自动贴片机驱动系统项目设计方案.doc

《自动贴片机驱动系统项目设计方案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、自动贴片机驱动系统项目设计方案2系统方案设计2.1方案比较方案一：LED贴片机的驱动系统主要完成检测位置信号，控制电机转动的功能。位置检测信号由光电传感器提供，当物料的位置放置正确之后，光电检测装置产生一个下降沿脉冲，单片机（STC89C52）检测到下降沿脉冲，触发一次外部中断，后续部件开始使能，整个系统开始工作。由于系统需要四个步进电机运作，步进电机1控制LED灯底板的进入与退出，步进电机2、3、4分别控制取料器的x，y，z运动。串口用于单片机与PC通信，下载程序和调试。方案一采用四个步进电机驱动板分别驱动四个步进电机。系统框图如图2.

2、1所示。图2.1四驱动方案系统框图方案二：只是用一个步进电机驱动板，用四组继电器完成四个电机的分别驱动过程。单片机检测到光电传感器传输过来的信号，系统开始工作。单片机分别控制四组继电器的开断来确定哪一个电机与电机驱动板联通，这就需要每组四个继电器控制四路电机信号，共四个电机所以需要16个继电器来完成整个系统的控制。系统框图如图2.2所示。图2.2四组继电器驱动方案2.2方案论证方案一：每个电机都有一个电机驱动，每个电机驱动需要单片机的4个IO口来控制转动信号，共需要4x4=16个IO口来控制，每个驱动的控制是相互独立的。方案二：不同于方案

3、一的地方是四个电机共用一个电机驱动，而电机与电机驱动信号的连接是通过继电器来连接的，共4组继电器，每个继电器组又有4个继电器，每组的继电器共用一个通断信号，所以继电器共需要单片机4个IO口来提供驱动信号，再加上电机驱动需要单片机4个IO口，共需要8个IO口就能完成系统电机转动部分控制。注意每一时刻只能导通一组继电器。例如给继电器组1导通信号，此时电机驱动就控制步进电机1。2.3方案选择方案一实现起来简单，信号不会相互干扰，可以实现多个电机可以同时控制，节省时间，但是电路实现较为复杂。方案二能够使用较少的IO口，最大限度的使用电机驱动板，节

4、省资源，但是每次只能控制一个电机。为了能够提升系统的速度，加快生产效率，在综合考虑到实际应用效果、测量指标要求、数据量大小、成本等诸多方面因素，方案一较方案二来说具有明显的优势，能够克服方案二的不足，同样也能完全达到系统要求。因此选择方案一作为我此次设计方案。3单元模块设计3.1电源电路在这次的电源电路部分，我们为整个电路的供电提供了两种模式，一种用5V电压直接对整个电路供电；一种是外接12—40V电压，此时就需要设计一个稳压的电源电路。在此对稳压电路进行一定说明，在整个系统中，主控芯片STC89C52的供电电压为5V，系统所使用的步进电

5、机驱动芯片L298N以及步进电机28BYJ-48的工作电压均为+5V，鉴于系统有四个步进电机需要驱动，所使用的电流较大，所以在这里选用LM2576-5这一电源稳压芯片。稳压电路如图3.1所示。图3.1稳压电路原理图3.2单片机最小系统系统的主控芯片为STC89C52单片机。可以将该芯片类比于控制或指挥人体工作运转的大脑,但是要想使得该芯片能够正常工作必须要外接一些硬件电路才行，由此搭建出STC89C52单片机的最小系统，而其的重要性亦不言而喻。STC89C52单片机最小系统如图3.2所示。图3.2单片机最小系统电路单片机在执行复位命令以前

6、，单片机的复位端口必须产生多个的高电平输出。若复位引脚（RST）一直为“1”时，则CPU一直处于复位状态。按照实际情况，复位可以分为两种，即开关进行复位和通电进行复位。图3.3所示为手动（开关）复位电路。图3.3手动（开关）复位电路（1）复位后状态：①复位后PC的为0000H，程序开始执行的值为0000H。②当SP值等于07H时，这表示堆栈底部当前处于07H处，此时需要重新设定SP的值。③若我们假设P0-P3口的当前值为FFH。如果输入口需要采用P0-P3端口时，必须先输出高电平给这个端口。当单片机复位后，此时已经将P0-P3口每一端线置

7、为“1”。（2）WDT的溢出会导致该引脚输出高电平。STC89C52RC芯片部有一个高增益的反相放大器，这个放大器主要用来构成部振荡器的主要是一个高增益的反相放大器。它与晶振一起产生的振荡电路图参见下图3.4。图3.4时钟自激震荡电路单片机部有属于自己的振荡器，在外部晶振电路共同作用时，会放出一定量的偕波，这样的话不利于时钟振荡器的稳定性。这时就需要在振荡器的两端处连接上两个22PF的电容接地来保证电路的稳定。故本设计中采用的是图3.4的晶振电路：图3.5晶振电路3.3光电检测电路在实际的生产过程中，在送料器部分还有一套完整的光电检测系统

8、，用以检测送料器部分送料已经到位，这是在可以进行下一步的贴装工作。在本次设计中，由于是探究贴片机的驱动系统部分，因此对于具体的光电检测部分不做深入研究。在此，将光电检测部分简化为一个光电检测电