3單片機控制系統(tǒng)的硬件設計
本系統(tǒng)擬采用美國CYGNAL公司的C8051F020單片機(詳情可訪問

圖3 單片機系統(tǒng)結構部分電路圖

4系統(tǒng)供電
整個系統(tǒng)采用12V電池組供電，經升壓電路得到24V電壓給壓力傳感器供電。經降壓得到5V電壓給各個驅動芯片供電。單片機采用AS11173.3V/800mA電源供電。壓力傳感器輸出為4－20mA電流，不能直接和單片機相連，須經轉換電路后再輸入單片機。電磁閥只需提供一個很短時間的脈沖電平即可，由ULN2803驅動芯片控制，采用12V DC供電。[9]

5軟件設計
系統(tǒng)程序用C51和匯編編寫，采用模塊化結構，包括主程序、中斷服務程序和子程序。主程序流程圖見圖5。在系統(tǒng)初始化過程中，首先允許看門狗定時器，以便程序發(fā)生“飛逸”時，及時進入復位狀態(tài)。其次初始化外部時鐘振蕩器，在本系統(tǒng)中，考慮到要與電腦進行串行通信，外接了PCF8563時鐘芯片，時鐘源可在外部時鐘源和C8051F020內部時鐘源之間切換。然后通過設置交叉開關控制寄存器將計時數(shù)器/定時器、串行總線、硬件中斷、ADC轉換啟動輸入以及微控制器內部的其他數(shù)字資源配置到端口I/O引腳，詳細配置方法可見參考文獻[06] 和[07]。然后C8051F020根據(jù)輸入的參數(shù)打開調壓閥，啟動步進電機，查詢參數(shù)表，確定轉動步數(shù)，開始給氣缸加壓，在加壓過程中，檢測壓力傳感器，查表判斷是否達到預定壓力。達到后，控制相關電磁閥的開和關，最后重復循環(huán)。中斷服務程序主要有觸摸屏輸入中斷和壓力傳感器輸入中斷等。子程序包括：步進電機控制程序、電磁閥的開關程序、數(shù)據(jù)的存取程序。系統(tǒng)的主程序流程如圖4。

圖4 主程序流程圖

6 結論
在試驗過程中表明，該系統(tǒng)可達到以下技術要求a．按壓頻率：60-100次/min，可調；b．按壓壓力：35-45kg，可調；c．按壓深度：2-6cm，可調?；究蓾M足實際使用要求。