【kaiyun.com】基于单片机的折页机卡纸检测系统的设计

本文摘要：一、章节折页机是一种印后设备，它将每张相当大的印刷纸剪成合适平时印刷得，人们常常看到的纸张的大小。分很多种类型。 它可以将纸张四折、八折、十六腰、三十二折当在折纸的过程中，再次发生卡纸时，卡纸检测系统自动收到停机信号和报警信号，并收到信息命令卡纸再次发生的方位。目前，国内折页机卡纸系统的设计以PLC为核心掌控得居多，PLC掌控设计非常简单，平稳可信，但PLC有许多不足之处。闲置PLCI/O口数量过多，约14之多。PLC的工作方式是每次扫瞄各个I/O口。

一、章节折页机是一种印后设备，它将每张相当大的印刷纸剪成合适平时印刷得，人们常常看到的纸张的大小。分很多种类型。

它可以将纸张四折、八折、十六腰、三十二折当在折纸的过程中，再次发生卡纸时，卡纸检测系统自动收到停机信号和报警信号，并收到信息命令卡纸再次发生的方位。目前，国内折页机卡纸系统的设计以PLC为核心掌控得居多，PLC掌控设计非常简单，平稳可信，但PLC有许多不足之处。闲置PLCI/O口数量过多，约14之多。PLC的工作方式是每次扫瞄各个I/O口。

根据每个I/O口的变化做出适当处置。闲置I/O口过多就不会减少PLC的处置时间。减少主控PLC的开销。

国外如日本都是使用以单片机为核心的卡纸监测系统。单片机体积小，运算速度低，有非常丰富的各种资源，能展开更加简单得运算。可靠性基本符合市场需求。

二、系统总体设计拒绝系统用作检测折页机纸张的运营状态，通过RS485与PLC通讯，在机器运转时如果检测到纸张逗留在机器中，系统立刻输入信号给PLC。系统的几个输出信号，都是NPN型，即有信号时是24v低电平，没有信号时是24v高电平。

还包括：一个来自光电开关的脉冲信号。五个光电开关信号。单张进纸按钮信号。

倒数进纸按钮信号。24v直流电源信号。

两个可用输出端子。输入信号还包括：再次发生故障时输入有开点变成闭点的继电器信号。3个可用输入端子。

三、硬件设计本系统使用AT89C55作为核心控制器，外阔4K的RAM存储24C01芯片。本产品是原折页机检测系统的升级换代产品，所以尽可能使用原系统的通讯模式。

使用M75176芯片，用于485通讯格式与掌控表明折页机运营状态的PLC展开通讯。掌控输出模块也就是报警停机模块用AT89C55掌控24v欧姆龙继电器，输入24v停机信号给主控PLC。

1、电平切换电路折页机上一共另设5个传感器再加一个时钟信号，一共有由6个24v输出信号。输出有效地信号是24v低电平，当纸张通过传感器时，传感器得出一个24v低电平。当没纸张通过传感器时，传感器得出24V高电平。所以长时间工作时，传感器输入一个24v的长脉冲信号。

当有再次发生卡纸时，传感器将仍然输入24v高电平或者24v低电平。当纸卡在传感器下时是输入24v低电平。当纸卡在两个传感器之间时是输入24高电平。

输入一个掌控信号根据厂家拒绝腾出两个掌控线路。因为单片机拒绝5v的TTL电平，因此必需设计适当的电平切换模块。输入输出皆用TLP521-4光隔将24v电平转换成TTL电平，或反之。每条输入输出线路皆用发光二极管命令。

AT89C55是51系列单片机之一，port1口具备上拉电阻，所以搭配port1作为输出口。2、防误动模块继电器掌控末端输出低电平导通线圈，继电器动作停机。折页机工作时，再次发生卡纸故障时，单片机向继电器掌控末端输入低电平，线圈合电导合，时隔电气电源动作。而在折页机开始工作时，电路设计再行向单片机验收然后向继电器验收，继电器掌控末端有电平变化，引发继电器动作。

这是不合乎生产拒绝的。为避免继电器误动，使用了GAL16VB门芯片。GAL输出5个信号，逻辑代表5个传感器的状态，5个信号与门输出。

GAL芯片输入掌控继电器。当有一个传感器下再次发生卡纸时。适当转变GAL的一个输出信号。GAL芯片输入转变，如后再行导通继电器停机，由于五个传感器开始状态恒定，所以继电器会再次发生误动作。

3、存储积极开展模块在实际生产中，机器有可能继续停机。下次机器开机时，运营的是同一批任务，这就要用于开始时的某些参数变量。而单片机的RAM存储区在机器停机掉电后，其中的数据将不会全部遗失。

如果放到ROM中，程序大小早已慢相似AT89C55的容量，而且一般变量不存放在ROM中。ROM中的数据一旦载入掉电不变化，一般存放程序数据。而这些参数变量在工作任务转变时，其值也将再次发生转变。

这就必须外阔ROM，24C01是一种EEPROM芯片，掉电还可留存数据，反对I2C。可擦写一百万次以上，能留存数据40年。24C01和AT89C55通讯的方式使用I2C模式。四、软件设计1、软件开发环境程序用于C51。

开始软件仿真测试时，C51的开发工具是用于现在最风行的KEIL51和Vision2构建研发环境。KEIL51是德国KEIL公司研发的单片机C语言编译器，其前身是FRANKLINC51，现在的近期版本V6功能早已非常不俗，尤其是相容ANSIC后又减少了很多与硬件密切相关的编译器特性，使得在8051系列单片机上的研发应用程序更加便利和快捷。

Vision2是一种集成化的文件管理编译器环境，编译器环境用于KEIL51，构建了文件编辑处置、编译器链接、项目管理、窗口、工具提到和软件建模调试等多种功能。在线调试时用于伟福自带的开发工具WAVE6000。

将源代码拷贝到WAVE6000下，使用WAVE自研发的c编译器comp51，不作适当的改动。展开在线调试。WAVE6000是南京伟福实业公司研发的。

反对汇编语言和C语言，也具备强劲的项目管理、变量仔细观察通编译器功能。2、软件设计思想软件主要使用轮询的方法来检测否卡纸。

首先展开主控芯片AT89C55和拓展存储芯片24C01的初始化。主控芯片AT89C55还包括Time方式设置、中断使能等等。

拓展存储芯片24C01的初始化还包括读取子程序撰写等等。单张回头纸时记录各种参数还包括每张纸通过每个传感器的时间即脉冲数，每张纸在每连个传感器之间行驶的时间。

倒数回头纸时，也记录每张纸的这些参数，然后使用轮询的方法，对每张纸的参数与单张回头纸时所记录的参数展开较为，如果在容许的范围内，则解释折页机工作长时间，反之则发出报警停机信号。五、结束语此检测系统提升了折页机的自动控制水平。此系统经过现场实验，运营平稳可信，超过了设计拒绝。

目前该系统已制成产品应用于实际产品中。如果改良软件的设计思路和用于跟高速的MCU，不会使系统更进一步优化，超过更佳的效果。

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