在上位机内输入资料的识别码,经过相关运算后控制系统开始工作:上位机与单片机分系统之间通讯,选中仓储柜及柜中抽屉,并控制电机的运动方向使柜中抽屉按照*近路线运行至取物窗口。窗口处设计有取物安全保护装置。资料被提出来后,上位机对其进行管理。仓储柜内部的温度、湿度实时监控,并设计有报警装置。
控制系统设计AT89C51是一种8位CMOS微控制器,内含4kB快闪可编程/擦除只读存储器(FPEROM)。可实现与8051引脚和指令系统完全兼容。它具有可编程全双工串行通道,空闲转态维持低功耗和掉电状态保存存储内容等特点。选用它作为控制芯片除了可以简化电路设计外,程序的编写和固化也相当方便。
控制电路如所示。设计中采用看门狗X25045保护重要数据。X25045是一种含有E2PROM存储芯片的看门狗,它兼有电压监控、看门狗定时器和E2PROM等功能。X25045还为89C51提供上电复位,当程序紊乱或电压失常时启动内部看门狗电路以强制单片机复位,使程序从头开始执行。X25045内置512B的E2PROM存储单元,可随时保存各种重要数据,如A/D采样结果和窗口抽屉识别码等,这使系统掉电后重要数据不45机械与电子会丢失,给程序编制带来了方便。
通讯系统开发以MAX1480B为数据通讯接口器件,提供标准的RS485通讯接口。MAX1480B是完整的、电气隔离RS485数据通讯接口,它可以为光耦器和变压器提供一个完整的接口。驱动电路具有限制短路电流的能力,并由热关断电路实施保护,使之功耗降低。热关断电路可把驱动电路的输出端置于高阻状态。硬件接口如所示。用P2.5脚控制数据传输方向,当P2.5脚为逻辑高电平1时,数据由AT89C51传向通讯总线;当P2.5脚为逻辑低电平0时,AT89C51接收来自通讯总线数据。
控制系统软件部分主要采取模块化设计,其内容包括主程序模块和子程序模块。主程序模块主要是完成初始化、系统数据库加载、X25045数据读取及置P2.5管脚状态并开中断。子程序模块主要是电机运动状态选择以及温度、湿度和窗口情况监测等。系统以上位机为主机,以AT89C51为分机,构成一对多的模式,采用半双工异步通讯,并以查询方式工作。应用软件C语言编制,界面设计应用Delphi语言编制,运行在Windows环境下。
结束语为了增加系统工作的可靠性,还设计了一系列的硬件抗干扰措施。如低通滤波电路、电气隔离、屏蔽线、加宽地线及电源引脚处加滤波电容和去耦电容等措施。该系统经过调试和运行,能实现很好的控制效果,并已投入生产和应用。