基于单片机的自动分拣机控制系统设计..

华东交通大学理工学院InstituteofTechnology.EastChinaJiaotongUniversity毕业设计GraduationDesign（2009—2013年）题目基于单片机的自动分拣机控制系统设计分院：机电工程分院专业：机械电子工程班级：机电2009-3学号：20090410290305学生姓名：徐刚指导教师：蒋英钰起讫日期：2012.11-2013.5华东交通大学理工学院毕业设计原创性申明本人郑重申明：所呈交的毕业设计是本人在导师指导下独立进行的研究工作所取得的研究成果。设计中引用他人的文献、数据、图件、资料，均已在设计中特别加以标注引用，除此之外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。毕业设计作者签名：日期：年月日毕业设计版权使用授权书本毕业设计作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交设计的复印件和电子版，允许设计被查阅和借阅。本人授权华东交通大学理工学院可以将本设计的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编毕业设计。（保密的毕业设计在解密后适用本授权书）毕业设计作者签名：指导教师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日华东交通大学理工学院毕业设计1摘要近年来，随着我国经济的发展和社会的进步，邮政事业得到了空前发展。邮政通信网的技术含量不断增加，技术装备水平也在不断的提高，邮件处理已基本实现机械化，并且朝着自动化的方向迈进。本文着眼于我国当前邮政事业的发展，设计了基于单片机控制的邮件自动分拣机控制系统。该系统是在传统的胶带输送机和现有的自动分拣技术的基础上，利用先进的条形码识别技术，结合步进电机、接近开关和单片机进行控制的自动化分拣系统。该分拣系统快速、灵活、准确，操作简单方便。提高了邮件分拣效率及精准率、降低工人劳动强度、缩短在此方面与国外发达国家的距离。在设计过程中运用到了机械设计、单片机控制、接口技术等方面的理论。关键词：自动分拣；单片机；接近开关；步进电机徐刚：基于单片机的自动分拣机控制系统设计2AbstractInrecentyears,withChina'seconomicdevelopmentandsocialprogress,obtainedtheunprecedenteddevelopmentofthepostalbusiness.Growingtechnicalcontentofpostalcommunicationnetwork,thetechnicalequipmentlevelisalsoinconstantincrease,mailprocessinghasbasicallyrealizemechanization,andmovinginthedirectionofautomation.Thispaperfocusonthedevelopmentofcareerofourcountrycurrentpostal,designtheparcelsortingmachinecontrolsystembasedonsinglechipmicrocomputercontrol.Thesystemisinthetraditionalbeltconveyor,andonthebasisoftheexistingautomaticsortingtechnology,usingadvancedbarcoderecognitiontechnology,combinedwiththesteppingmotor,ProximitySwitchesandsinglechipmicrocomputertocontroltheautomatedsortingsystem.Therapidsortingsystem,flexible,accurate,easyandconvenientoperation.Toimprovethesortingefficiencyandaccuraterate,reducethelaborintensityofworkers,shortenedthedistancewithforeigndevelopedcountriesinthisaspect.Duringthedesignprocessusingthemechanicaldesign,single-chipmicrocomputercontroltheoryandinterfacetechnology,etc.Keywords：Automaticmailsorting;MCU;ProximitySwitches;Steppermotor华东交通大学理工学院毕业设计3目录中文摘要………………………………………………………………………………………….1英文摘要………………………………………………………………………………………….2目录………………………………………………………………………………………….3引言………………………………………………………………………………………….1第一章绪论……………………………………...…………………………………....................11.1分拣系统简介………………………………………………………………………………11.2主要任务……………………………………………………………………………………11.3设计方案……………………………………………………………………………………2第二章基本理论………………………………………………………………….......................32.1单片机…………………………………………………………………………...................32.1.1单片机概述……………………………………………………………………………32.1.2单片机的基本结构方框图……………………………………………………………32.1.3单片机最小系统………………………………………………………........................52.2步进电机……………………………………………………………………......................62.2.1步进电机概述…………………………………………………………………………62.2.2步进电机分类…………………………………………………………………………62.2.3步进电机的工作原理……………………………………………………...…………62.2.4本系统选择的步进电机………………………………………………………………7第三章硬件设计………….……………………………………………………………………..83.1接近开关……….………..………………………………………………………………….83.1.1接近开关概述…..……….…………………………………………………………..…83.1.2接近开关的分类与选择……………………………………………………………….83.1.3光电式接近开关概述……………...……………………………………......................83.1.4基本原理……………………...………………………………………………………..83.1.5主要分类……………………...………………………………………………………..93.274LS138译码器……………………………………………………………..…………...103.2.174LS138译码器概述………………...………………………………………………103.2.2本文应用…………………………………………………………….………..………103.3ULN2003A驱动芯片…………………………………………………………………….113.3.1ULN2003A驱动芯片概述…….......…………………………………………………11徐刚：基于单片机的自动分拣机控制系统设计43.3.2本文应用………...............................................................................…………………113.4拨码开关………………………………………………………………………………….123.4.1拨码开关概述..………….……………………………………………………………123.4.2本文应用……………………..……………………………………………………….123.5LED数码管………...…………………………………………………………..................133.5.1LED数码管概述..................................………………………………………………133.5.2本文应用..………………………………………………………………………….…133.6蜂鸣器….…..……………………………………………………………………………..143.6.1蜂鸣器概述…….…..…………………………………………………………………143.6.2本文应用………......………………………………….………………………………14第四章软件设计……………………………………………………………………………….154.1软件设计过程…………….………………………………………………………………154.2软件控制流程图………….………………………………………………………………154.3软件程序设计…………….………………………………………………………………16第五章结论………………….…………………………………………………………………20参考文献……………….………………………………………………………………………..21附录…..…………………………………………………………………………………….22华东交通大学理工学院毕业设计1引言当前，邮政事业正在进入一个崭新的自动化阶段。伴随着在邮政运作中以及处理流程管理方面引进新的管理理念，邮政通信网覆盖范围及装备水平均在不断提高，其处理流程已基本实现机械化，正逐渐向自动化、智能化方向全面发展。其中，一个重要的课题就是利用机器自动分拣。以美国、日本及欧洲为代表的发达国家为代表，在分拣系统的应用方面自动化程度越来越高。智能分拣系统已成为大中型物流中心、配送中心和流通中心不可缺少的一部分，在邮政业中也有广泛的应用。与整个物流业的大环境相比，我国在分拣系统和技术方面相对发达国家还比较落后，人工作业的情况还非常普遍，智能化拣选系统的利用程度较低。即，我国分拣系统的应用呈现出自动化系统和设备应用范围不广泛、集约化程度低的特点。而我国邮政事业庞大、且在飞速发展过程中，需要大量的人力资源和技术支持。且邮政事业和人们的生活是息息相关，随着人们生活水平的提高，社会的不断发展，邮政事业也越来越多样复杂。但传统邮件的分拣大多采用手工操作，这样的后果是不但效率低，工作量十分的繁重而且误差率级高。为了改善这种状况，实现邮件处理的高度自动化，提高邮件的处理速度，减少大量的人力，以适应现代化的发展，本文着眼于我国当前邮政事业的发展，设计了基于单片机控制的邮件自动分拣机控制系统。该系统应用的意义在于：提高邮件分拣效率及精准率、降低工人劳动强度、缩短在此方面与国外发达国家的距离。华东交通大学理工学院毕业设计1第一章绪论1.1分拣系统简介自动分拣系统(Automaticsortingsystem)是先进配送中心所必需的设施条件之一。具有很高的分拣效率，通常每小时可分拣商品6000-12000箱；可以说，自动分拣机是提高物流配送效率的一项关健因素。它是二次大战后在美国、日本的物流中心中广泛采用的一种自动分拣系统，该系统目前已经成为发达国家大中型物流中心不可