89c51单片改造传统接触器式自动控制的小型注塑机

作为一名电子爱好者对电子行酷爱至今，在〈〈电子报〉〉这两年的影响下感到单片机的功能实在强大，于去年下半年利用业余时间开始学习89c51，逐步在上网中学习后来自己买了试验板，其间受51c51
网站的影响产生浓厚的兴趣，决定选一个小项目来学习。
小型注塑机是小型塑料机械厂的主要生产设备之一，其控制线路多为传统接触器式控制线路，因其结构所至触点众多导致电器部分易出故障。突发想法，何不用89c51的强大控制功能来取代这一繁琐的控制线路。
传统接触器式的特点：
  1：因其采用接触器控制导致触点太多故障率太高。
  2：控制线路过于单一模式化只能实现机械动作的整个控制过程。
  3：保护电路做不了多少。安全系数降低。
  4：维修查线太浪费时间，检修麻烦。
还有很多，这里就不一一列举。
 机械实物图片：

控制线路图片：

 89c51改造特点：
1：整个控制电路整合在一块由8951为控制中心的控制pcb上结构相对简单。
2：只采用了四只控制输出继电器（控制电磁阀）。原来的中间继电器和时间继电器用程序代替。因继电器少了很多，简化了电路。
      3：时间可调范围用软件控制幅度大为加宽，各个环节的延时时间显示和其他控制信息用了一片1602液晶，显示清晰专业（最初学习使用数码管，因显示方面不断改方案，数码管太多改为1602液晶显示）
     4：功能可以不断添加，线路设计影响极小，修改软件即可。
凭借着51的强大功能和液晶显示的优点给该控制电路增添了如下功能：用户可以设定注塑次数定量工作自动停机，随时可以通过1602液晶察看机器工作了多少个循环，设定工作模式，还可以外接个电子计数器(带存储功能的)可以根据模式选则显示产品数量，也可以使用1602液晶显示的但没存储功能（以后随着学习有可能加入这项功能）。
    5：面板操作全部采用轻触按键操作，作了一个标准的4*4矩阵键盘，用这些按键用户可以对设备操作模式选择，调节。
    为了了解注塑机的工作状态特绘了工作简图和工作状态表分析如下：
基本机械原理简图：

      每个油缸分别受两个电磁阀的控制，每个油缸推动两个光杠前后动作，安全门的作用是机器工作时如打开安全门机器停止工作，是保护开关。
机械工作状态：（K1—K4为行程开关，）
K1为常闭触点K2—K3为常开触点
注：在机器复位状态下
分模到位行程开关k1（开）,合模到位行程开关k4（开）,
注射到位行程开关k2（开）,回杆到位行程开关k3（闭合）
合模电磁阀L1,注射电磁阀L2回杆电磁阀L3,分模电磁阀L4
K1—K4“0”代表开，“1”代表闭合，
L1—L4“0”代表未动作，“1”代表动作，
安全门开关在自动工作过程中为常开状态
状态   元件  K1 K2 K3 K4 L1 L2 L3 L4 
复位状态 0 0 1 0 0 0 0 0 
合模状态 1 0 1 0 1 0 0 0 
合模到位状态 1 0 1 1 0 1 0 0 
注射状态 1 0 0 1 0 1 0 0 
注射到位状态 1 1 0 1 0 0 0 0 
延时1状态 1 1 0 1 0 0 0 0 
回杆状态 1 0 0 1 0 0 1 0 
回杆到位状态 1 0 1 1 0 0 0 0 
延时2状态 1 0 1 1 0 0 0 0 
分模状态 1 0 1 0 0 0 0 1 
分模到位状态 0 0 1 0 0 0 0 0 
延时3状态 0 0 1 0 0 0 0 0 
以下为电路图部分和PCB部分（为了实现业余利用热转印制作特加宽了线条，主板和控制输出板，面板键盘矩阵控制板分别做成了分离板，腐蚀液用盐酸+双氧水）
      电路图部分：

：PCB键盘部分

PCB主板部分

PCB控制输出部分；

初学单片机，觉得KEILC比较适合初学。决定用C来做主程序。
       程序流程简图

程序中的中断部分比较简单只用了一个外中断和一个定时器中断。为了更好的试验程序做了一个模拟装置来调试机器的各种工作状态。（是用影碟机的旧激光头支架改装的。）
 小装置如下图：四个电机，四个行程开关。

液晶显示如下图;

T=8 M:表示在注射到位时延时的延时时间在8秒调节范围1-99秒
F=8 M:表示在回杆到位时延时的延时时间在8秒调节范围1-99秒
Z=1M:表示在分模到位时延时的延时时间在1秒调节范围1-9秒
0005N:表示设定机器工作多少个循环。设定范围1-9999。
Y=1#:表示设定当前模具的每个循环出的产品个数设定范围1-9个
R=0000:表示机器当前出的产品个数，计数范围1-9999个
 为了能让更多的51初学者参考其间的代码特将程序代码公布如下（程序已经调试通过）：
 试验板如下图：

 
 关于本制作的小模拟装置运行过程我还特意录制了一下为验证程序已经调试通过，但程序本身还需要进一步优化。大家可以欣赏一下“见模拟装置运行过程“，哈哈挺好玩的。

 后续;
    因我刚学51没多久，大概半年，才疏学浅（只把初中念完）本
 来想把功能搞的再好一点，但还得继续努力，里面的一些代码难免有不恰当的地方，欢迎大家给我指正，先谢谢了，能够给我提出宝贵意见。线路的线路图和PCB板为PROTEL99软件设计也是刚学的
线路图有点不规整，希望原谅。以后修改一份好一点，发给大家。
本试验板代码部分完全奉献给大家严禁抄袭，仅供学习参考。
 关于热转印制版这里没有多写。网站上有好多的。。。。
 学习89c51的一点小建议如下,希望更多的电子爱好者参考，迅速的玩转单片机，这是我个人的一点小小经验，仅供参考。
 1：工具首选51编程器或下载线任选一套，必不可少，因程序调试
 完成之后要借助它看看效果。¥200元以内即可。
 2：要学习51离不开试验。所以试验板可以按自己的思路也于做一个。最好选一个小项目，一点一点地边学边做。手头¥富裕的电子爱好者可以购一款强大的实验板，大概¥300-500吧。
 3：最后是程序主体的调试总不能改一下就拿到编程器去拷一下那样会很累的，还会影响学习效率，小的程序还可以将就但这样的东西做出来好像实用型并不大，但程序做大了，调试的环节就更多了，不用仿真器会显得根本不行。专业的买不起买个大众化的就行了。初学嘛，没有必要什莫东西都要一步到位。¥200以里的就行了。
 4：语言对于初学51来说，汇编学起来比较慢，也看不太懂，还是先选keilc，汇编嘛慢慢领会，一点一点积累吧
 上边是我初学的一点体会编程器和仿真器如果你只想学习8951，这两个小设备最好别自己做了根本不划算。弄不好还浪费了。
陈树来

*博客内容为网友个人发布，仅代表博主个人观点，如有侵权请联系工作人员删除。