“亚龙杯”单片机控制装置安装与调试项目赛题.doc

本文件为单片机控制装置安装与调试一、大赛名称 2009年“亚龙杯”辽宁省中等职业学校电工电子技术学生技能大赛 二、时间、地点 时间：2009年4月26日，26日11时前报到。 地点：沈阳装备工程学校（沈阳市铁西区肇工北街16号）。 三、项目设置 1.电子产品装配与调试。 2.机电一体化设备组装与调试。 3.单片机控制装置安装与调试。 1.根据工业废料智能分拣系统的相关说明和工作要求，选择需要的控制模块和元器件，在赛场提供的图纸上，画出你设计的工业废料智能分拣系统模拟装置的模块接线图。 3. 根据你设计的硬件电路，编写工业废料智能分拣系统模拟装置的控制程序，存放在“D”盘以工位号命名的文件夹内。 4. 请调试你编写的程序，检测和调整有关硬件设置，完成工业废料智能分拣系统模拟装置的整体调试，使之能实现规定的任务要求，并将编译通过的程序“烧入”单片机中。 二、工业废料智能分拣系统相关说明 （一）工业废料智能分拣系统简介 工业废料智能分拣系统示意图如图1所示。图中黑、黄、白三种球代表三种不同的废料，分别用代号1、2、3表示。工作时，系统每次使用传送带运送一组（黑、黄、白三种）工业废料到分拣区后，系统先对废料的颜色进行识别并获得三种废料的当前位置序列，然后据此信息采用最优方案自动分拣搬运到指定的位置：黑、黄、白三种废料分别放置在工位三下方、工位二、工位一三个分拣回收入口处，最后放料闸门开启使废料进入回收废料箱。 图1 工业废料智能分拣系统示意图 （二）工业废料智能分拣系统模拟装置及其功能 工业废料智能分拣系统模拟装置由进料传送带电机、分拣机械手、放料闸门电机、键盘、液晶屏等模块组成。 1．进料传送带电机：使用交、直流电机控制模块中的24V直流电机，电机得电旋转模拟传送带传送废料。 2．分拣机械手：使用YL-G001型智能物料搬运装置模拟分拣机械手，其分拣区及工位如图2所示。分拣动作说明：在工位一或工位二中抓取废料，放入工位三上方导槽中，物料由于重力作用自动滚落至工位三下方，而原本工位三下方废料滚动至工位二，从而改变废料排列顺序。若在分拣过程中，由于导槽中有毛刺，导致小球卡在导槽中不能滚动至工位三下方，允许人工拨动小球使其滚落。 3．放料闸门电机：使用步进电机控制模块中的步进电机，废料分拣完成后，步进电机运转带动放料闸门开启使废料进入回收箱。 图 2 分拣机械手结构示意图 4．键盘：使用指令模块中的4X4行列式按键作为键盘面板，各按键定义如图3所示： 图 3键盘面板示意图 数字键：0-9用于输入数字。 功能键：“开始、停止、暂停”功能键控制系统的运行、停止和暂停。“确认”按键对输入的数字进行确认；“自动/手动”按键用于切换自动识别或手动输入废料当前序列的模式；系统应同时具备手动和自动识别废料功能。“查询”按键用于查询已分拣废料的组数。 5．液晶显示：本系统使用128X64液晶显示模块显示工作状态等信息。液晶显示中所有字符（中文，英文，数字，标点）皆为16X16点阵标准字体（宋体）。 6．声音报警：系统声音报警由主机模块中蜂鸣器实现。 7．控制总开关：控制系统工作和运动机构（24V）电源通断。用钮子开关实现，手柄向上为“开”，向下为“关”。 三、工业废料智能分拣系统模拟装置制作任务 1.系统初始状态设置要求 （1）系统复位。 开启控制总开关，系统开始工作，运动机构上电，机械手自动复位至工位三上方，手爪放松，进料传送带电机停止，放料闸门处于关闭状态（步进电机指针复位至1cm处）。液晶屏显示初始化界面如图4所示。复位完成后，初始化界面保留2秒，然后系统进入自检状态，自检界面如图5所示。 图4 初始化界面 图 5自检界面 （2）系统自检。 机械手先后测试由工位三上方分别到工位一、工位二抓球至工位三上方放球所需的时间，时间由0.0秒开始按0.1秒递增显示。自检界面中计时范围为0.0秒～9.9秒，如超出范围则应调节机械手缩短其运行时间。自检完成后，自检界面保留2秒，自检数据备用，然后系统进入停止状态。液晶屏显示停止界面（如图6所示，初始为自动工作模式），等待开始信号。 图 6停止界面（自动） 图 7停止界面（手动） 在停止界面中按下“自动/手动”按键，可切换废料位置序列的识别模式：即原来为自动工作模式，按下该键切换为手动识别工作模式；若原来为手动工作模式，按下该键切换为自动识别工作模式。两种工作模式的显示界面分别如图6、图7所示。说明：如果选手无法完成自动识别废料的颜色，则可用手动模式输入废料当前颜色序列，便于完成后续任务。 2.系统运行要求 （1）进料 按下“开始”键，液晶屏显示进料界面如图8所示。与此同时进料传送带电机旋转2秒带动传送带