0 引言
    隨著IT技術(shù)的發(fā)展，對信息產(chǎn)品的需求也越來越旺盛,，導(dǎo)致信息產(chǎn)品的生產(chǎn)一直處于一個高水平發(fā)展的軌道上,。我國已成為世界制造業(yè)中心，信息產(chǎn)品制造業(yè)功不可沒,。但與之對應(yīng)的制造裝備和生產(chǎn)水平與發(fā)達國家相比,，卻有著較大的差距。很多高檔設(shè)備仍需要大量從國外進口,。本文提出了采用微電腦技術(shù)和機電一體化技術(shù)的電子產(chǎn)品制造流水線上使用的自動送板機的設(shè)計方案,。下面給出了自動送板機硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)以及仿真分析結(jié)果,。

1 硬件系統(tǒng)
    本系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)如圖1所示,。主要由信號輸入電路、按鍵電路,、電源電路、微電腦控制器,、顯示電路,、驅(qū)動電路組成。

1．1 信號輸入電路
    本部分電路主要完成對輸入信號的調(diào)理,，然后傳送給中央處理器,。輸入信號主要有下位機(自動帖片機或自動插裝機)的送板信號：當下位機空閑時，會給出一個本機空閑信號,，供上位機對本機的工作狀態(tài)進行判斷,；各傳感器發(fā)送的信號：傳感器信號主要有PCB板周轉(zhuǎn)箱(以下簡稱周轉(zhuǎn)箱)在位信號、周轉(zhuǎn)箱卡緊信號,、周轉(zhuǎn)箱的上／下限位置信號,、推板氣缸到位信號等。
1．2 按鍵電路
    主要有上行,、下行,、板間距選擇、啟動,、停止等按鍵,。上、下行鍵主要用于手動控制電機,，進而驅(qū)動控制周轉(zhuǎn)箱托架沿絲杠付行走,，上行鍵主要用于控制周轉(zhuǎn)箱托架上行，一般是在啟用新周轉(zhuǎn)箱時,，用于確定其起始與終止工作位置,，也用于未放滿PCB板的周轉(zhuǎn)箱起始與終止位置的設(shè)置,。板間距選擇鍵是設(shè)置周轉(zhuǎn)箱內(nèi)PCB板之間的間距，默認值為1格,，每按一下該鍵,，間距加1。當起始位置和間距設(shè)定好后,，按啟動鍵,，系統(tǒng)按程序設(shè)定自動運行。停止鍵用于緊急情況時的電機停止控制,。由于按鍵不多,，電路采用按鍵與MCU的I／O口直接相連接的方法。
1．3 電源電路
    本系統(tǒng)控制,、驅(qū)動和執(zhí)行部分采用直流電源,，主要有+5V、+12V,、+36V,。采用開關(guān)電源產(chǎn)生所需要的各直流電。
1．4 微電腦控制器
    這是本系統(tǒng)的核心部分,，綜合考慮系統(tǒng)的需要,、性價比和市場占有率，采用ATMEL公司的8位單片機AT89C51作為主控制器,。AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存的低電壓,、高性能CMOS8位微處理器。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造,，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容,。由于將多功能8位CPU和閃存組合在單個芯片中，是一種高效微控制器,，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活而價廉的方案,。
1．5 顯示電路
    顯示電路主要完成系統(tǒng)各部分工作狀態(tài)的顯示。顯示內(nèi)容主要有：工作狀態(tài)(上行,、下行,、待機)、板間距,、報警等,。
1．6 驅(qū)動電路
    本部分電路主要完成對各執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動，驅(qū)動對象主要有絲杠付和3個氣缸,。絲杠付主要承擔對周轉(zhuǎn)箱托架的提升和降落,，考慮到提升重量和控制精度，選擇采用步進電機對絲杠付進行驅(qū)動。由中央控制器產(chǎn)生相應(yīng)的步進控制信號,，經(jīng)過前置和功率放大電路,，驅(qū)動步進電機。3個氣缸的作用主要是：一個用來實現(xiàn)對到位的PCB板,，前推至下位機入口軌道處,，另兩個用來把周轉(zhuǎn)箱托架卡緊在絲杠付上，保證運行中周轉(zhuǎn)箱托架的固定,。

2 軟件系統(tǒng)
    軟件系統(tǒng)主要由主程序,、按鍵子程序、顯示子程序,、步進電機驅(qū)動子程序,、延時子程序等構(gòu)成。分述如下：
2．1 主程序
    主程序的主要功能是循環(huán)調(diào)用顯示子程序,、按鍵子程序,，查詢各輸入信號狀態(tài)，根據(jù)按鍵設(shè)定的各種參數(shù)和各輸入信號狀態(tài)控制各執(zhí)行機構(gòu),，完成對PCB周轉(zhuǎn)箱托架系統(tǒng)的傳動控制,，以及對PCB板的有序傳送，判別系統(tǒng)運行狀態(tài)是否異常,，并及時報警或解除報警,。主程序框圖如圖2所示。

2．2 按鍵子程序
    根據(jù)按鍵電路結(jié)構(gòu),，采用獨立式直接讀取法,。由主程序按優(yōu)先級順序,，周期性查詢各相關(guān)I／O口狀態(tài),，并將其保存在特定存貯器內(nèi)，供主程序需要時查找和使用,。
2．3 顯示子程序
    根據(jù)設(shè)定的參數(shù),，及時更新各指示器狀態(tài)的存貯數(shù)據(jù)，根據(jù)主程序調(diào)用指令,，將存貯的顯示數(shù)據(jù)輸出給各顯示驅(qū)動電路,，特別是當系統(tǒng)運行異常時，根據(jù)系統(tǒng)運行異常報警信號,，驅(qū)動報警燈閃爍,。
2．4 驅(qū)動子程序
    驅(qū)動子程序主要負責生成步進電機驅(qū)動器所需要的信號。當上行鍵或下行鍵按下,，或者根據(jù)主程序運行結(jié)果,，需要提升或降落周轉(zhuǎn)箱托架，主程序會調(diào)用步進電機驅(qū)動子程序。步進電機采用三相六拍工作方式,，根據(jù)絲杠付螺紋間距,，計算出步進電機每步進程，再根據(jù)周轉(zhuǎn)箱板間距,，確定不同工況下,，步進電機的正／反轉(zhuǎn)步數(shù)，這些步數(shù)保存在各相應(yīng)存貯器里,，供主程序調(diào)用驅(qū)動子程序時使用,。圖3和圖4分別為步進電機三相六拍工作方式時驅(qū)動信號的狀態(tài)圖和時序圖。

3 結(jié)論
    根據(jù)以上系統(tǒng)硬件和軟件結(jié)構(gòu),，制作出相應(yīng)的PCB電路板和程序,，同時委托機械加工企業(yè)制作出配套的機械結(jié)構(gòu)。經(jīng)實際運行,，表明本系統(tǒng)能很好地與自動插裝機配套協(xié)調(diào)工作,，完成為下位機自動送板的任務(wù)。