服裝生產自動熨燙系統設計

熨燙是服裝生產的最后一道工序，通常有上下板的驅動、加壓力、吹蒸汽、抽濕和吹風等工作，對服裝的質量有著重要的作用。傳統的熨燙過程由工人手動操作。質量控制難度較大，因此，許多企業提出對生產設備進行自動化改造的要求。本文所闡述的方案采用單片機系統構成一個可編程控制器，嵌入到現有的生產設備中。取代工人的手工操作。本方案利用現有設備，較小的投資就可以使服裝生產的自動化水平得到較大地提高。

1 系統設計方案
熨燙工序中的驅動上下板、加壓力、吹蒸汽、抽濕和吹風等工作是通過電磁悶的啟閉來控制的。現有設備上電磁閥的啟閉由人工操作手動開關來完成，根據服裝面料和服裝種類的不同，有不同的操作流程。因此，所涉及的自動熨燙系統應能根據不同的設置完成不同的操作流程，此外，還應具有良好的人機接口，以便進行參數設置及監測系統狀態。

系統選用單片機作為信息處理和控制的核心．如圖1所示。主控單片機接收前道工序的控制信號，從EWROM中讀出設置的參數，根據不同的流程，控制可控硅的通斷，進而控制熨燙設備電磁閥的動作，使熨燙工序有序進行。

2 系統硬件設計
2．1 主控制單元
系統選用低功耗高性能的單片機AT89S52作為控制和信息處理的核心，AT89S52指令系統和引腳與標準80C51單片機完全兼容，可以使用KeiI C進行軟件開發。具有3個16位定時器，8KB在系統可編程的程序存儲器，256B RAM，以及1個片內看門狗。 為了增強數據線上的抗干擾能力，所有數據線均接有拉高電阻。此外，由于AT89S52的I／O只有4組32個，而系統需要將近40條引線，所以要對I／O進行復用。考慮到系統中需要復用的I／O不多，而且液晶模塊和輸出模塊的數據線并不需要同時使用，本系統只是通過鎖存器74HC573將PO口復用，如圖2所示。

當單片機AT89S52需要讀寫液晶模塊時，將P3．O置“1”，P3．1清零，此時鎖存器74HC573鎖存，單片機P0口的數據不影響鎖存器的輸出；當單片機需要輸出時，將P3．0清零，P3．1置“1”，此時單片機P0口的數據對液晶模塊沒有影響，而鎖存器的輸出與PO口數據同步。

2．2 參數存儲模塊
在開始工作之前可以進行參數設置，系統將調整好的參數寫入E2PROM中。為了減少讀寫E2PROM的次數，在系統開機時將數據從E2PROM中讀出，保存在單片機的RAM中。

本系統采用具有I2C接口的lkbits的E2PROMAT24C0l。I2C總線極大地方便了系統設計，無須設計總線接口，從而使設計時間大為縮短。參數存儲單元電路如圖3所示。

在圖3所示的電路中，AT24C01的地址為000，電阻R37和R38也起拉高的作用，SCL與SDA為接入單片機I/O的連接線，分別模擬I2C總線的時鐘和數據線。

2.3 人機接口模塊
人機接口部分采用4×4鍵盤和240×128的液晶顯示板，可以完成對參數的設置，并且能夠實時監測系統的當前狀態。接鍵式鍵盤通常都會有抖動，可能造成系統的誤操作，設計時在硬件中加入電容以吸收噪聲。另外，在軟件上對輸入進行消抖處理，將脈沖寬度小于1ms的輸入忽略。顯示部分采用帶中文字庫的液晶顯示板，使得開發更容易、迅速。

2.4 輸出模塊
可控硅可以較好地實現對交流電的開關功能，但是如果在交流電非過零點時啟動或切斷電源，會對電源造成很大的干擾。此外，如果直接用單片機的輸出去控制可控硅的控制端，在可控硅開關時會將干擾引入單片機，造成嚴重后果。因此本系統選用了一個具有過零觸發和光電隔離功能的可控硅驅動芯片MOC3041去控制可控硅。電路如圖4所示。