基于单片机的工位状态显示系统设计(附件)【字数：13527】
摘 要随着科技的发展，工业生产的技术越来越趋向于自动化，自动化流水线便是最为突出的代表。单片机的应用能促使工业生产自动化、智能化、简单化，不仅节约了企业的资金，还大大缩短了生产的周期，提高了产品的质量。在生产线系统中，我们需要及时得到每个工位状态的信息，以便我们更快速的了解整个生产系统的运行状态。课题便是基于AT89S52以及AT89C2051的工位状态显示系统的设计，用于实现对各个工位所处状态以及时间的控制与显示。设计的主控板是利用AT89S52单片机作为主控部分对整体进行控制，各个工位状态采集板则以AT89C2051单片机进行控制，主控板与工位采集板之间通过无线通信技术实现信号的传输，能够实现各工位准备、运行、故障状态的显示和时间的采集等功能。对于电路中一些芯片的选用，在综合比较了之后，采取最优方案。然后开始对原理图和PCB板进行绘制，并开始程序的编写，最后通过Keil软件对主控程序以及工位采集程序进行了编译调试。
目 录
第一章 概述 1
1.1引言 1
1.2课题设计的背景 1
1.3单片机工业应用的前景 1
1.4无线通信的应用优势 2
1.5课题主要研究方向 2
1.6本章小结 3
第二章 总体设计 4
2.1总体架构 4
2.2主控板设计思路 4
2.3工位状态采集板设计思路 5
2.4本章小结 6
第三章 主控板电路设计 7
3.1单片机的选型 7
3.2单片机电路 7
3.3存储器电路 8
3.4时钟电路 10
3.5报警电路 11
3.6数码管显示电路 11
3.7 双色发光管显示电路 13
3.8通信电路 13
3.9按键及复位电路 14
3.10电源指示滤波电路 15
3.10电源插口电路 16
3.11下载接口电路 16
3.12本章小结 16
第四章 工位采集板电路设计 17
4.1单片机AT89C2051简介 17
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
4.2单片机电路 17
4.3状态显示及按键电路 18
4.4其他电路 18
4.5本章小结 18
第五章 软件设计 19
5.1主控板程序设计 19
5.1.1 程序变量定义 19
5.1.2子程序设计 20
5.2工位状态采集板程序设计 22
5.3本章小结 23
第六章 调试 24
6.1keil软件的使用 24
6.2软件的调试 25
6.3本章小结 27
结束语 28
致 谢 29
参考文献 30
附录A 电路原理图 31
附录B 电路板图 32
第一章 概述
1.1引言
随着时代的进步，世界工业技术水平的飞速发展，在我国越来越多的大型、中型采用自动化生产线 [1]，实现全自动生产，自动化生产线的使用不仅为公司节省了大量的人力资源，还大大缩短了生产的周期，并提高了产品的质量。
自动化生产线优点不单单是这些，在为人们解放双手的同时，它也承担一些人们无法完成的工作，在面对恶劣、危险的工作环境，在面对复杂繁多的生产工艺，机器比人类更加适合。同时自动生产线在人们的控制下，能够按照指令自动进行操作与控制，它能达到“稳，准，快”的要求。
自动化技术在很多方面为人造福，比如在工业、农业、科研等等，在这些方面都占很大比列。自动生产线的使用不仅可以让人类远离一些体力脑力的劳动，还可以让人类远离恶劣、危险的工作环境，自动化的出现远远提高劳动生产效率，并使各种技术的应用得到了很好的发展。
1.2课题设计的背景
目前单片机在我们生活中触手可及，它的应用十分广泛，汽车的导航装置，飞机上仪表的监控，工业自动化的数据处理与实时监控，家用电器的控制，医疗设备的控制，同时单片机也广泛应用于智能IC卡，汽车的安全系统等等。因此，我们需要对于单片机进行系统的学习，并加以开发与应用，这样人们的生活也会更加智能化、更加便捷简单，自动化产业得到更加稳健的发展，社会的经济也提升。
课题是基于单片机在工业自动化的应用下进行研究的。在现代社会中，工业生产的技术越来越趋向于自动化，自动化流水线便是最为突出的代表，与此同时，对自动化技术的要求也越来越高。在生产线系统中，不同的工位都占据着十分重要的作用，我们需要及时得到每个工位的状态信息，为了更直观的了解各工位的信息，我们可以采用采集数据、联机、数据显示的方法以便于更好的控制整个自动化产线。它能促使工业生产自动化、智能化、简单化，从而节省了大量资源，为工业的发展提供了便利。
1.3单片机工业应用的前景
单片机可以看作一个微型计算机[2]，它把系统集成到一个芯片上，可以实现很多有用的功能。它价格便宜，功能强悍，体积小，这些优点为我们学习、应用及开发提供了便利的条件。单片机能大大提高产品的智能性，易用性和节能性等主要的性能指标，让我们的生活带变得更加舒适和方便，同时它在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量，提高产值[3]。单片机的应用给我们带来极大的便利，我相信学好单片机将不仅为自己也为社会贡献出一份自己的力量。
在工业生产上，对于自动化生产线的控制有很多的可行方案，最近十几年，生产流水线常常由大型计算机系统加以控制，大型计算机系统虽然可以实现对生产流水线的一些功能，往往需要大量精力以及时间的投入。人们需要时刻监管计算机系统，出现系统故障需要人工解决，发生故障时，故障也较难排除。不仅如此，生产线上不同工位的控制与现实也不够直观，不便于操作与管理。
在这个情况下，单片机的优势就突显而出，单片机系统的控制能力相对于大型计算机更加强悍，更为廉价便利。相比于以前传统的生产线工位控制显示系统相比，具有更加广阔的应用前景。采用单片机实现生产线工位状态显示具有如下优点[4]：
1.单片机系统体积较小，可以嵌入生产系统中，使生产系统更为精简；
2.相对于传统计算机系统，单片机运算更为快速，效果更好；
3单片机价格低廉；
4.单片机的功能更为强大。
5.程序更为简单，一般采用C语言或者汇编进行编程，程序易读性更好。
1.4无线通信的应用优势
在现代工业生产中，生产系统的繁杂往往是因为复杂的接线，加大了系统故障的排查难度。所以，无线通讯技术的应用越来越广泛，无线通讯模块也越来越更频繁的应用于集成电路与控制系统中。
目 录
第一章 概述 1
1.1引言 1
1.2课题设计的背景 1
1.3单片机工业应用的前景 1
1.4无线通信的应用优势 2
1.5课题主要研究方向 2
1.6本章小结 3
第二章 总体设计 4
2.1总体架构 4
2.2主控板设计思路 4
2.3工位状态采集板设计思路 5
2.4本章小结 6
第三章 主控板电路设计 7
3.1单片机的选型 7
3.2单片机电路 7
3.3存储器电路 8
3.4时钟电路 10
3.5报警电路 11
3.6数码管显示电路 11
3.7 双色发光管显示电路 13
3.8通信电路 13
3.9按键及复位电路 14
3.10电源指示滤波电路 15
3.10电源插口电路 16
3.11下载接口电路 16
3.12本章小结 16
第四章 工位采集板电路设计 17
4.1单片机AT89C2051简介 17
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
4.2单片机电路 17
4.3状态显示及按键电路 18
4.4其他电路 18
4.5本章小结 18
第五章 软件设计 19
5.1主控板程序设计 19
5.1.1 程序变量定义 19
5.1.2子程序设计 20
5.2工位状态采集板程序设计 22
5.3本章小结 23
第六章 调试 24
6.1keil软件的使用 24
6.2软件的调试 25
6.3本章小结 27
结束语 28
致 谢 29
参考文献 30
附录A 电路原理图 31
附录B 电路板图 32
第一章 概述
1.1引言
随着时代的进步，世界工业技术水平的飞速发展，在我国越来越多的大型、中型采用自动化生产线 [1]，实现全自动生产，自动化生产线的使用不仅为公司节省了大量的人力资源，还大大缩短了生产的周期，并提高了产品的质量。
自动化生产线优点不单单是这些，在为人们解放双手的同时，它也承担一些人们无法完成的工作，在面对恶劣、危险的工作环境，在面对复杂繁多的生产工艺，机器比人类更加适合。同时自动生产线在人们的控制下，能够按照指令自动进行操作与控制，它能达到“稳，准，快”的要求。
自动化技术在很多方面为人造福，比如在工业、农业、科研等等，在这些方面都占很大比列。自动生产线的使用不仅可以让人类远离一些体力脑力的劳动，还可以让人类远离恶劣、危险的工作环境，自动化的出现远远提高劳动生产效率，并使各种技术的应用得到了很好的发展。
1.2课题设计的背景
目前单片机在我们生活中触手可及，它的应用十分广泛，汽车的导航装置，飞机上仪表的监控，工业自动化的数据处理与实时监控，家用电器的控制，医疗设备的控制，同时单片机也广泛应用于智能IC卡，汽车的安全系统等等。因此，我们需要对于单片机进行系统的学习，并加以开发与应用，这样人们的生活也会更加智能化、更加便捷简单，自动化产业得到更加稳健的发展，社会的经济也提升。
课题是基于单片机在工业自动化的应用下进行研究的。在现代社会中，工业生产的技术越来越趋向于自动化，自动化流水线便是最为突出的代表，与此同时，对自动化技术的要求也越来越高。在生产线系统中，不同的工位都占据着十分重要的作用，我们需要及时得到每个工位的状态信息，为了更直观的了解各工位的信息，我们可以采用采集数据、联机、数据显示的方法以便于更好的控制整个自动化产线。它能促使工业生产自动化、智能化、简单化，从而节省了大量资源，为工业的发展提供了便利。
1.3单片机工业应用的前景
单片机可以看作一个微型计算机[2]，它把系统集成到一个芯片上，可以实现很多有用的功能。它价格便宜，功能强悍，体积小，这些优点为我们学习、应用及开发提供了便利的条件。单片机能大大提高产品的智能性，易用性和节能性等主要的性能指标，让我们的生活带变得更加舒适和方便，同时它在工农业生产上也极大地提高了生产效率和产品质量，提高产值[3]。单片机的应用给我们带来极大的便利，我相信学好单片机将不仅为自己也为社会贡献出一份自己的力量。
在工业生产上，对于自动化生产线的控制有很多的可行方案，最近十几年，生产流水线常常由大型计算机系统加以控制，大型计算机系统虽然可以实现对生产流水线的一些功能，往往需要大量精力以及时间的投入。人们需要时刻监管计算机系统，出现系统故障需要人工解决，发生故障时，故障也较难排除。不仅如此，生产线上不同工位的控制与现实也不够直观，不便于操作与管理。
在这个情况下，单片机的优势就突显而出，单片机系统的控制能力相对于大型计算机更加强悍，更为廉价便利。相比于以前传统的生产线工位控制显示系统相比，具有更加广阔的应用前景。采用单片机实现生产线工位状态显示具有如下优点[4]：
1.单片机系统体积较小，可以嵌入生产系统中，使生产系统更为精简；
2.相对于传统计算机系统，单片机运算更为快速，效果更好；
3单片机价格低廉；
4.单片机的功能更为强大。
5.程序更为简单，一般采用C语言或者汇编进行编程，程序易读性更好。
1.4无线通信的应用优势
在现代工业生产中，生产系统的繁杂往往是因为复杂的接线，加大了系统故障的排查难度。所以，无线通讯技术的应用越来越广泛，无线通讯模块也越来越更频繁的应用于集成电路与控制系统中。
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