物料分拣控制系统的设计毕业设计.docx

毕业设计

题目：物料分拣控制系统的设计（单片机）

专 业

班 级

姓 名

指导教师

机电一体化

目 录

第一部分 设计任务与调研 3

1.1 物料分拣目的和背景意义 3

1.2 物料分拣设计任务 3

1.3 物料分拣设计方法 3

第二部分 设计说明 5

2.1 主要任务 5

2.2 设计方法 5

2.3 所使用步进电机说明 错误！未定义书签。

2.4 步进电机工作原理 5

2.5 步进工作特点 6

第三部分 设计成果 5

3.1 分拣不同颜色流程图 8

3.2 分拣不同颜色程序 8

3.3 步进电机正转子程序 10

3.4 步进电机反转子程序 11

3.5 延时子程序及流程图 12

第四部分 结束语 14

第五部分 致谢. 15

第六部分 参考文献. 15

第一部分 设计任务与调研

1.1物料分拣目的和背景意义

随着社会的不断发展，市场的竞争也越来越激烈，因此各个生产企业都迫切地需要改进生产技术，提高生产效率，尤其在需要进行材料分拣的企业，以往一直采用人工分拣的方法，致使生产效率低，生产成本高，企业的竞争能力差，材

料的自动分拣已成为企业的唯一选择。目前自动分拣已逐渐成为主流，因为自动分拣是从货物进入分拣系统送到指定的分配位置为止，都是按照人们的指令靠自动分拣装置来完成的。这种装置是由接受分拣指示情报的控制装置、计算机网络，把到达分拣位置的货物送到别处的的搬送装置。由于全部采用机械自动作业，因此，分拣处理能力较大，分拣分类数量也较多；另外组态软件的的发展，为物料分拣系统增添了新的活力。

自动分拣的概念先在机场行李处理和邮政处理中心得到应用,然后普及到其他行业。随着业界对现代化物流的实际需求的增长,各行业对高速精确的分拣系统的要求正在不断地提高。这一需求最明显地表现在烟草、医药、图书及超市配送领域,并有望在将来向化妆品及工业零配件等领域扩展。这些领域的一个共同特点是产品的种类繁多、附加值高、配送门店数量多、准确性要求高和人工处理效率低等特点。

1.2物料分拣设计任务

本设计是基于51单片机的物料分拣系统设计,能够根据根据物料特点进行分拣。本装置由两部分组成：送料装置和物料分拣装置。送料装置将物料通过一定的间隔连续的传送给物料分拣装置，物料分拣装置通过传送带件物料向前传

送，到分拣口通过传感器的辨别，将不同颜色或材质的物料分拣出去。

1.3物料分拣设计方法

通过52单片机控制原理来设计物料分拣传感器，物料分拣传感器可以辨别

物料的颜色和材质，然后通过步进电机的准确分拣能力分拣出物料，分拣系统软件的实现是基于硬件电路来设计的，软件的设计主要分为主程序的设计和子程序的设计，子程序设计包括步进电机单元和延迟单元，并通过分步实现功能的方法来设计软件，并完成最后的整合调试。软件设计语言运用汇编语言，在电脑上编程通过后可下载到单片机中，即可实现对不同颜色不同材质物料的分拣。

运用单片机原理来设计物料分拣传感器，再利用传感器来把整个物料分拣控制系统分为两个部分，分别是送料装置和分拣装置。送料装置通过一定的间隔时间持续的送料给物料分拣装置，物料分拣装置通过传送带传送到分拣口，通过物料分拣传感器的辨别能力来辨别物料的特性，将不同特性的物料分拣开来。

第二部分 设计说明

2.1主要任务

自动分拣是指货物进入分拣系统到指定的分配位置为止，都是按照系统设定的指令靠自动装置来完成的。自动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成。控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示分类装置、按商品品种、按商品送达地点或按货主的类别对商品进行自动分类。这些分拣需求可以通过不同方式，如可通过条形码扫描、色码扫描、键盘输入、重量检测、语音识别、高度检测及形状识别等方式，输入到分拣控制

系统中去，根据对这些分拣信号判断，来决定某一种商品该进入哪一个分拣道口。

2.2设计方法

步进进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。四相步进电机按照通电顺

序的不同可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半，因此八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。

2.3步进电机工作原理

当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转

一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致