节能灯注汞机的自动控制系统研制

【摘要】：近年来,随着我国国民经济的快速发展,电力紧张问题日益突出。国家除加强电力建设之外,对节能问题也越来越重视。节能灯,也叫紧凑型荧光灯,因其节能效果良好而备受欢迎。我国已经把节能灯作为国家重点发展的节能产品(绿色照明产品)推广和使用。我国是节能灯生产和消费大国,2003年使用量已近10亿只。国内有大量的节能灯生产厂家,以中小规模企业为主,生产技术能力薄弱,自动化程度很低。在节能灯生产过程中,注汞工艺是重要环节,目前国内的节能灯生产,仍以手工注汞为主,不仅注汞精度差,生产效率低,而且对环境污染严重,市场迫切需求自动化程度高的液态注汞机。 本文介绍了节能灯生产设备的现状,分析了存在的问题,着重说明了注汞机自动化改造的必要性,提出研制开发自动注汞机。首先提出并论证了注汞机自动控制系统设计的最佳方案,然后分硬件和软件两部分进行具体设计。在硬件部分,采用AT89C52单片机为控制核心,对数据进行分析和处理,以光电开关检测汞和汞管的有无；以步进电机控制注汞量；以LCD显示系统的运行状态；并设有缺汞、缺管报警乃至停机功能,在此基础上,设计并制作了各部分硬件电路。在软件部分,根据系统控制要求,详细论述了系统软件设计的方法和功能实现,给出了程序流程图并开发出相应的软件程序。最后,对开发出的系统进行调试和检测,测试结果显示,所设计开发的自动注汞机达到了预期的设计目标。 【关键词】：节能灯 注汞机 单片机 步进电机 自动控制
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TM923;TP273
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 第一章 概述8-14
• 1.1 节能灯应用现状8-9
• 1.2 节能灯注汞工艺及设备现状9-10
• 1.3 课题的意义、主要工作与内容10-14
• 1.3.1 本研制课题的意义10-13
• 1.3.2 本研制课题的主要工作13
• 1.3.3 本文的主要内容13-14
• 第二章 节能灯注汞机自动控制系统14-24
• 2.1 概述14-16
• 2.2 电源模块16-17
• 2.3 单片机模块17-18
• 2.4 键盘模块18-19
• 2.5 信号检测和预处理模块19-20
• 2.6 显示模块20-21
• 2.7 报警模块21
• 2.8 主电机控制模块21-22
• 2.9 步进电机模块22
• 2.10 自动控制系统总体设计框图22-24
• 第三章 节能灯注汞机自动控制系统的硬件实现24-56
• 3.1 硬件设计原则24
• 3.2 电源模块24-25
• 3.3 单片机模块25-34
• 3.3.1 AT89C52单片机25-28
• 3.3.2 AT89C2051单片机28-29
• 3.3.3 存储器AT24C0129-31
• 3.3.4 单片机模块接口与电路设计31-34
• 3.4 信号检测和预处理模块34-40
• 3.4.1 光电开关35
• 3.4.2 检测过程分析35-37
• 3.4.3 光电隔离37-40
• 3.5 键盘输入模块40-41
• 3.6 显示控制模块41-44
• 3.6.1 LCD的结构41-42
• 3.6.2 HD44780显示模块42-44
• 3.7 报警模块44-46
• 3.8 主电机控制模块46
• 3.9 步进电机控制模块46-51
• 3.9.1 步进电动机47-50
• 3.9.2 控制电路设计50-51
• 3.10 印刷电路板设计和硬件抗干扰设计51-54
• 3.11 本章小结54-56
• 第四章 节能灯注汞机自动控制系统的软件设计56-73
• 4.1 单片机的编程语言56-60
• 4.1.1 单片机的C语言编译器56-57
• 4.1.2 Keil C51简介57-58
• 4.1.3 QTH-8052F仿真器的使用58-60
• 4.2 AT89C52主机模块的软件设计60-68
• 4.2.1 主程序60-61
• 4.2.2 延时程序61
• 4.2.3 参数设置程序61-63
• 4.2.4 连动运行程序63
• 4.2.5 步进电机控制程序63-65
• 4.2.6 I~2C数据读写程序65-68
• 4.3 AT89C2051从机模块的软件设计68-69
• 4.4 本章小结69-73
• 第五章 整机调试、结论与展望73-79
• 5.1 整机调试73-76
• 5.2 结论76-77
• 5.3 展望77-79
• 参考文献79-81
• 附录81-104
• 致谢104-105
• 攻读硕士期间发表的论文105

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