基于STC12C5410AD单片机的镶嵌控制系统设计与实现

摘  要： 设计了基于STC12C5410AD单片机的水晶镶嵌控制系统，阐述了该系统的构成和控制原理，给出了硬件电路的设计原理和软件流程图。应用证明该控制系统效果好、成本低廉，有助于提高生产效率。
关键词： 单片机；镶嵌；控制系统
       近几年以来，在浙江义乌、浦江一带，水晶饰品镶嵌行业的快速发展，引发了对水晶饰品镶嵌工艺的各种改进，但由于镶嵌过程的特殊性，目前主要采用人工方式，该工艺过程总的缺点是：成品率低，工人的劳动强度大。
     本文针对镶嵌过程的工作特点，开发设计了一种由单片机为控制核心的自动化控制系统，从而提供一种光电感应、磁动操作镶嵌全过程自动控制的水晶饰品镶嵌机，使饰品镶嵌操作由最初的手工镶嵌转为自动化镶嵌，最终达到降低工人的劳动强度、提高生产过程的成品率的目的。
1 水晶饰品镶嵌机
     水晶饰品镶嵌机的工作原理是，放料槽中放入水晶后，按下控制面板上的控制按钮，水晶在平动振动器的振动下，沿送料道向前送进，同时通过控制系统将镶嵌链送到冲头上方的指定位置，当水晶送到位后，由光电感应器发出信号，在系统的控制下，磁铁通过电流产生冲力，完成镶嵌，然后将冲压好的镶嵌链在系统的控制下送出，同时将下一节镶嵌链送到指定位置。步进送链的长度与时间由单片机发出的脉冲数目的多少来控制步进电机转过的角度，镶嵌夹紧力的大小根据水晶的尺寸由单片机控制磁铁的电流来实现。
     根据本次设计的实际需要、系统性能指标、设计开发周期、资金成本等情况，选择单片机控制人机界面的控制方式，系统控制方案结构示意图如图1所示。
   
       整个控制系统主要由单片机控制单元、步进电动机驱动、电磁铁和人机界面等组成。其中单片机是控制系统的核心，通过单片机实现对整个镶嵌机的自动控制。