1640[毕设课设]基于单片机产品数量自动计量智能系统设计（仿真，程序，报告）-方案分享

基于单片机的产品数量自动计量智能系统设计

一、项目概述

本项目设计了一款基于单片机的自动计量智能系统，主要用于产品的计量和包装。系统能够记录已封装的箱数，控制流水线工作速度，并实时显示已计量的瓶数和封装的箱数。

二、系统组成

2.1 主要组件

• 主控芯片：AT89C51单片机
• LCD显示模块：用于显示瓶数、箱数和速度
• 直流电机：48V 2000W，用于驱动流水线
• 传感器：用于检测瓶数
• RS-485接口：用于与包装机的数据通信

2.2 控制逻辑

系统的控制逻辑如下：

1. 瓶数检测：

   • 通过传感器检测瓶子数量，并实时更新计数。

2. 箱数记录：

   • 每当瓶数达到51瓶时，记录已封装的箱数并重置瓶数计数。

3. 速度控制：

   • 用户通过人机交互界面调整流水线的工作速度。

4. 数据通信：

   • 通过RS-485接口与包装机进行数据通信，发送启动和停止命令。

三、硬件设计

3.1 电路设计

电路图展示了系统的主要组件及其连接关系，包括：

• 单片机电路：AT89C51与各个模块的连接。
• LCD显示电路：用于显示当前瓶数、箱数和速度。
• 电机控制电路：用于控制直流电机的启停和速度。
• 传感器电路：用于检测瓶数。
• RS-485通信电路：用于与包装机的数据通信。

3.2 关键连接

• 电源管理：

  • 确保系统稳定工作，通常使用适当的电源模块。

• 电机控制：

  • 通过PWM信号控制电机速度，使用H桥电路实现电机的正反转。

四、软件设计

4.1 软件架构

软件部分主要包括以下几个模块：

• 初始化模块：配置系统参数，初始化各个外设。
• 瓶数检测模块：读取传感器输入，更新瓶数计数。
• 箱数记录模块：判断瓶数是否达到51瓶，更新箱数。
• 速度控制模块：根据用户输入调整电机速度。
• 通信模块：实现与包装机的RS-485通信。

4.2 主要功能实现

1. 系统初始化：

   • 启动时设置LCD显示初始状态。

2. 瓶数检测：

   • 实时检测瓶数并更新显示。

3. 箱数记录：

   • 每当瓶数达到51瓶，记录箱数并重置瓶数计数。

4. 速度控制：

   • 用户通过旋钮或按键输入调整流水线速度。

5. 数据通信：

   • 通过RS-485接口发送启动和停止命令。

五、RS-485通信协议

5.1 通信帧格式

• 同步字节：0xAA
• 命令字节：
  • 0x33：启动包装
  • 0x55：停机
• 校验和：前两个字节的无符号代数和

5.2 通信程序示例

void sendCommand(uint8_t command) {
   
    uint8_t syncByte = 0xAA;
    uint8_t checksum = syncByte + command;
    
    // 发送同步字节
    RS485_SendByte(syncByte);
    // 发送命令字节
    RS485_SendByte(command);
    // 发送校验和
    RS485_SendByte(checksum);
}

六、流程图