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生产中需要对一种圆金属片进行称量,按照重量是否合格进行分类。目前,该种金属片的分类工作是靠人工完成的。人工分类方法效率低,劳动强度大,而且不能保证完全剔除次品,针对这种情况,本研究设计了一种集机械、电子、微控制技术于一体的自动分类装置,可以对堆放的金属片逐个称量并判断是否合格,然后进行分类。本课题结合现代微控制器技术、传感器技术和机械手技术等先进技术,采用理论与实验相结合的方法,完成了圆金属片自动分类装置的设计。具体研究内容和结论如下:(1)在综合分析单片机、DSP和ARM微处理器性能、特点的基础上,结合自动分类装置的具体需求,选择了STC89C52单片机作为本设计的控制元件。(2)利用离心分离原理设计实现了金属片自动排序装置;采用精度较高的电阻应变式称重传感器和24位AD转换器设计实现了金属片称重电路;通过用单片机控制步进电机的方法设计实现了搬运机械手控制电路;设计实现了液晶显示电路和光电开关检测电路。(3)针对称重传感器存在非线性误差的问题,采用三次多项式最小二乘拟合方法,设计了称重数据处理和补偿算法,提高了称量的精度。(4)使用C语言作为开发语言,Keil μVision4作为开发软件,编写了搬运模块步进电机驱动和控制程序、称重模块数据处理程序、产品是否合格判断程序、光电开关控制程序以及液晶显示程序。(5)通过对系统调试和检验,验证了光电开关可以正确检测探头前是否有金属片通过;称重和数据处理模块可以准确得到金属片的质量并判断金属片是否合格;搬运模块步进电机驱动和控制程序可以正确地控制步进电机运转,尽管步进电机步距角过大造成一定的误差,但误差不影响系统的控制精度;液晶显示模块可以很好地显示金属片的重量和是否合格的判断的结果;各模块整合为一个系统后,整体系统可以协调工作,完成预定的对金属片称量和分类的功能。实验结果表明,该自动分类装置各模块可以正常工作,整体系统工作状态良好,达到了设计要求。