工程晒图机的单片机控制 

摘  要  介绍了一个AT89C51单片机在控制工程晒图机方面的应用实例，特别介绍了计数信号的获取和处理，并给出了详细的程序框图

关键词  晒图机 单片机 定时计数器 光电传感器

The Blueprinter Controlled by Single Chip Microcomputer

Abstract：  A blueprinter system controlled by AT89C51 single chip microcomputer is introduced. The counter pulse circuit and the programme flow block are given in detail.

Keywords： Blueprinter  Single chip microcomputer  Timer/counter  Photo-electric sensor

感光显影同步晒图机是科研院所，工矿企业常用的办公设备之一，目前，常见的晒图机一般不具备晒图张数自动计数和控制功能，尤其在某些营业场合，当晒图量较大时，就显得极为不便。能否使晒图机和复印机一样，具备张数计数，预置停机等控制功能并提xx次呢？采用单片机对晒图机进行控制，可以很容易地解决这个问题。

1 硬件电路

感光显影同步晒图机的控制电路主要由单片机控制电路和驱动电路组成。

驱动电路是指常规的晒图机电路，如显影泵控制电路，曝光灯启辉电路，直流电动机调速电路等。前两者比较简单，而直流电动机调速控制电路中则采用了单相可控硅作为整流元件，移相触发控制导通角，从而达到控制直流电动机电枢电压即调速的目的，这些都是常规电路，此处不再赘述。

图1所示即为晒图机的单片机控制电路，该电路实际上是一个典型的单片机最小应用系统，U1为ATMEL公司生产的AT89C51单片机，由于控制程序固化在单片机内部的程序存储器中，外围元件减少，有利于提高可靠性。P0口和P2口设定为输出口，P0口输出显示器的七位段码，P2口控制蜂鸣器，继电器和显示器的位扫描; P1口和P3口设定为输入口，P1口为按键输入，P3口输入计数脉冲。U2和U3均为MC1416七位达林顿型反向驱动器，其中U2用于数码管的段显示驱动,U3直接驱动小型继电器J1﹑J2﹑J3和蜂鸣器BP，并对数码管DS1﹑DS2﹑DS3进行位驱动。在控制继电器时，MC1416有着独特的作用，这是因为在该集成电路的内部，每个输出位都集成有一个上拉二极管，正好起到对继电器线圈进行续流的作用，另外，MC1416的驱动电流可达500毫安，而线路板安装式小型直流继电器的驱动电流只要求几十个毫安，显然驱动电流的余量比较大。J1和J2均为单刀双掷式直流继电器，分别用来控制显影泵和曝光灯，J3则是一个双刀双掷式直流继电器，它控制着齿轮减速直流电动机的转动方向，进纸时正转，退纸时反转。复位电路和晶振电路比较简单，叙述从略。可以看出，由于MC1416驱动电路的灵活应用，大大简化了外围电路。

2 测量电路

测量电路主要是指单片机计数脉冲信号的获取和处理电路。由于晒图机传动结构等方面的原因，晒图机计数信号的获取不如复印机方便，且产生的干扰也比较大。首先，由于送纸位置的不确定性，使得无法象复印机那样采用槽型对射式光电传感器，而只能选用反射式光电传感器，另外，当纸张一端进入传动送纸辊中时，另一端还在送纸平台上，由于是手动送纸，无压紧装置，纸张不可避免地会上下抖动，对计数产生干扰。测量电路还要考虑到图幅大小，晒图速度和退纸等因素的影响，为此采用了如图1中所示的电路。图中由U4,U5,V,C4和几个电阻组成了测量电路，其中U5是反射式光电传感器，安装在送纸板的下面，V为反向器，U4是NE555精密定时电路，接成单稳态触发器电路，对信号进行整形，C4电解电容起消抖作用，其容量大小由实验确定，该电路经使用证明是实用可靠的。

3 软件框图

图2所示为主程序和中断服务程序框图。主程序主要完成复位初始化﹑显示及键盘扫描等功能。晒图机要求打开电源后预热十五分钟再晒图，预热结束后还要蜂鸣十次提醒操作者，这些定时任务都由T0定时器来完成。T1计数器中断用来进行张数计数，利用定时/计数器工作于计数状态时，T1引脚上发生负跳变，加一计数器增一这一特性，将其作为外部中断源请求输入线，使计数器初值为0FFH ，则外部T1输入一个脉冲即计数器满溢出时，就会产生中断，这种办法在扩充外部中断源时经常使用。程序中还要考虑到防干扰措施，因为在晒图机中，电动机的起停反转，显影泵和曝光灯的起动等都会产生一些干扰，严重时将会使程序跑飞。

4 参考文件

1 薛均义，张彦斌《MCS-51 96系列单片微型计算机及其应用》西安交通大学出版社

2 余永权，李小青，陈林康《单片机应用系统的功率接口技术》北京航空航天大学出版社