采用液晶顯示屏LCD1602進(jìn)行顯示。液晶顯示屏具有顯示功能強(qiáng)大，可以自己任意設(shè)置顯示內(nèi)容，而且比較美觀，整體控制也比較容易。

方案比較：考慮到系統(tǒng)的顯示功能和控制方式本設(shè)計(jì)采用了LCD1602液晶作為顯示裝置。

本流水線產(chǎn)品分類系統(tǒng)通過光電傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的計(jì)數(shù)及產(chǎn)品的大小的分類，其中對(duì)計(jì)數(shù)傳感器與分類傳感器的感應(yīng)距離通過調(diào)節(jié)完成，最后實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)光電傳感器能對(duì)大、小產(chǎn)品同時(shí)計(jì)數(shù)，分類光電傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大產(chǎn)品、小產(chǎn)品的不同感應(yīng)，單片機(jī)通過綜合判斷兩個(gè)傳感器的感應(yīng)情況驅(qū)動(dòng)舵機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品分類，并將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示于液晶屏上。另外需有傳送帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)傳送帶運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)框圖如圖所示。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路主要通過單片機(jī)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N，然后再由電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片分別電機(jī)工作帶動(dòng)傳送帶工作，保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)，然后其原理如圖3.5所示。

圖3.6 電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理圖

該紅外避障傳感器是基于紅外對(duì)管模塊的紅外避障傳感器。該傳感器模塊對(duì)環(huán)境光線適應(yīng)能力強(qiáng)，其具有一對(duì)紅外線發(fā)射與接收管，發(fā)射管發(fā)射出一定頻率的紅外線，當(dāng)檢測(cè)方向遇到障礙物（反射面）時(shí)，紅外線反射回來被接收管接收，經(jīng)過比較器電路處理之后，綠色指示燈會(huì)亮起，同時(shí)信號(hào)輸出接口輸出數(shù)字信號(hào)（一個(gè)低電平信號(hào)），可通過電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測(cè)距離，有效距離范圍 2～30cm，工作電壓為3.3V-5V。該傳感器的探測(cè)距離可以通過電位器調(diào)節(jié)、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于機(jī)器人避障、避障小車、流水線計(jì)數(shù)及黑白線循跡等眾多場(chǎng)合。

一、模塊參數(shù)說明

（1）當(dāng)模塊檢測(cè)到前方障礙物信號(hào)時(shí)，電路板上綠色指示燈點(diǎn)亮電平，同時(shí)OUT端口持續(xù)輸出低電平信號(hào),該模塊檢測(cè)距離2～30cm，檢測(cè)角度35°，檢測(cè)距離可以通過電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)，順時(shí)針調(diào)電位器，檢測(cè)距離增加；逆時(shí)針調(diào)電位器，檢測(cè)距離減少。

（2）傳感器主動(dòng)紅外線反射探測(cè),因此目標(biāo)的反射率和形狀是探測(cè)距離的關(guān)鍵。其中黑色探測(cè)距離最小，白色最大，小面積物體距離小，大面積距離大。

（3）傳感器模塊輸出端口OUT可直接與單片機(jī)IO口連接即可，也可以直接驅(qū)動(dòng)一個(gè)5V繼電器；連接方式：VCC-VCC；GND-GND；OUT-IO。

（4）可采用3-5V直流電源對(duì)模塊進(jìn)行供電。當(dāng)電源接通時(shí)，紅色電源指示燈點(diǎn)亮。

圖3.7 紅外避障模塊實(shí)物圖

為滿足本流水線分類系統(tǒng)需求，本系統(tǒng)分別在工設(shè)置兩個(gè)紅檢測(cè)模塊，啟動(dòng)一個(gè)用于計(jì)數(shù)，一個(gè)用于分類，原理圖如圖3.8所示。

圖3.8 紅外檢測(cè)原理圖

本系統(tǒng)供電除分為12V供電和5V供電，系統(tǒng)輸入220V市電然后進(jìn)行降壓，整流，最后采用LM7805和LM7812穩(wěn)壓芯片進(jìn)行穩(wěn)壓，產(chǎn)生12V和5V系統(tǒng)供電，穩(wěn)壓完成后采用多個(gè)電容進(jìn)行濾波保證電源質(zhì)量，另在電路上設(shè)計(jì)一個(gè)LED發(fā)光二極管進(jìn)行電源指示，詳細(xì)電路圖如圖3.9所示。

              圖3.9  供電電路原理圖

系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)(Programming)過程指的是后期整體程序的設(shè)計(jì)、編寫、調(diào)試的方法和過程。它是目標(biāo)明確的智力活動(dòng)。在進(jìn)行大多數(shù)的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)候，除了前期對(duì)整體系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)外，大量必須的工作就是后期怎樣根據(jù)每個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際需要設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的符合要求的應(yīng)用程序。因此，軟件設(shè)計(jì)在微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占重要地位。對(duì)于本系統(tǒng)，軟件也占有重要的地位。

本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)由主程序、初始化程序、液晶顯示程序、傳感器檢測(cè)程序、電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序、舵機(jī)驅(qū)動(dòng)程序組成。

系統(tǒng)上電開始工作時(shí)首先執(zhí)行初始化程序，初始化單片機(jī)、液晶顯示及相關(guān)程序參數(shù)初始化。初始化完成后進(jìn)入while循環(huán)主函數(shù)，先驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作帶動(dòng)傳送帶工作，然后開始光電檢測(cè)判斷，當(dāng)分類光電為高電平時(shí)代表檢測(cè)到大號(hào)產(chǎn)品，驅(qū)動(dòng)舵機(jī)左轉(zhuǎn)，當(dāng)分類光電檢測(cè)為低電平時(shí)代表檢測(cè)到小號(hào)產(chǎn)品帶動(dòng)光電右轉(zhuǎn)，檢測(cè)完成后最后更新液晶顯示，主機(jī)主程序流程圖如圖4.1所示。

圖4.1 主機(jī)主程序流程圖

LCD1602液晶顯示器在本系統(tǒng)主要用于顯示當(dāng)前產(chǎn)品計(jì)數(shù)數(shù)值等。首先程序開始后需要對(duì)LCD1602顯示器初始化，將屏幕清空，確保顯示正確。然后設(shè)置顯示內(nèi)容需要顯示的位置，然后再寫入需要寫入的數(shù)據(jù)，如完成寫入反饋給單片機(jī)，完成單個(gè)字節(jié)的顯示寫入，后續(xù)其他內(nèi)容依照上述步驟依次寫入顯示。顯示流程圖如圖4.2所示。

圖4.2 LCD1602液晶顯示器顯示流程圖

流水線產(chǎn)品分類.doc (489.5 KB, 下載次數(shù): 7)

2020-12-8 15:50 上傳

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