基于51單片機(jī)的折頁(yè)機(jī)卡紙檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

一、引言

　　折頁(yè)機(jī)是一種印后設(shè)備,它將每張很大的印刷紙折成適合平常裝訂得,人們經(jīng)常見(jiàn)到的

　　紙張的大小。分很多種類型。它可以將紙張四折、八折、十六折、三十二折當(dāng)在折紙的過(guò)程中,發(fā)生卡紙時(shí),卡紙檢測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出停機(jī)信號(hào)和報(bào)警信號(hào),并發(fā)出信息指示卡紙發(fā)生的位置。

　　目前,國(guó)內(nèi)折頁(yè)機(jī)卡紙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以PLC為核心控制得為主,PLC控制設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,穩(wěn)定可靠,但PLC有許多不足之處。占用PLC I/O口數(shù)量過(guò)多,大約14之多。PLC的工作方式是每次掃描各個(gè)I/O口。根據(jù)每個(gè)I/O口的變化作出相應(yīng)處理。占用I/O口過(guò)多就會(huì)增加PLC的處理時(shí)間。增加主控PLC的負(fù)擔(dān)。國(guó)外如日本都是采用以單片機(jī)為核心的卡紙監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。單片機(jī)體積小,運(yùn)算速度高,有豐富的各種資源,能進(jìn)行更復(fù)雜得運(yùn)算。可靠性基本滿足需求。

二、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求

　　系統(tǒng)用于檢測(cè)折頁(yè)機(jī)紙張的運(yùn)行狀態(tài),通過(guò)RS485與PLC通訊,在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)如果檢測(cè)到紙張停留在機(jī)器中,系統(tǒng)立即輸出信號(hào)給PLC。系統(tǒng)的幾個(gè)輸入信號(hào),都是NPN型,即有信號(hào)時(shí)是24v低電平,沒(méi)信號(hào)時(shí)是24v高電平。包括：一個(gè)來(lái)自光電開(kāi)關(guān)的脈沖信號(hào)。五個(gè)光電開(kāi)關(guān)信號(hào)。單張進(jìn)紙按鈕信號(hào)。連續(xù)進(jìn)紙按鈕信號(hào)。24v直流電源信號(hào)。兩個(gè)備用輸入端子。輸出信號(hào)包括：發(fā)生故障時(shí)輸出有開(kāi)點(diǎn)變?yōu)殚]點(diǎn)的繼電器信號(hào)。3個(gè)備用輸出端子。

三、硬件設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)采用AT89C55作為核心控制器,外擴(kuò)4K的RAM存儲(chǔ)24C01芯片。本產(chǎn)品是原折頁(yè)機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)的升級(jí)換代產(chǎn)品,所以盡量采用原系統(tǒng)的通訊模式。采用M75176芯片,使用485通訊格式與控制顯示折頁(yè)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的PLC進(jìn)行通訊。控制輸出模塊也就是報(bào)警停機(jī)模塊用AT89C55控制24v歐姆龍繼電器,輸出24v停機(jī)信號(hào)給主控PLC。

1、電平轉(zhuǎn)換電路

　　折頁(yè)機(jī)上一共設(shè)有5個(gè)傳感器加上一個(gè)時(shí)鐘信號(hào),一共有由6個(gè)24v輸入信號(hào)。輸入有效信號(hào)是24v低電平,當(dāng)紙張通過(guò)傳感器時(shí),傳感器給出一個(gè)24v低電平。當(dāng)沒(méi)有紙張通過(guò)傳感器時(shí),傳感器給出24V高電平。所以正常工作時(shí),傳感器輸出一個(gè)24v的寬脈沖信號(hào)。當(dāng)有發(fā)生卡紙時(shí),傳感器將一直輸出24v高電平或者24v低電平。當(dāng)紙卡在傳感器下時(shí)是輸出24v低電平。當(dāng)紙卡在兩個(gè)傳感器之間時(shí)是輸出24高電平。輸出一個(gè)控制信號(hào)根據(jù)廠家要求預(yù)留兩個(gè)控制線路。因?yàn)閱纹瑱C(jī)要求5v的TTL電平,因此必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換模塊。輸入輸出均用TLP521-4光隔將24v電平轉(zhuǎn)換成TTL電平,或反之。每條輸入輸出線路均用發(fā)光二極管指示。AT89C55是51系列單片機(jī)之一,port1口具有上拉電阻,所以選用port1作為輸入口。