喷水织布机89C51单片机控制系统设计毕业设计论文.doc

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1、 南京工程学院 自动化学院 本科毕业设计（论文）题目： 喷水织布机89C51单片机控制系统设计专 业： 自动化（数控技术应用） 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 起迄日期： 设计地点： _Graduation Design (Thesis)Design of 89C51 Oriented Control System for Water jet LoomByZHAO JiaSupervised byAssociate Prof. HUA MaofaDepartment of Automation EngineeringNanjing Institute of TechnologyJu

2、ne, 2007南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）摘 要本文扼要介绍了喷水织布机的工作原理及控制要求，并详细叙述了喷水织布机控制系统控制电路及控制程序的设计过程，以及绘制电路原理图和PCB图的方法及步骤。喷水织布机的控制电路包括：主控电路、刹车电路、故障检测电路、整流电路及强电电路等。其中主控电路以单片机89C51为控制核心，主要控制主电机的正反转、正反点动，两个风机的启停；刹车电路控制织布机刹车装置的刹车动作和高、低刹车电压的转换；故障检测电路用以检测断纬、左右捻边纱断纱、电机过热、卷布筒张力过大等故障；强电电路用于实现电机正反转、三角形和星形的转换等；整流电路为控制系统提供直流电源

3、。本控制系统的控制程序分为主程序和中断程序。主程序主要用于一些实时性要求不高的信号的输入/输出和工作状态管理。中断程序用于处理一些实时性较高的信号的处理。本控制系统是一以单片机为控制核心的织布机控制系统。它比纯硬件控制系统柔性高、更可靠，比PLC控制系统开发成本更低。经进一步的研究和开发，在喷水织布机上具有良好的应用前景。关键词：喷水织布机；控制电路；硬件设计；软件设计IV南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）ABSTRACTAccording to the principle and control requirement of the water jet loom, the detai

4、led design of the control system electric circuit, the control program for the water jet loom, include the electric circuit diagram and PCB diagram, is introduced in this paper.The control of the water jet loom is composed of main control circuit, brake circuit, malfunction examination circuit, comm

5、utate electric circuit and amplifier circuit. An 89C51 micro controller was taken as the control unit of the main control circuit to realize the clockwise/anti-clockwise rotation, step movement of the main motor and on/off of the two cooling fans. Brake electric circuit controls the braking movement

6、 of the loom and the conversion of brake voltage. Malfunction examination electric circuit is used to examine the break of the thread, overheating of the motor, the abnormal tension and so on. The power circuit is used to realize the motors rotation, on/off control and so on. Commutate electric circ

7、uits provide the direct current electricity for the control system.The control programs of the control system were classified as main programs and interruption service programs. Main programs are mainly used for input or output of the low real-time signal and the management of the work state. The in

8、terruption service programs are used to deal with some higher real-time signal.Because of its MCS-51 control unit, the loom control system developed in this paper has a higher flexibility and reliability than that of the hardware control. At the same time, the developing cost is much more lower than

9、 that of PLC. With further work, it has good application foreground in water jet loom. Key words：Water jet loom; Control electric circuit; Hardware; Software目 录 第一章 绪论1 1.1 织布机的发展1 1.2 织布机的控制1 1.3 织布机控制技术的发展2 1.4 本文的结构2第二章 织布机概述与设计要求32.1 织布机概述3 2.1.1 喷水织布机简介32.1.2 喷水织布机喷纱原理3 2.2 检测的内容与要求3 2.3 织布机的控制

10、要求4 2.3.1 电机的控制4 2.3.2 刹车的控制5 2.3.3 指示灯要求5 2.3.4 直流电源要求5 第三章 织布机控制系统电路设计7 3.1 设计方案的拟定7 3.2 主控电路的设计83.2.1 主控电路中单片机89C51的应用83.2.2 主控电路中光电耦合器接口电路113.2.3 主控电路中固态继电器接口电路13 3.3 电磁刹车电路设计143.3.1 刹车电路中的电气元件143.3.2 刹车电路工作原理14 3.4 六项自停电路设计16 3.5 整流电路设计18 3.6 强电控制电路设计19第四章 织布机控制系统软件设计21 4.1 主程序设计21 4.2 子程序设计30第

11、五章 原理图与PCB图的绘制34 5.1 Protel 99SE的简介34 5.2 如何用Protel画原理图34 5.2.1 原理图的设计步骤34 5.2.2 画原理图35 5.3 织布机控制系统总原理图35 5.4 如何用protel 画PCB图365.4.1 自动布线法画PCB图36 5.4.2 部分元件的封装说明（表5-1）38 5.5 织布机控制系统PCB图39第六章 结论40致谢42参考文献43附录A：英文资料44附录B：英文资料翻译57附录C：硬件设计原理图与PCB图60附件： 毕业论文光盘资料 南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）第一章 绪 论1.1 织布机的发展喷水织机

12、的研究开始于20世纪40年代，为了解决喷气引纬的气流急剧下降而造成的纬缩等疵点，原捷克斯洛伐克的斯瓦蒂发明了采用喷射水滴引纬的方法。50年代初，喷水引纬技术进一步发展，原捷克生产出柯沃型喷水织机样机，当时只能制织人造纤维长丝织物。60年代，日本日产、津田驹公司相继研制生产LW、ZW型喷水织机。与此同时，我国天津、上海、丹东、北京等地也先后对喷水织机进行了研究和试验， 有在原丝织机上改型的，也有重新设计的，都取得了一定的进展。1.2 织布机的控制织机是一种周期性循环工作的机器，每织一根纬纱，各部分机构均按规定动作一次。织机主轴曲柄的转角与各机构的工作状态相对应，即正常工作时主轴转到不同角度，必然

13、发出某些规定信号或完成某些规定动作。因此，织机的控制可分为如下几个方面。1.投入控制分为经、纬纱有无的控制、经、纬纱长度的控制、经、纬纱张力的控制、经、纬纱顺序的控制。2.产出控制分为织物长度的控制、织物宽度的控制、织物密度的控制、织物组织的控制、织物质量的控制。3.加工过程控制分为织机的启动与停机、织机运行状态的控制、润滑状态的控制、安全保护的控制。4.人机交换的控制实现以下功能：自动对梭口、梭口中断纬自动修复、断经自动修复、机器状态的自动显示、机器信息的转贮、与中央计算机的双向通讯、织机键盘操作。设置这些控制功能的目的是使织机达到高产、优质、低耗和方便操作。一般来讲，织机控制功能越强，织机

14、的性能越高，对操作人员的素质要求也越高，织机价格亦随之增加。1.3 织布机控制技术的发展我国现拥有织机一百余万台，其中无梭织机约5万台，约占织机总数的5%，而目前世界上无梭织机拥有量已约占织机总数的15%以上。在我国所使用的无梭织机中，绝大部分是进口机型，其中大部分织机是当前世界上先进水平的织机。显然全靠进口织机来装备我国的纺织工业是不可能的。因此我们必须根据我国的实际情况，结合我国国情制订合理的发展方向与措施，即多渠道加快发展无梭织机和多档次全面发展无梭织机。目前，织布机有两种控制方式，一种是硬件控制，另一种是用PLC电气编程控制。两者相比之下，硬件控制虽然成本较低，但是机器不易调节，变动很

15、生硬，并且机器的使用寿命也不长。而用PLC电气编程控制，尽管可靠性好，但是成本较高，现在被广泛使用。本课题中，我采用了单片机控制织布机，这样无需改变硬件部分而是通过改变软件程序便能实现织布机所要求的不同功能，并且这样做可靠性高，柔性好。第二章 织布机检测与控制概述2.1 喷水织布机概述2.1.1 喷水织布机简介喷水织布机是利用高压水与纬纱之间的摩擦力，拉动纬纱穿过交错排列的上下交替运动的一根根经纱。经纱和纬纱交织过程中，经纱边交替上下运动边向前移动，每上下交替运动一次，高压水嘴喷出一根纬纱。纬纱和经纱绕在各自的纱管上，自动放纱，每喷出一根纬纱，剪纱刀自动将其剪断。为使纬纱排紧，每喷一根纬纱，紧

16、纱装置紧纱一次，使纬纱排列紧密。织成的布经吸水装置吸水后，卷到前方卷布筒上。原理图如图2.1所示。2.1.2 喷水织布机喷纱原理喷水织布机的投纬喷嘴由带导纱孔的织针和朝着喷嘴孔开口的供水孔的喷嘴主体组成；织针插在喷嘴孔中，形成与供水孔连通的环状流路，环状流路包括在投纬方向上的整流流路和与整流流路连通的加速流路；上游侧的整流子从织针的外周面朝喷嘴主体的内周面突出且在圆周方向形成布置了多个间隔的多个整流壁，下游侧的整流子从喷嘴孔的内周面朝织针的外周面突出且在圆周方向形成布置了多个间隔的多个整流壁，加速流路的流路剖面朝着下游逐渐减小并朝着射出口开口。以此可充分地对压力水进行整流加速，以得到聚拢性好的

17、高速喷射水。2.2 检测的内容与要求在喷水织布过程中，遇到故障时必须立即停车，需检测的故障有：1）断纬。在正常工作中，每喷一次水，由接近开关产生一信号，同时探纬传感器也相应产生一信号，两信号同时送到探纬器。若探纬器只收到接近开关信号，没有收到探纬传感器信号，说明已经断纬，此时，探纬器立即发出停车信号，切断主电机电源，随后发出刹车信号，刹住织布机，停止运动，以免经纱继续向前移动，造成布面缺纬，织出次品。图2.1 织布机原理2）电机过热。当电机工作温度过高，电机内部的过热保护装置发出信号，电机须停机，并立即刹车。3）左、右捻边纱，缠纬纱断纱，卷布筒张力过大，需停止、刹车。4）除了上述的故障发生，需

18、停车外，当织布机织布的长度达到设定长度时，也需要立即停车。2.3 织布机的控制要求2.3.1 电机的控制织布机共有三只电机，具体情况如下：1.主电机主电机主要为织布机运动装置提供运动及动力。起动时，有两种方式：Y形起动，正常工作时也为Y形；-Y形起动，形起动（起动快），经延时后切换成Y形正常运转，起动方式可由操作者选择。2.风机电机风机电机共两只，一只吹风，一只吸水，将吹风机吹出的水汽吸走。调整织布机各个运动机构位置时，可正、反点动主电机。此时风机电机不需要起动。织布时，要先起动风机电机，后起动主电机，否则主电机不起动。（另外，调整织布机器时刹车装置要松开，否则不能实现点动。）2.3.2 刹车

19、的控制刹车装置为电磁铁，起动主电机织布时，刹车装置必须处于有效状态，即遇到故障时停车后能立即刹车。当刹车装置处于无效状态时，主电机不能起动。点动调整织布机时，刹车也应处于有效状态。松开点动按钮后，能立即刹住织布机。当刹车装置处于无效状态时，可用手工盘动织布机，以调整织布机运动机构位置。2.3.3 指示灯要求织布机有四盏指示灯。红色为电源指示灯，接通电源后，该灯亮；黄灯为织布（探纬）指示，正常工作时，该灯不停地闪烁，断纬停车后，该灯只亮不闪烁；绿灯为电机过热、捻边纱、缠纬纱断纱指示，故障发生后停车时，该灯亮，故障不发生灯不亮；蓝灯为计长指示，设定长度达到后停车且指示灯亮，长度未达到不停车灯不亮。

20、2.3.4 直流电源要求控制系统所需电源有四种直流电源：单片机工作电压5V，探纬器工作电压12V，控制按钮工作电压12V，刹车装置直流电压110V。上述四种直流电压经变压、整流后获得。刹车时加在电磁铁上的电压为110V，停车后，降为24V，这是通过控制系统软件，使电磁铁线圈处于通断通断工作状态，改变通、断时间比，使线圈的平均电压为24V。如图2.2所示。图2.2 刹车电压第三章 织布机控制系统电路设计3.1 设计方案的拟定根据毕业任务书要求，设计织布机控制系统，如图3.1所示。控制系统电路包括强电与弱电两部分。弱电部分主要包含主控电路与整流电路的设计。主控电路主要由单片机、控制电机实现正反转、

21、点动、风机运转、电磁刹车、故障检测和各项运行指示电路组成，并使用光电耦合器对控制系统内部和外部的输入、输出信号进行耦合,固态继电器控制系统输出口与强电电路接口。整流电路主要由整流变压器、二极管整流桥、滤波器和集成稳压器等环节组成。强电部分主要包括电气保护元件、接触器开关、电机等。P1.2P1.7 P0P1.0P1.1 P2.3P2.6P3 P2.189C51光电耦合电 路光电耦合接口电 路故障检测电 路强电电 路光电耦合电 路控制方式Y-、自停刹车状态判别电 路光电耦合电 路指示灯光电耦合电 路手控电 路光电耦合电 路刹车控制电 路刹车强电电路图3.1 整体电路布局图3.2 主控电路的设计如图

22、3.2所示，主控电路主要由单片机、控制主电机启动、停止、正反点动、风机启动信号输入电路，主电机正反转、星三角连接电路切换、风机启动信号输出电路、指示灯控制信号输出电路、电磁刹车信号输出电路等组成，并在电路中为了抗干扰、强弱电耦合，使用光电耦合器件进行光电耦合，隔离单片机系统的输入、输出部分，并在电机控制信号输出电路当中采用了固态继电器与电机控制强电电路进行连接。图3.2 主控原理图3.2.1 主控电路中单片机89C51的应用89C51是由ATMEL公司推出的一种低功耗、高性能的片内含有4KB快闪可编程/擦除只读存储器的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造，并且与80C51引脚和

23、指令系统完全兼容。芯片上的FPEROM允许在线编程或采用通用的非易失存储编程器对程序存储器重复编程。使用89C51就不需要外扩程序存储器，而且其I/O端口引脚足以满足使用要求。1） 如图3.3所示，89C51共40条引脚。以下是对引脚的说明： 电源引脚：Vcc（40脚）：典型值5V。 Vss（20脚）：接低电平。控制引脚：RST/Vpd、ALE/、/Vpp组成了MSC-51 的控制总线。RST/Vpd（9脚）：复位信号输入端（高电平有效）。第二功能：加+5V备用电源，可以实现掉电保护RAM信息不丢失。ALE/ (30脚）：地址锁存信号输出端。第二功能：编程脉冲输入。（29脚）：外部程序存储器读

24、选通信号。/Vpp (31脚）：外部程序存储器使能端。第二功能：编程电压输入端（+21V）。图3.3 89C51引脚图 2）外接晶体引脚XTAL1和XTAL2接外部振荡器信号，即把外部振荡器的信号直接连到内部时钟发生器的输入端。当采用外部时钟信号时，XTAL2接振荡信号，XTAL1接地。原理图中使用了12MHz晶振，则根据单片机CPU的工作时序，其4个周期的具体值计算如下：振荡周期=；时钟周期=；机器周期=；指令周期=。3）89C51单片机的P口特点P0口：是一个8位漏极开路输出型双向I/O端口。作为输出端口时，每位能以吸收电流的方式驱动8个TTL输入，对端口写1时，又可作高阻抗输入端用。在访

25、问外部程序或数据存储器时，它是时分多路转换的地址（低8位）/数据总线，在访问期间将激活内部的上拉电阻。P1口：P1口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P1口的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可作输入口。P2口作输入口使用时，因为内部有上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。P2口：P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P2口的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可作输入口。P2口作输入口使用时，因为内部有上拉电阻，那

26、些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。在访问外部程序存储器时和16位外部地址的外部数据存储器（如执行MOVXDPTR）时，P2口送出高8位地址。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVXRI）时，P2口引脚上的内容（就是专用寄存器(SFR)区中的P2寄存器的内容），在整个访问期间不会改变。P3口：P3口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P3口的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入。对端口写1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可作输入口。P3口作输入口使用时，因为内部有上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。4）各引脚应用说明(表3-1)。 3.

27、2.2 主控电路中光电耦合接口电路（1）光电耦合器的结构及特点 光电耦合器由发光源和受光器两部分组成，并封闭在同一不透明的管壳内由绝缘的透明树脂隔开，如图3.4所示。发光源引出的管脚为输入端，受光器引出的管脚为输出端。光耦合器的封装形式有管形，双列直插式和光导纤维连接等形式。光电耦合器的发光源常用砷化镓红外发光二极管，受光器常用光电三极管、光敏晶体管和光敏集成电路等。表3-1 引脚应用说明引脚名称引脚说明引脚名称引脚说明VCC接单片机工作电压+5VP3.0控制主电机反转（反转点动）GND接地P3.1控制主电机正转（正转点动）P0.6控制继电器CY输出电路P3.2控制系统停车P0.5控制继电器C

28、输出电路P3.3控制接近开关信号P0.4控制继电器ZC输出电路P3.4控制系统停止P0.3控制继电器FC输出电路P3.5控制两风机的启动P0.2控制继电器C输出电路P3.6刹车开关信号P1.0控制六项自停P3.7控制高压刹车P1.1控制主电机Y-启动P2.1控制低压刹车P1.2控制计长自停P2.3控制计长指示灯P1.3控制电机过热自停P2.4控制五项指示灯P1.4控制右绞故障自停P2.5控制探纬指示灯P1.5控制左绞故障自停P2.6控制电源指示灯P1.6控制缠纬故障自停RST控制系统复位P1.7控制张力过大自停XTAL1接振荡器XTAL2接振荡器（2）光电耦合电路 如图3.5所示，为光电耦合器

29、在控制系统电路中的应用方式。图中光耦为晶体管输出型光电耦合器。光电晶体管以光取代基极电流，作为晶体管的输入，当光电耦合器的发光二极管发光时，光电晶体管受光的影响在cb和ce间会有电流流过，电流受光照强度控制。光电耦合器起到耦合脉冲信号和隔离单片机89C51 系统与控制开关、输出部分的作用，使两部分的电流相互独立。由于光电耦合器是电流型输出，不受输出端工作电压的影响，因此可以用于不同电平的转换。图3.4 光电耦合器的结构和符号图3.5 系统电路中的光耦接口电路图中，当开关闭合时，发光二极管通电发光，受光部分受光导通，P3.5低电平有效；当开关断开，光耦输入端电流为0，发光二极管不导通，输出相当于

30、开门，P3.5为高电平。图中电阻起限流保护作用。流经发光二极管的电流大小有限制，不能太大也不能太小，其上的电阻RI1的阻值即为直流工作电压+12V除以发光二极管的工作电流4mA而求得。3.2.3 主控电路中固态继电器接口电路固态继电器是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件，他利用电子元器件的电磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离，利用大功率三极管，功率场效应管，单项可控硅和双向可控硅等器件的开关特性，来达到无触点，无火花地接通和断开被控电路。固态继电器有三部分组成:输入电路，隔离(耦合)和输出电路。按输入电压的不同类别，输入电路可分为直流输入电路，交流输入电路和交直流输入电路三种。有些输

31、入控制电路还具有与TTL/CMOS兼容，正负逻辑控制和反相等功能。固态继电器的输入与输出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种。固态继电器的输出电路也可分为直流输出电路，交流输出电路和交直流输出电路等形式。交流输出时，通常使用两个可控硅或一个双向可控硅，直流输出时可使用双极性器件或功率场效应管。图3.6为其在本控制系统中控制电机交流接触器的应用接口电路。图3.6 继电器型驱动接口电路继电器的输入为单片机的逻辑电平，信号经光电耦合器耦合后，经驱动三极管进行转换，使输出的驱动电压能够适应继电器的要求。图中PNP三极管为固态继电器的驱动管。当单片机P0.3为低电平时，经光耦耦合，加在PNP基

32、极的电位低于发射极，三极管导通，固态继电器导通，接触器FC线圈得电，FC常开触点闭合，电机运行。继电器动作时，对电源有一定的干扰，为了提高单片机系统的可靠性，在单片机和继电器之间用光耦隔离，使两部分的电流相互独立。不与交流电源的地线相接。这样就避免了输出部分电源变化对单片机电源的影响，减少了系统所受上述干扰，提高了系统的可靠性。3.3 电磁刹车电路设计如图3.7所示，为电磁铁刹车电路，电路主要由反相器、比较器、三极管、光耦、VMOS管、电磁铁线圈等器件构成。P2.1为低压刹车控制引脚，开低压刹车时，P2.1置1，关刹车时，将P2.1置0；P3.7为高压刹车控制引脚，开高压刹车时，P3.7置0，

33、关刹车时，将P3.7置1。两引脚发出的信号，经比较器的比较后，输出信号控制VMOS驱动管的导通与截止，以实现电磁刹车的打开或关闭。3.3.1 刹车电路中的电气元件1）反向器：图中反向器74AC00为双列14脚与非门，其中两对作为与非门使用，为了节省元件，将剩余两对作为非门使用。2）二极管：图中，与电磁铁线圈并联的二极管起到续流保护作用，因为电磁铁线圈断电时会产生很大的反向电动势，从而会击穿电磁铁驱动VMOS管。如果加上续流二极管，电路断路时，线圈产生的反向电动势使二极管处于正向导通状态，构成回路，释放线圈中的电流，保护VMOS管。3）电位器：电位器所在的RC电路中，可以通过改变RC时间常数控制

34、比较器翻转的速度，以此来决定刹车打开的时间。电位器可变，使得电路可调，使机器能够准确停止在某个位置。3.3.2 刹车电路工作原理图3.7电磁铁刹车电路中，P2.1和P3.7控制刹车电路。刹车电路工作原理如下：1)当织布机电机正常工作时，P3.7端置低，经过比较器后输出(B)为高。2）当发生故障时，P2.1置高，经比较器后输出（C）为高，光电耦合器截止，VMOS管栅极为高，VMOS管导通，电磁铁线圈通电吸合，系统刹车。3）机器停车后，通过改变P3.7引脚的高低来实现电磁铁线圈的通电、断电，降低线圈的平均电压和电流，从而达到低压锁定的目的。当P3.7置高时，经过比较器输出（C）低电平，光电耦合器导

35、通，VMOS管栅极电压为低，VMOS管截止，电磁铁线圈断电。当P3.7置低时，经过比较器输出（C）高电平，光电耦合器截止，VMOS管栅极电压为高，VMOS管导通，电磁铁线圈通电。P3.7置高0.8s时，电磁铁线圈关断0.8s ；P3.7置低0.2s时，电磁铁线圈开通0.2s。通过改变截至和导通的时间比，将110V电压降为24V。电磁铁导通情况见表3.2。图3.7 电磁铁刹车电路 表3.2 电磁铁导通情况刹车开关ABC刹车开（分）111开关（合）100关开010关关000关3.4 六项自停电路设计六项自停电路是用于在系统织布过程中，当故障发生时，向系统提供故障信号，以便系统发出停车信号并刹车。该

36、电路主要检测故障包括：织布机断纬、电机过热、左、右捻边纱、缠纬纱断纱、卷布筒张力过大以及计长信号等。电路如图3.8所示。图3.8 六项自停电路（1）断纬故障电路 如图3.9所示。织布机每转一圈，接近开关发出一个脉冲信号，当正常工作时，探纬传感器同时也发出一个脉冲信号，两个脉冲信号同时发送至探纬器。如果探纬器接收到两个脉冲信号，说明织布机运行正常。若探纬器只接收到接近开关产生的信号，没有接收到探纬传感器产生的信号，说明布纱已经断纬，此时由探纬器立即发出停车信号，由CPU切断主电机电源，随后再发出刹车信号，再由CPU控制刹车装置刹住织布机，使其停止运动，以免经纱继续向前移动，造成布面缺纬，织出次品

37、。其中刹车信号有两种产生方式：一是由探纬器产生的刹车信号（J24端），则织布机可以在电机运转的当圈刹车；二是由接近开关产生的刹车信号（PS端），则织布机在机器运转的下一圈刹车。图3.9 压水及断纬故障检测示意图（2）五项自停电路 织布机运行时，将P1.0的常开开关S10闭合，六项自停电路导通。当发生左、右捻边纱、缠纬纱断纱、卷布筒张力过大时，相应的保护开关S3、S2、S4、S5开关闭合。单片机P3.4脚为低电平，切断主电机电源，刹住织布机。三极管基极为高电平，三极管导通，探纬、五项的指示灯亮起，使五项自停电路导通，切断主电机电源，随后发出刹车信号，刹住织布机。（3）计长电路 当织布长度达到设定

38、值时，织布机计长输入开关自动闭合，计长电路导通，计长指示灯亮，同时光电耦合器耦合，单片机P3.4脚为低电平，切断主电机电源，刹住织布机。（4）手动停车电路 当需要手动停车时，按下停止按钮，停车电路导通，单片机P3.4脚为低电平，系统发出信号，切断主电机电源，刹住织布机。3.5 整流电路设计3.6 强电控制电路设计第四章 织布机控制系统软件设计织布机控制系统的软件设计，是以89C51单片机为控制核心，主要运用了芯片的并行I/O 口功能、定时器功能和中断功能。4.1 主程序设计1. 主程序流程图（如图4.1所示） 图4.1 主程序流程图2.初始化程序的编写程序初始化的编写，主要包括以下几个部分：设

39、定I/O口的初始状态设定定时器的工作方式选择工作寄存器组开CPU中断清有关标志位编写程序清单如下：ORG 0000H ；AJMP MAIN ；复位入口转到主程序ORG 0003H ；AJMP IN0 ；INT0中断入口地址为0003HORG 000BH ；AJMP TT0 ；定时器0(T0)中断入口地址为000BHORG 001BH ； AJMP TT1 ；定时器1(T1)中断入口地址为001BHORG 0030H ； MAIN: CLR P2.5 ；关探纬器指示灯 CLR P3.7 ；开低压刹车MOV TMOD, #10H ；定时器0模式0，定时器1模式1SETB EA ；CPU开放中断CL

40、R IT0 ；电平触发MOV A, #00H ；所有标志位清零MOV 21H, A ；其中标志位有四个： 08H为时间常数标志位，09H为风机标志位，0AH为电机正转标志位，0BH为中断发生标志位，分别存放在以21H为地址的单元格内。确定定时器方式寄存器TMOD控制字及各控制位的值： 定时器方式寄存器TMOD控制字D7D6D5D4D3D2D1D000010000 T1方式字段 T0方式字段即TMOD控制字为#10H置TRx=1，启动计数。置ETx=1,允许定时器/计数器中断。置EA=1，CPU开中断。置IT0=0，电平触发。3.主程序清单 L1: SETB P2.1 ；刹车开关开？ JNB P

41、2.1,L1 ； MOV TL0,#18H ；开刹车，定时器0开 MOV TH0,#0F9H ； SETB ET0 ； SETB TR0 ； L2: JNB P3.5,L8 ；风机启动？ JB P3.1,L4 ；正转点动？ CLR TR0 ； CLR ET0 ；关定时器0 SETB P3.7 ；关刹车 JNB P2.1,L1 ；刹车开关开？ LCALL T20M ； CLR P0.4 ；ZC动作 CLR P0.6 ；CY动作L3: JNB P3.1,L3 ；等按钮释放 SJMP L6 ； L4: JB P3.0,L7 ；反转点动？ CLR TR0 ；关定时器0 CLR ET0 ； SETB P3.7 ；关刹车 JNB P2.1,L1 ；刹车开关开？ LCALL T20M ； CLR P0.3 ；FC动作 CLR P0.6