基于单片机的物料分拣控制系统毕业设计.doc

目 录

第一部分 设计任务与调研..........................................................................................2

1.1 物料分拣系统的概述......................................................................................2

1.2 物料分拣系统的发展现状与趋势.................................................................2

1.3 研究的目的和意义..........................................................................................3

第二部分 设计说明......................................................................................................5

2.1 系统的整体构成.............................................................................................5

第三部分 设计成果....................................................................................................13

3.1 硬件设计........................................................................................................13

3.2 软件控制设计................................................................................................15

3.3 设计仿真........................................................................................................16

第四部分 结束语......................................................................................................18

致 谢........................................................................................................................19

参考文献......................................................................................................................20

附录一 程序............................................................................................................21

第一部分 设计任务与调研

1.1 物料分拣系统的概述

的个人限制问题，导致生产效率低，误差多，生产成本高，企业之间的竞争能差，

阻碍了企业的正常发展。因此现在的单片机分拣装置系统必然会取代人工的分拣

工作，这也是其迅猛发展的原因。现在随着工业的发展，作业水平的要求，自动

分拣装置完全取代人工作业是必须的也是必然的。

物料分拣采用单片机控制进行，能连续、大量的分拣货物，分拣误差效率低

且劳动强度大大降低，显著提高劳动生产率。分拣系统，能够灵活地与其他物流

设备无缝连接，实现对物料实物流、物料信息流的分配和管理。设计采用标准化、

模块化的组装，具有系统布局灵活，维护、检修方便等特点，受场地原因影响不

大。

物料分拣装置利用单片机控制技术、位置控制技术、气动技术、传感器技术、

设备，在物流行业尤为显著。计算机控制技术和信息技术成为信息传递和处理的

重要手段。虽然在多数的分拣系统中，一些作业环节还需要人工的参与，但作业

强度已越来越小，完全由机械完成分拣作业的自动分拣系统也相继产生。不久将

来机械化、自动化、智能化成为现代分拣系统的主要特点与发展趋势。

纵观国内外物流分拣系统的应用情况可以发现，国外的物流配送中心或工业

中倾向于采用自动化程度高的分拣系统，而且应用也比较广泛。在国内，由于物

流行业起步晚，物料分拣系统中人工作业的比例也较高，已在不知不觉中显露头

角。自动分拣系统虽然优点很多，但因要求使用者必须具备一定的技术和经济条

件，在发达国家某些行业不用自动分拣系统的情况也很普遍。其主要的原因：一

是一次性投资巨大，先期投入回收慢。系统设备复杂，需要技术人才，投资和运

接货、系统的控制、系统的经营、管理与维护等，这恰好适应了企业对减少人员

使用、减轻员工劳动强度、提高人员使用效率、提高工作效率的要求。就因此它

的作用将源源不断的被人们发掘，在社会生产工作中发挥不可以缺少的作用。

1.3 研究的目的和意义

用分拣系统中物料传感器以及气缸应自动化设备更新时的需要，可以大量代

替单调往复或高精度需求的工作，在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。它

可以搬运货物、分拣各种物品、代替人的繁重劳动、提高劳动生产效率等，可以

实现生产的机械化和自动化，能在高温及有毒气体等环境下操作以保护人身安全，

可以广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工业和原子能等部门。分拣系统

在社会生产生活中越来越占据领导作用，而分料盘在物料分拣中起着关键作

用，安装在其内部的步进电机驱动将使分料盘发生相应的动作来达到物料的最终

适用于可变换生产品种的中小批量自动化产广泛应用于柔性生产线。采用单片机

控制，是一种预先设定的程序进行物料分拣的自动化装置，可部分代替人工在高

温和危险的作业区进行单调持久的作业，并且在产品变化或临时需要对物料 传

感器，气缸进行新的分配任务时，可以允许方便的改动或重新设计其新部件，而

对于位置改变时，只要重新编程，并能很快地投产，降低了安装和转换工作的费。

除只读存储器的低电压、高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。可擦除只读

存储器在以后可以反复擦除 100 次。器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造

技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8

位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 89C51 是一种高效微控制

器，89C2051 是它的一种精简版本。89C51 单片机为很多嵌入式控制系统提供了

一种灵活性高且价廉的方案。

控制系统是通过传感器把被测信号经过 PB,PC 传入 89C51.通过单片机的控

制，从 8951PA 输出信号，利用单片机发出脉冲的变化，控制步进电机来控制分

拣不同颜色物体的目的。

图 2-1 系统整体构成框图