基于單片機(jī)的禽蛋智能分級(jí)包裝裝置設(shè)計(jì)與研究
發(fā)布時(shí)間:2020-01-31 08:45
【摘要】:禽蛋包裝可以有效防止禽蛋受損、防止外界雜質(zhì)污染還可以增加禽蛋的購買便利性。目前國際市場(chǎng)的禽蛋包裝設(shè)備多種多樣,多數(shù)是PLC控制,其包裝具有高效性,但價(jià)位也較高;針對(duì)國內(nèi)家禽市場(chǎng)的小規(guī)模生產(chǎn),本研究設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)控制的分級(jí)包裝裝置,禽蛋輸送機(jī)構(gòu)采用單排通道結(jié)構(gòu),由分流導(dǎo)向機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分級(jí)包裝,步進(jìn)電機(jī)控制導(dǎo)向板進(jìn)行順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),將單排禽蛋裝入多排一體的托盤,完成禽蛋的裝盤包裝。
【圖文】:
。其每一枚雞蛋單獨(dú)處理的技術(shù),使得生產(chǎn)過程中的交叉感染的可能性降到最低。Purdue大學(xué)(美國)、新西蘭政府工業(yè)研究公司等都在從事禽蛋包裝機(jī)的生產(chǎn)或研究。這些公司的產(chǎn)品,普遍應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù),傳感器技術(shù)配合氣動(dòng)和機(jī)械系統(tǒng),能夠完成自動(dòng)包裝工作。但是國外的這些包裝裝置,大都是基于PLC控制,且都具有大型化,價(jià)格昂貴,不適合國內(nèi)一些中小禽蛋企業(yè)的加工生產(chǎn)。本研究設(shè)計(jì)了一種單片機(jī)控制的機(jī)械包裝機(jī),具有價(jià)格實(shí)惠,使用方便等優(yōu)點(diǎn)。1機(jī)械系統(tǒng)與試驗(yàn)材料及流程1.1硬件系統(tǒng)采用的機(jī)械機(jī)構(gòu)[2](如圖1所示)主要有機(jī)架、電動(dòng)機(jī)、傳送帶、帶輪、步進(jìn)電機(jī)、導(dǎo)向板、吊筒支架、禽蛋托盤、輸送帶、傳送輥筒等。圖1包裝裝置Fig.1Packagingunit1.機(jī)架2.電動(dòng)機(jī)3.傳送帶4.帶輪5.步進(jìn)電機(jī)6.導(dǎo)向板7.吊筒支架8.禽蛋托盤9.輸送帶10.傳送輥筒1.2軟件系統(tǒng)本設(shè)計(jì)應(yīng)用了美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)KeilC51。C語言在功能上、可讀性、結(jié)構(gòu)性、可維護(hù)性上具有明顯優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)。其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具,在開發(fā)的過程中事半功倍[4]。KeilC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具,是一個(gè)基于Windows的開發(fā)平臺(tái),包含有高效的C編程器,支持所有的Keil8051工具,使用C語言可以通過C編譯器編譯為機(jī)器碼,使單片機(jī)執(zhí)行程序。Keil集編輯、編譯和仿真于一體,111
內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2014年功能強(qiáng)大非常適合本設(shè)計(jì)的開發(fā)[5]。1.3試驗(yàn)材料本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的是初產(chǎn)蛋。初產(chǎn)蛋是年輕母雞剛做媽媽時(shí)下的蛋,個(gè)頭較小,通常一斤(0.5kg)會(huì)有12個(gè)左右。蛋黃色深,蛋清黏稠,無激素和抗生素,膽固醇低且味道鮮美,含豐富的維生素、氨基酸和人體所需的各種微量元素,而且還富含免疫因子,因此營養(yǎng)價(jià)值比較高,是禽蛋加工市場(chǎng)的優(yōu)良品種。1.4試驗(yàn)流程試驗(yàn)流程如圖2所示。圖2試驗(yàn)流程Fig.2Testprocess2程序設(shè)計(jì)2.1單片機(jī)選擇單片機(jī)是集中央處理單元、存儲(chǔ)器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器及輸入、輸出接口等元器件于一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。就單片機(jī)組成而言,,雖然它只是一塊芯片,但它包含了計(jì)算機(jī)的基本組成單元,仍由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分組成,這種結(jié)構(gòu)使得單片機(jī)成為具有獨(dú)特功能和特色的計(jì)算機(jī)[5]。本設(shè)計(jì)采用STC89C52單片機(jī)作為控制核心。STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓、高性能COMOS8的微處理器,引腳圖如圖3所示。圖3STC89C52引腳圖Fig.3STC89C52pinfigure2.2步進(jìn)電機(jī)選擇步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下,電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù),而不受負(fù)載變化的影響,當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào),它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度,稱為“步距角”,它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量的準(zhǔn)確定位;同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度,以達(dá)到調(diào)速的目的。本設(shè)計(jì)中,步進(jìn)電機(jī)用來帶動(dòng)導(dǎo)向筒,因此其功率不需太大,小功率電機(jī)即可滿足?
本文編號(hào):2574978
【圖文】:
。其每一枚雞蛋單獨(dú)處理的技術(shù),使得生產(chǎn)過程中的交叉感染的可能性降到最低。Purdue大學(xué)(美國)、新西蘭政府工業(yè)研究公司等都在從事禽蛋包裝機(jī)的生產(chǎn)或研究。這些公司的產(chǎn)品,普遍應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù),傳感器技術(shù)配合氣動(dòng)和機(jī)械系統(tǒng),能夠完成自動(dòng)包裝工作。但是國外的這些包裝裝置,大都是基于PLC控制,且都具有大型化,價(jià)格昂貴,不適合國內(nèi)一些中小禽蛋企業(yè)的加工生產(chǎn)。本研究設(shè)計(jì)了一種單片機(jī)控制的機(jī)械包裝機(jī),具有價(jià)格實(shí)惠,使用方便等優(yōu)點(diǎn)。1機(jī)械系統(tǒng)與試驗(yàn)材料及流程1.1硬件系統(tǒng)采用的機(jī)械機(jī)構(gòu)[2](如圖1所示)主要有機(jī)架、電動(dòng)機(jī)、傳送帶、帶輪、步進(jìn)電機(jī)、導(dǎo)向板、吊筒支架、禽蛋托盤、輸送帶、傳送輥筒等。圖1包裝裝置Fig.1Packagingunit1.機(jī)架2.電動(dòng)機(jī)3.傳送帶4.帶輪5.步進(jìn)電機(jī)6.導(dǎo)向板7.吊筒支架8.禽蛋托盤9.輸送帶10.傳送輥筒1.2軟件系統(tǒng)本設(shè)計(jì)應(yīng)用了美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)KeilC51。C語言在功能上、可讀性、結(jié)構(gòu)性、可維護(hù)性上具有明顯優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)。其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具,在開發(fā)的過程中事半功倍[4]。KeilC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具,是一個(gè)基于Windows的開發(fā)平臺(tái),包含有高效的C編程器,支持所有的Keil8051工具,使用C語言可以通過C編譯器編譯為機(jī)器碼,使單片機(jī)執(zhí)行程序。Keil集編輯、編譯和仿真于一體,111
內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2014年功能強(qiáng)大非常適合本設(shè)計(jì)的開發(fā)[5]。1.3試驗(yàn)材料本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的是初產(chǎn)蛋。初產(chǎn)蛋是年輕母雞剛做媽媽時(shí)下的蛋,個(gè)頭較小,通常一斤(0.5kg)會(huì)有12個(gè)左右。蛋黃色深,蛋清黏稠,無激素和抗生素,膽固醇低且味道鮮美,含豐富的維生素、氨基酸和人體所需的各種微量元素,而且還富含免疫因子,因此營養(yǎng)價(jià)值比較高,是禽蛋加工市場(chǎng)的優(yōu)良品種。1.4試驗(yàn)流程試驗(yàn)流程如圖2所示。圖2試驗(yàn)流程Fig.2Testprocess2程序設(shè)計(jì)2.1單片機(jī)選擇單片機(jī)是集中央處理單元、存儲(chǔ)器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器及輸入、輸出接口等元器件于一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。就單片機(jī)組成而言,,雖然它只是一塊芯片,但它包含了計(jì)算機(jī)的基本組成單元,仍由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分組成,這種結(jié)構(gòu)使得單片機(jī)成為具有獨(dú)特功能和特色的計(jì)算機(jī)[5]。本設(shè)計(jì)采用STC89C52單片機(jī)作為控制核心。STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓、高性能COMOS8的微處理器,引腳圖如圖3所示。圖3STC89C52引腳圖Fig.3STC89C52pinfigure2.2步進(jìn)電機(jī)選擇步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下,電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù),而不受負(fù)載變化的影響,當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào),它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度,稱為“步距角”,它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量的準(zhǔn)確定位;同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度,以達(dá)到調(diào)速的目的。本設(shè)計(jì)中,步進(jìn)電機(jī)用來帶動(dòng)導(dǎo)向筒,因此其功率不需太大,小功率電機(jī)即可滿足?
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