬件系统设计该PVS控制系统以PIC16F628单片机为核心，由PIC16F628单片机及其外围元器件、电源模块、继电器模块组成，印制电路板和电路原理图如图1、图2所示。图1印制电路板图2原理图PIC16F628单片机及其外围元器件PIC16F628单片机是由Microchip公司生产的PIC系列8位CMOS闪存单片机之一，该系列单片机采用RISC（ReducedInstructionSetComputer）嵌入式结构，具有执行速度高、功耗低、体积小巧、工作电压低、驱动能力强、品种丰富等优越性能。其总线结构采取数据总线和指令线分离独立的哈佛（Harvord）结构，具有很高的流水处理速度。与同类8位单片机相比，程序存储器可节省一半，指令运行速度可以提高4倍左右。PIC16F628单片机封装形式为DIP-18，配合相应程序，该芯片可实现继电器智能控制功能，即配合其他配套电路可构成PVS控制系统，实现CM402型贴片机接料不停机控制功能。JP2为报警信号输入端、JP5为PC机并口解锁信号输入端、SB1、SB2为定时时间调节按钮，LED1～LED6构成定时时间显示电路，单只LED亮表示10s，全部亮表示60s。电源模块电源模块设计的质量直接关系到PVS控制系统的稳定性。该控制系统直接利用CM402型贴片机的+24V稳压电源，故采用稳压性能较好的三端稳压集成电路LM7812、LM7805实现两级稳压，为单片机、光电耦合器等元器件提供+5V直流稳压电源。JP1为24V电源输入端，与CM402贴片机相应插座直接连接。继电器模块继电器模块由晶体管驱动电路和固态继电器构成。其中VT1、VT2选用C9014型晶体管；欧姆龙TQ2-24V型24V继电器。该模块工作状态由单片机RA4（第3脚）控制，并通过JP3、JP4与CM402型贴片机相应端口相连。软件系统设计软件环镜基于MPLABIDEV8.33，编译器HI-TECHC,仿真器ICD2.0烧写PIC16F628芯片实现CM402型贴片机控制系统改造设计功能。实现程序如下：#include__CONFIG(0X1F3C);#defineulongunsignedlong#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar#defineRD(1)#defineWR(11)#defineWREN(12)#defineWRERR(13)#defineFREE(14)#defineCFGS(16)#defineEEPGD(17)#defineSTART_READ_EEPROM()EECON1=EECON1|RD#defineSTART_WRITE_EEPROM()EECON1=EECON1|WR#defineENABLE_WRITE_EEPROM()EECON1=EECON1|WREN#defineDISABLE_WRITE_EEPROM()EECON1=EECON1&(~WREN)#defineSELECT_EEPROM()EECON1=EECON1&(~(EEPGD|CFGS))#defineoutRA3uintjs=1;ucharKey_Num=0x00,Key_Num1=0x00;//本次键码ucharKey_Backup=0x00,Key_Backup1=0x00;//备份键码ucharkey,temp,key1,temp1;bitKey_Dis_F=0,Key_Dis_F1=0,OFF_ON=0;ucharES=1,ES_DATA=1;bita;ulongz=1;ucharES_BC_DATA;voidms(uintb);voidkeyscan(void);charreadByte(charaddr);voidwriteByte(charaddr,chardata);voidX_Y_IN(void);voidmain(){TRISB2=0;TRISB3=0;TRISB4=0;TRISB5=0;TRISA6=0;TRISA7=0;RB2=1;RB3=1;RB4=1;RB5=1;RA6=1;RA7=1;TRISB0=1;TRISB1=1;RB0=1;RB1=1;TRISB6=1;TRISB7=1;RB7=1;RB6=1;GIE=1;PEIE=1;T1CON=0X01;TMR1IE=1;TMR1IF=0;TMR1L=0XEF;TMR1H=0XD8;CM0=1;CM1=0;CM2=1;C2OUT=0;C2INV=1;TRISA4=0;RA4=1;TRISA3=0;RA3=1;a=out=1;ES_BC_DATA=readByte(0x00);ES_DATA=ES=ES_BC_DATA;while(1){asm(clrwdt);//清看门狗keyscan();X_Y_IN();if((C2OUT==1)&(OFF_ON==1)&(a==0)){ms(4);if((C2OUT==1)&(OFF_ON==1)&(a==0)){C2OUT=0;ES_DATA=ES_BC_DATA;OFF_ON=0;a=out=1;z=1;}}switch(ES){case1:RB2=1;RB3=1;RB4=1;RB5=1;RA6=1;RA7=0;break;case2:RB2=1;RB3=1;RB4=1;RB5=1;RA6=0;RA7=0;break;case3:RB2=1;RB3=1;RB4=1;RB5=0;RA6=0;RA7=0;break;case4:RB2=1;RB3=1;RB4=0;RB5=0;RA6=0;RA7=0;break;case5:RB2=1;RB3=0;RB4=0;RB5=0;RA6=0;RA7=0;break;case6:RB2=0;RB3=0;RB4=0;RB5=0;RA6=0;RA7=0;break;}}}voidms(uintb){ucharc;while(b--)for(c=123;c0;c--);}voidinterrupttmr1(void){if(TMR1IF==1){TMR1IF=0;TMR1L=0XEF;TMR1H=0XD8;js++;if(js==1000){js=1;if(OFF_ON==1){if(ES_DATA!=0);{ES_DATA--;if(ES_DATA==0){a=out=0;}}}}}}voidX_Y_IN(void){if((RB0==0)&(RB1==0)){ms(2);if((RB0==0)&(RB1==0)&((z++)==500)){temp1=1;}}else{z=1;temp1=0;}Key_Num1=temp1;if((Key_Num1!=0x00)&&(Key_Num1==Key_Backup1)){if(!Key_Dis_F1){Key_Dis_F1=1;asm(clrwdt);if((RB0==0)&(RB1==0)){OFF_ON=1;}}}else{Key_Backup1=Key_Num1;Key_Dis_F1=0;}}voidkeyscan(void){if((RB7==0)|(RB6==0)){ms(10);if((RB7==0)|(RB6==0)){temp=1;}}else{temp=0;}Key_Num=temp;if((Key_Num!=0x00)&&(Key_Num==Key_Backup)){if(!Key_Dis_F){Key_Dis_F=1;asm(clrwdt);if((RB6==0)&(RB7==1)){ES--;if(ES=1){ES=1;}if(ES!=ES_BC_DATA){ES_DATA=ES_BC_DATA=ES;writeByte(0x00,ES_BC_DATA);writeByte(0x01,out);writeByte(0x02,RA4);writeByte(0x03,RB1);writeByte(0x04,RB0);writeByte(0x05,z);}}if((RB6==1)&(RB7==0)){ES++;if(ES=6){ES=6;}if(ES!=ES_BC_DATA){ES_DATA=ES_BC_DATA=ES;writeByte(0x00,ES_BC_DATA);}}}}else{Key_Backup=Key_Num;Key_Dis_F=0;}}charreadByte(charaddr){chartmpEEPROM;EEADR=addr;SELECT_EEPROM();START_READ_EEPROM();tmpEEPROM=EEDATA;returntmpEEPROM;}voidwriteByte(charaddr,chardata){EEADR=addr;EEDATA=data;SELECT_EEPROM();ENABLE_WRITE_EEPROM();EECON2=0X55;EECON2=0Xaa;START_WRITE_EEPROM();ENABLE_WRITE_EEPROM();while(1!=EEIF);EEIF=0;}结束语该PVS控制系统以PIC16F628单片机为核心，具有集成度高、性能稳定、抗干扰能力强、性价比高等优点。该PVS控制系统已制作成品销售，由苏州翔庆精密机械有限公司等单位经过6个月的联机生产验证，证明该设计方案可靠、可行。利用该PVS控制系统改造CM402型贴片机，预期可提升生产力约4%，具有良好的实用价值。