基于AVR的底片自动定位系统的设计

发布时间：2020-06-30 19:18:11 阅读：次来源：面具厂家

摘要：为了实现底片张数定位以及自动统计、自动片尾检测、底片张数存储的功能，设计了一种基于AVR单片机控制的底片自动定位系统的方案与软硬件实现，分析了该系统的硬件组成和软件程序流程，由键盘／显示模块、光电传感器、电机驱动和电源供电模块组成。测试结果表明，该系统具有结构简单、操作简便、性价比高、体积小，自动化程度高等特点。关键词：AVR；单片机；直流电机；自动定位

本文引用地址：引言在底片判读过程中，经常会要求对底片张数的统计及对不同位置的底片进行自动定位，以方便查找和放大等工作。该底片自动查找系统就是为了实现这些功能而设计的一种全自动间隔检索设备；本设计主要是为了解决底片查找时，人工方式所产生效率低的问题，而设计的一种实用系统，从而能有效地提高生产效益。其实现功能如下：若按下自动键，此时进行刚上电的数照片动作，会自动数出一共有多少张底片；在这个过程中按下停止键时电机停止，再按一次自动键，恢复正常数照片动作；若按下存储键会存储当前的张数；当底片到片尾时电机自动停转，同时会显示总的张数。此时按下模式键可进入设置所要的照片张数和所需速度；共三级速度，可用增键与减键调整；通过增键与减键调到想看的张数后，按下确认键，自动调整到所设张数。在停止时按下存储键会进入所存储张数状态，通过存储增键与存储减键调到已存储的地址单元对应的张数；有30个存储的地址单元可供存储不同的张数；按下存储翻看键将会自动调整到所存储张数。系统能方便找到所想要的底片，从而对底片进行放大等处理。

1 控制系统的组成及工作原理本控制系统采用了Atmega 16L控制，Atmel公司生产的Atmega 16L是一款比较理想的芯片，它的内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，具备了AVR高档单片机的MEGE系列的全部性能和特点：具有丰富的片内资源，使系统简洁可靠；运算速度快，能达到1MI PS的处理速度，有利于实现智能控制算法；AVR单片机中的mega系列具有超强的抗干扰能力，增强了产品的安全可靠性；具有高效、廉价的高级语言开发环境，便于功能的扩展与变更，极大地缩短了开发周期。内部有16 KB的FLASH存储器，1 KB的SRAM，可方便地反复擦写、修改程序，由于外部不用扩展程序存储器，可以简化电路设计，并且包含PWM信号输出，非常适合本系统的开发。由于利用了芯片的在系统编程(IS P)功能，因此不需要移动芯片。在软件设计时设计成：一旦代码文件被重新编过，即自动下载到芯片，并自动复位运行，是真正的“所编即所得”。整个系统包括：单片机供电电源模块，数码管显示模块，正反向控制模块，按键模块，控制信号转化模块，检测板模块。其工作原理如图1所示。

系统采用光电传感器来对底片间隔的信号进行采集，光电传感器是以光电效应为基础，将光信号转换为电信号的传感器。当传感器检测到满足条件的被测底片间隔的信号时，立即停止产生PWM波，让底片停在满足条件的位置，接着可以对满足条件的底片进行处理，AVR单片机可以产生PWM波，经过功率组件LMD18200实现对电机的全数字化驱动，能量利用率接近100 ％。为了实现对直流电机精确的控制，必须实时采集底片的位置和电机的速度。对直流电机进行的控制是通过单片机对光电器件输出脉冲的计数，准确获知位置信息而实现的。