任务一:将本章的电子密码锁增设一个关门控制键。当开门(开锁)后,门(锁)就处于打开状态,直到点按控制键后,门就关闭(指继电器的线圈失电)。这样该密码锁更人性化。
任务二:自动点焊机控制系统的实现
自动点焊机控制系统描述及控制要求说明如下:
1.动点焊机的人机交互部分
自动点焊机的人机交互部分如图8-19所示,该交互界面含有一个液晶显示屏和两个操作按钮。功能说明如下:
图8-19 自动点焊机的人机交互界面
(1)为状态指示。共有3种状态:“正在加热”、“正在工作”、“等待关机”。开机后,系统立即加热点焊枪,等待温度上升到50℃,这个状态为“正在加热”;当温度达到50℃后,系统保持温度在50±1℃范围内,点焊机才能工作,此时状态为“正在工作”。
(2)为当前温度。实时显示点焊枪的温度。
(3)为点焊时间。当点焊枪开始点焊时计时,计到3s后结束点焊并归零,计时时间在此显示。
(4)为系统启动按钮。此按钮是一个点动按钮,按下启动按钮后主机模块得电,开始一系列动作。注意:当没有按下此按钮时,电源模块上的+5V电源不得引入到系统内,主机模块也不能得电。
(5)为系统停止按钮。此按钮是一个点动按钮,按下停止按钮后系统停止工作,系统状态变为“等待关机”,并且等待温度下降到40℃时,系统+5V电源失电。
2.自动点焊机的温度测控部分
温度测控用温度传感器模块中任一传感器部分模拟。
3.自动点焊机的焊件处理部分
工位1~工位8处于1条直线上,且间距相等。用显示模块中的LED0~LED7某个亮模拟点焊枪到达某工位,其中LED0对应工位1,LED1对应工位2,以此类推,LED7对应工位8。点焊枪可在工位1~工位8间正向、反向依次移动,上电时默认点焊枪位置在工位1,点焊枪在相邻工位间移动花费时间均为2s,到达新工位后,该工位对应的LED亮,原工位对应的LED灭。
用钮子开关SA1~SA8分别模拟工位1~工位8处焊件有无,当某钮子开关打到下面时为该工位有焊件,打到上面时为该工位无焊件,不会出现多个工位同时有焊件的情况。
(1)系统启动后,如果检测到焊件位有焊件且温度达到要求时,点焊枪移动到该工位,继电器模块中K1继电器吸合,开始点焊并计时,计到3s后,K1继电器失电,停止焊接。
(2)当某工位焊件处理完毕,在该焊件离开工位(钮子开关打到上面)前,系统不再处理该工位。
任务三:微波炉控制器
1.要求
(1)请你仔细阅读并理解微波炉控制器的工作要求和有关说明,根据你的理解,在亚龙YL-236单片机控制功能实训考核装置的有关模块上选择你所需要的元器件。
(2)在赛场提供的图纸上,画出微波炉控制器的电气原理图,并在标题栏的设计栏填写你的工位号。
(3)根据你所画的电气原理图,在亚龙YL-236单片机控制功能实训考核装置上连接微波炉控制器的电路。
(4)请你编写微波炉控制器的控制程序。(www.xing528.com)
(5)请调试你编写的程序,检测和调整有关元器件的设置,完成微波炉控制器的整体调试,使该微波炉控制器能实现规定的工作要求。
2.微波炉控制器说明
图8-20所示是一个微波炉的示意图,左侧部分的门控开关、温度传感器、物品检测传感器、微波继电器、物品转盘及转盘电动机等安装在微波炉内部;右侧部分的“显示1”、“显示2”及4×4个按键为微波炉的操作显示面板。其中:
(1)显示1是8位数码管显示。
(2)显示2是32×16点阵显示(LCD1602)。
(3)⓪~⑨是十个数字按键,和是时间分和秒的设置按键,/是设置数值的个位与十位的选择按键,R、P、T分别是微波炉的运行按键、暂停按键和停止按键。这4×4个按键用YL-236装置上的4×4行列键盘代替。
(4)转盘电动机用亚龙YL-236单片机控制功能实训装置上电动机模块的单相交流电动机代替,门控开关用指令元件模块的开关K1代替,物品检测传感器用指令元件模块的按钮SB1代替,温度传感器用指令元件模块的按钮SB2代替。
微波炉控制器是通过操作16个按键来控制微波炉工作的。
微波炉控制器的控制要求是:
1)初始状态。控制器接通电源后,显示1的DS7、DS6和DS5显示“000”,表示当前微波炉内的起始温度为“000”。
图8-20 微波炉示意图
门控开关检测微波炉门是否被打开,“K1”置“开”的位置时,表示微波炉门被打开。此时对应的LED灯点亮,显示2从左到右显示汉字“门开”;“K1”置“关”的位置时,表示微波炉门被关闭,对应的LED灯熄灭。
物品检测传感器检测物品转盘上是否有需要加热的物品。当微波炉门关闭,若物品转盘上没有需要加热的物品(按下按钮SB1,触点断开),则显示2从左到右显示汉字“等待”;若物品转盘上有需要加热的物品(按下按钮SB1,触点闭合),则显示2从左到右显示汉字“时间”,显示1的DS4、DS3、DS2和DS1显示数字“00.00”,表示设置时间的“分钟.秒”。
微波炉转盘电动机处于停止状态。
2)工作过程
①设定加热时间。时间“分钟”的设定:按下按键后,再按下数字键⓪~⑨则可设定分钟的十位;十位确定后,先按下/按键切换到分钟的个位设定,再按下数字键⓪~⑨则可设定分钟的个位并且显示1的DS4、DS3、DS2和DS1显示设定的数值,数值的范围是0~99。
时间“秒”的设定:按下按键后,再按下数字键⓪~⑨则可设定时间秒的十位;十位确定后,先按下/按键切换到秒的个位设定,再按下数字键⓪~⑨则可设定分钟的个位并且显示1的DS4、DS3、DS2和DS1显示设定的数值,数值的范围是0~59。
注意:按键和按键没有先后顺序,即哪一个先按下,哪一个就先设定,并且可以反复交替按下。即先按下按键后按下按键之后,还可再次按下按键重新设定时间的分钟。
②微波炉工作。当设定加热时间后,在微波炉门关闭、物品转盘中有需要加热的物品的情况下,按下运行按键R,微波炉转盘电动机开始转动,微波继电器得电,对转盘中的物品加热。显示1上设定的时间开始进行累计减“1”的倒计时,显示2上从左到右显示汉字“加热”。
微波炉开始工作后,温度传感器每检测到一次信号(按一次按钮SB2),表示微波炉内温度增加30℃。当微波炉内温度上升到90℃时,微波继电器失电,停止对物品加热且显示1的DS7、DS6和DS5显示“090”。在停止加热后温度传感器每检测到一次信号,表示微波炉内温度降低30℃。当微波炉内温度降低到30℃时,微波继电器得电,又对转盘上的物品加热,此时显示1的DS7、DS6和DS5显示“030”。
当时间累计减到“00.00”时,微波炉停止工作,显示2上从左到右显示汉字“停止”,并且报警电路的蜂鸣器发出提示声音。
按下按键T,蜂鸣器提示声音停止并回到初始状态。
在设定时间内打开微波炉门或按下按键P,则微波炉暂停工作。此时转盘电动机停止转动、微波继电器失电、定时时间暂停倒计时,显示2上从左到右显示汉字“暂停”。若关上微波炉门或再次按下按键R,则转盘电动机恢复转动、微波继电器得电继续对物品加热、显示2上从左到右显示汉字“加热”,显示1从暂停时刻继续倒计时,完成加热过程,回到时间累计减到“00.00”的状态。
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