.毕 业 论 文题 目：智能注油系统设计与实现学 院：物理与电气信息工程学院专 业：电气工程及其自动化班 级：2021级3班姓 名：学 号：201指导教师：2021年5月23日1.智能注油系统设计与实现【摘要】为满足在生产线上对PVC手套自动注油，设计开发了一种自动注油系统。在系统设计中，采用了模块化的设计方法，分布设计了各个模块的功能，主要分为：控制模块，PVC手套感应模块，油位感应模块，驱动模块，报警模块及定时控制模块。控制模块采用STC89C51单片机为控制中枢，采集和输出信号；PVC手套检测模块，采用红外线对射管HD-DS25CM-3MM对物体进展检测，然后传送信号给单片机；油位感应模块，采用液位传感器，对液位进展实时监测，当液位低于戒备线时，发出信号传送给单片机；驱动模块采用继电器对电磁铁通电；报警模块，当油位低于戒备线时，蜂鸣器报警，单片机停顿工作。定时模块：采用DS1302时钟芯片，可以控制注油器工作、停息周期，并由LCD1602液晶屏显示。软件方面采用Keil uVision进展C语言编程、调试，用protues软件进展模拟仿真.【关键词】STC89C51单片机 液位传感器 红外线对射管 自动注油1.1.Intelligent oiling system design and implementation【Abstract】In order to meet the production line for PVC gloves automatic oiler , designed and developed an automatic oiling system . In system design , using a modular design approach , the distribution function of each module is designed mainly divided into: control module , PVC gloves sensor module, oil level sensor module, driver module, alarm module and timing control module. The control module uses STC89C51 microcontroller for the control center, acquisition and output signals ; PVC gloves detection module , using infrared beam tube (HD-DS25CM-3MM) for object detection, and then send a signal to the microcontroller ; oil level sensor module , using liquid sensors, real-time monitoring of the level , when the level is below the warning line , a signal is sent to the microcontroller ; driver module using the relay to the solenoid is energized ; alarm module , when the oil level is below the warning line , the buzzer alarm, SCM to stop working. Timing module : using DS1302 clock chip , you can control the oiler work , stop the cycle by LCD1602 LCD display . Software using Keil uVision be C language programming, debugging, conducted by protues simulation software .【Key words】STC89C51 SCM level sensor infrared beam pipe automatic oiler1.目 录1引言11.1设计的背景和意义11.2国外现状及开展趋势11.3 课题的主要任务和目标12智能注油系统设计方案22.1注油器的构造和工作原理22.2设计方案概述22.3控制器的选择42.4 手套检测模块的选择52.5定时、显示模块的选择52.5.1定时模块52.5.2显示模块52.6驱动模块62.7液位检测模块62.8总体方案确定63系统硬件电路的设计73.1控制模块电路设计73.1.1单片机晶振的选择73.1.2单片机复位电路73.2定时模块电路设计73.3 显示模块电路设计83.4 驱动模块电路设计103.5手套检测模块电路设计113.6 液位检测模块电路设计114系统软件设计与实现124.1主程序的设计134.2时钟程序的设计134.3 显示程序的设计144.4 手套检测程序设计144.5 液位检测程序设计15结论16参考文献16附录1硬件原理图：19附录2局部源程序：221.1.1 引言1.1 设计的背景及意义伴随着科学技术日益的更新及开展，无论是在化工、冶金、汽车等重工业，还是印刷、纺织等轻工业，都离不开机械设备。为了延长机械设备的寿命，就需要定期做好维护工作，其中很重要的一点就是涂抹润滑油。然而有些注油空间狭窄而又需要频繁注油，或者属于危险区域，不宜人工操作，这就促使了对智能注油系统的研究与创造。智能注油系统的创造与应用，不仅减少了投资本钱，提高了工作效率，而且防止了危险区域的人为作业，减少了人身伤害，对轻、重工业的开展起到了极大的推进作用。1.2 国外现状及开展趋势经过几十年的开展，注油器的种类已有很多种，如高压注油器，林肯注油器，自动注油器，脚踏注油器，电动注油器等等，种类不同，所涉及的领域、功能也不尽一样。在国外，美国为注油系统开展最先进的国家，其中Pulsarlube智能润滑系统作为多点数码加脂器，当设备检测到压力到达28bar时，注油器进展工作。所要注射的油脂被预先设置好数量和时间频率，然后被高压驱动传输。代替人工，平安可靠，循环使用，经济环保。当前国的技术与国外还是有些差距，来自的易力润所设计的操作技术与解决方法是最先进、也是最简易可靠的。整个系统完全独立，其润滑周期可以自由设定，被准确的控制在每个月份，完全自动给设备上油，是国各研究机构及企业学习、追求的典范。1.3 课题的主要任务和目标课题要求设计一套PVC手套生产线，对手套进展自动注油的系统，实现对整条手套生产线自动润滑的目的。课题中，选取89C51单片机作为中枢控制器，选取红外线对射管HD-DS25CM-3MM对PVC手套进展检测，当检测到物体时输出信号给单片机，单片机驱动继电器对电磁铁通电；选取油位传感器对液位进展检测，当检测到液位在戒备线以下时，输出信号给单片机，控制蜂鸣器报警，并停顿注油；选取DS1302时钟芯片、1602液晶模块分别用作定时功能和显示功能，这样可以控制注油系统的工作和休息周期，防止机器过度工作，以防止产生不必要的损耗。2 智能注油系统设计方案2.1 注油器的构造和工作原理注油器由假设干个注油泵、油箱及传动局部组成。1注油泵注油器的主体为注油泵。注油泵通过螺丝母与箱体成为一体，利用杠杆原理推动注油泵工作。当注油泵开场工作时，凸轮偏心距变小，柱塞往下移动，这样柱塞套就形成真空状态。此时由于产生了气压差，润滑油就会被吸入吸油管，在经过泵体进入滴管中，这时视油罩也是真空状态，利用此真空状态，油从滴油管中吸出，然后又从视油罩重新进入泵体。当偏心距变大时，柱塞向上运动，此时润滑油通过注油阀，将油滴滴在各个润滑点。根据柱塞直径和柱塞行程的不同有：中压(16MPa)、高压(32MPa)、超高压(40、63、100MPa)三大类注油泵。注油泵与相应的油箱及传动部份可组合成中压、高压、超高压三大类注油器。2油箱油箱作为存储润滑油的主要部件，是每台注油器必不可少的。油箱的凸轮带动注油泵工作，凸轮轴的规格参数不尽一样，主要由凸轮的数目决定。3传动部份传动部份主要分为两大类：I、由主机带动；II、单独传动。I、由主机带动的注油器有三种标准型式：(1)ZL型：联轴器型，由主机通过超越离合联轴器传开工作(2)ZB型：摆杆型，由主机带动摆杆传开工作(3)ZJ型：键联接型，凸轮轴头部带有平键，由主机直接传开工作II、单独传动的注油器有ZD型：由电动机通过下方减速器的二级传动带动凸轮轴转动。假设双联注油器，则两油箱凸轮轴之间有联轴节，带动两凸轮轴同步转动，从而使两油箱上方的注油泵每两同步运行，而油箱侧面的摇手只备在需要手动时使用。2.2设计方案概述课题要求设计一套PVC手套生产线上对手模进展自动注油的系统，实现对整条手套生产线自动润滑的目的。利用光电传感器，根据设定的时间，对自动生产线上的PVC手模是否到达位置进展自动检测，到达位置后，给一个信号，驱动继电器对电磁铁通电，电磁铁推动油阀进展注油。当油箱油位到达最低限度时，驱动蜂鸣器进展报警同时切断注油电路。对油位能够进展指示。如图2-1为总体方案构造框图：图2-1 设计方案流程图图2-2为智能注油系统的流程图：图2-2 智能注油系统的流程图2.3控制器的选择方案一：采用传统的STC89C51RC单片机作为控制中枢。这种单片机具有较强的算术运算能力，而且程序编写灵活，自由度大。STC系列单片机为国自主创新研发，本钱低，更加经济，再加上功耗低、体积小等特点，在各个领域被广泛应用。方案二：STC10F04单片机，带有非易失性Flash程序存储器。它是一种高性能的微处理芯片，运算处理速度要比C51更快，但是功耗较C51要高一些，本钱也要比51单片机更高。STC89C51主要性能：1.增强型的89C51单片机，六个和十二个机器周期可以自行选择，传统C51单片机被其完全兼容。2.工作电压：3.4V-5.5V5V 单片机)/2.0V-3.8V3V 单片机3.工作频率围：0-35 MHz4.工作温度围：0-75/-40 - +855.EEPROM 功能6.硬件看门狗(WDT)；7.有2个16 位定时器/计数器8.用户应用程序空间12K/10K/8K/6K/4K/2K字节10.时钟源：外部高精度晶体/ 时钟，部R/C 振荡器。11.STC89C516AD具有ADC功能。2.4手套检测模块的选择方案一：采用工业级的光电传感器。 这种传感器普遍用于自动流水线，自动开关门如电梯等工业场所。这种传感器使用方便，输出量为开关量，无需外加其它硬件电路，而且型号较多，适用于很多场所。缺点是价格较贵。方案二：采用微型红外对射管红外线的特点是传输距离远，能量比较集中。当对射管之间没有物体遮挡时，发射管发射红外到接收管上，接收管此时信号发出。当有物体遮挡时，接收管无动作。综上所述，选取方案二，使用红外线对射管。2.5定时、显示模块的选择2.5.1定时模块方案一：采用专用时钟芯片。现在市面上的时钟芯片有很多，各个时钟芯片的应用也比较成，如DS130