縫紉機生產線計件系統設計

摘要：介紹了一種縫紉機生產線計件系統，給出了系統的硬件電路和軟件設計思想，該系統以單片機AT89S51為控制中心，以光電開關為傳感器，可以檢測生產線上產品實際數量以及顯示時間、實際產量、計劃產量等數據。實踐證明該系統可靠性好、操作方便、測試精度高，可廣泛應用在家電、食品等生產領域。
關鍵詞：生產線；計件系統；AT89S5l；光電開關

隨著現代生產的規模化發展，傳統人工統計產品的方法難以做到及時準確，為了對自動生產線上的零件或成品進行動態管理和統計，需要安裝必要的自動檢測與計數裝置。一方面可實時顯示產品的數量等信息，另一方面可向計算機管理系統提供動態數據，為過程控制提供依據。
本系統是為某縫紉機廠裝配線設計的，該廠目前共有20條縫紉機生產線，每條生產線都需要有計件系統。系統應完成的功能包括實時檢測并顯示生產線上產品數量，能顯示時間、計劃產量等數據，同時可在線設定參數，向主控室傳送數據。

1 硬件系統的組成
系統采用AT89S51為主控制器，由鍵盤、信號檢測、看門狗、時鐘、顯示、通信等電路組成，系統框圖如圖1所示。

AT89S51是一個低功耗、高性能的CMOS 8位單片機，其芯片內含有4 kB的E2PROM，無需外擴存儲器，電路簡單可靠。本系統時鐘采用6 MHz，P0口為數據口，P1.0～P1.6接鍵盤電路，P2口用于地址控制，P3.3，P3.4和P3.5用于接信號檢測電路，P1.0接看門狗復位電路，為其提供周期輸入信號。
信號檢測電路用于檢測生產線上產品的數量，當生產線上有產品通過時，信號檢測電路給單片機提供相應數量的脈沖信號，AT89S51利用片內定時／計數器進行計數。每正向通過1臺產品，計數器“加1”。顯示電路需顯示：當前時間、計劃產量、實際產量等數據，其中當前時間信號由時鐘芯片DSl2887產生，實際產量為目前實際生產出的產品臺數即計數器當前數據，計劃產量是當天計劃總臺數由鍵盤輸入。系統采用串行通訊，單片機的TXD和RXD通過MAX485與上位機相連。
1．1 看門狗復位電路
看門狗復位電路采用美國Dallas公司生產的微處理器監控芯片DSl232。DSl232采用8腳DIP封裝，具有性能可靠、使用簡單、價格低廉的特點，應用在單片機產品中能夠很好地提高硬件的抗干擾能力。DSl232具有如下功能：微處理器掉電或電源電壓瞬變降低時可自動復位微處理器；在微處理器失控狀態下可以停止和重新啟動微處理器；精確的5％或10％電源供電監視。在DSl232內部集成有看門狗定時器，當DSl232的周期輸入端ST端在設置的周期內沒有有效信號到來時，DSl232的RST端將產生復位信號。這一功能對于防止由于干擾等原因造成的微處理器死機是非常有效的。看門狗定時器的定時時間由DSl232的TD引腳確定。本系統中TD接地，定時器時間為150 ms。P1.0接DSl232，為其提供周期輸入信號。RST輸出信號反向后接單片機外部中斷INT0。