AT89C51单片机塑料管材自动切割系统设计+电路图+程序(2)

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3.2 系统硬件的结构框图 12

3.3 单片机的开发与应用 12

第四章系统的硬件设计 14

4.1 硬件电路设计原则 14

4.2 单片机的电路设计 14

4.2.1 AT89C51 单片机的主要功能 - 15

4.2.2 AT89C51 单片机的引脚介绍 - 16

4.2.3 AT89C51硬件电路的设计 - 17

4.3 单片机的中断系统和定时计数器 17

4.4 A/D 和D/A 转换 18

4.5 按键和显示模块 20

4.6 硬件的总体电路的设计 21

第五章系统软件的设计 26

5.1 软件设计原则 26

5.2 头文件、变量定义、延时程序等的设计 27

5.3 LM016L 显示模块的设计 - 28

5.4 A/D 转换和按键程序 30

结论与展望 32

致谢 34

参考文献 35

附录 37

第一章绪论 1.1 概述进入 21 世纪以后，我国工业迅速的发展起来。由于建筑行业和排水给水行业的快速发展，我国对塑料管材的需求量进一步提高。到 2010 年，我国新建的楼房内的排水管道 80％都采用塑料管道，基本把铸铁管淘汰了[1]。建筑物电线的穿线护管的利用达到了 90%，超过一半的下水管道都采用塑料管，农业灌溉塑料管材的利用率达到 80%以上[2]。由此可以看出，塑料管材的运用渗透到我们身边的各个领域，塑料管材扮演的角色也越来越重要。随着我国建筑业、农业、工业、电力、给水排水、市政工程、通讯等行业对塑料管道的需求量正在不断加大，这使塑料行业的发展越来越迅速，而且发展的速度也一直保持在较高水平。我国现在已经成为了塑料管道生产和应用的大国之一，在管材的产量增加的同时，产品质量水平不断的提高，行业的技术也越来越先进，塑料管材的产量、应用量等经济技术指标达到了历史的最高水平，但是我国在管材的生产稳定性和精度方面仍然无法与美国、欧洲等先进国家相比[3]。市场推广工作还要不断地加强，使得大多数企业不得不在有限的市场中竞争。2010 年以后我国塑料管道业的技术发展很迅速，我们从一个技术落后的国家逐渐发展成了生产技术比较成熟的国家，但是在塑料管材的推广应用发面我们还是比较落后的[4]。用户和有关设计部门对于塑料管道的优越性和应用技术的了解还不够广泛和普及，因此塑料管的应用领域还比较狭窄[5]。虽然中国塑料管材行业目前的生产总量较大，发展速度较快，但行业竞争能力相对较弱，我国在 21 世纪以前管材生产的原料大部分都从国外进口。据海关统计，2010 年1～9 月进口单价为12058.48 美元/吨，是出口单价的 4.24倍[6]。在塑料行业发达的国家，数字技术、智能控制和伺机技术都相当成熟，塑料生产技术在国外也比中国先进的多，要赶上发达国家我们还有很长的路要走。所以我们要减少与发达国家的差距在引进国外设备的同时，吸收先进的技术在我国现状的基础上不断创新，使我国塑料行业的发展赶上甚至超过发达国家[5]。
1.2 问题的提出随着社会的发展和人们环保意识的提高，PP-R管材作为欧洲90 年代开发应用的新型管材，由于具有 PP-R 管具有一般塑料管材耐腐蚀、强度好、质量轻、使用寿命长、管道连接方便、可回收利用等优点，被广泛应用于建筑物给水系统、农田灌溉系统、采暖系统以及化工管道系统等，该管道成为了现在建筑给水管道系统以及工业用管道设施的绿色环保产品。目前美国、欧洲等发达国家已经有80%以上用 PP-R 管作为室内的自来水管使用，PP-R 管将成为建筑行业不可缺少的管材，该管材也将作为三大新型塑料管材中优先推广的品种[7]。截止到 1999年以前国内的 PP-R 管材生产厂家生产管材所用原料基本全靠进口的，主要来自欧洲和韩国，并且进口的价格非常昂贵。而在国内，相同类型的设备的生产率还很低，原料浪费很大，这样就形成了我国塑料行业生产落后的局面。在整个生产过程中，管材的定长切割技术是不可避免而且是至关重要的一部分，源[自-751^`论/文'网·www.751com.cn 切割的精度直接影响着产品的质量和生产效率。精确地切割精度是该行业发展的保障。到目前为止，我国的定长切割技术还很低，而影响切割精度的因素有好多，例如：先进的设备，切割锯的选择和控制切割的技术等等。由于我国设备不够先进，塑料行业的生产效率普遍比较低下，造成了原材料的大量浪费，在国际市场的竞争率低于其他国家。为了提高我国塑料行业的竞争水平，在切割机的选择方面切割机的全自动化、高速化和精确化是该行业的一个今后的发展方向。本课题根据目前我国塑料生产过程的现状和市场竞争率的需求对塑料管材（PP-R 管材）的自动切割系统进行研究。主要针对塑料管材生产过程中动态定长切割问题，从理论上来探索生产过程中影响定长切割的因素。在实际设计中，采用单片机技术、键盘显示、A/D转换等来实现切割机的动态高精度连续定长切割。