基于STC89C52的智能印章機(jī)的設(shè)計(jì)方案

0 引言

在銀行、政府、學(xué)校等機(jī)構(gòu)存在大量文件需要蓋章，當(dāng)需要蓋章文件數(shù)量過(guò)大時(shí)則需要消耗大量的人力和時(shí)間，本文中設(shè)計(jì)的智能印章機(jī)能明顯縮短印章時(shí)間并且節(jié)約大量人力，滿(mǎn)足日常辦公所需。并且具有手動(dòng)設(shè)置功能，可通過(guò)手動(dòng)設(shè)置蓋章的延時(shí)時(shí)間，和蓋章的數(shù)量本文設(shè)計(jì)的智能印章機(jī)控制電路的主要組成部分由：供電電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、傳感器電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、數(shù)據(jù)顯示電路、手動(dòng)控制電路組成。

1 系統(tǒng)總體框圖

智能印章機(jī)蓋章的工作原理是通過(guò)安裝在機(jī)器底部的光電傳感器檢測(cè)是否有紙張的信號(hào)來(lái)開(kāi)啟單片機(jī)對(duì)電機(jī)的控制，通過(guò)一系列的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)印章運(yùn)動(dòng)完成蓋章動(dòng)作。蓋章動(dòng)作前可以通過(guò)手動(dòng)控制面板對(duì)蓋章數(shù)量、蓋章延時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。同時(shí)在印章機(jī)工作時(shí)，印章機(jī)所蓋的紙張數(shù)會(huì)被數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路記錄，通過(guò)手動(dòng)設(shè)置的數(shù)量和蓋章延時(shí)數(shù)據(jù)都會(huì)被存儲(chǔ)下來(lái)?？偟南到y(tǒng)框圖如圖1所示。

2 硬件設(shè)計(jì)

2.1 穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)

在控制電路部分需給由單片機(jī)組成的控制電路和傳感器電路同時(shí)供電。所選用的是LM7805 三端集成穩(wěn)壓器和濾波電容組成電源電路，為整個(gè)控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電壓，如圖2所示。

2.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

電機(jī)采用24 V 的直流電機(jī)，驅(qū)動(dòng)芯片L298N是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓大電流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，主要特點(diǎn)是工作電壓高，輸出電流大，瞬間峰值可達(dá)3 A,采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平信號(hào)控制，INPUT1 和INPUT2 是單片機(jī)控制電機(jī)的兩個(gè)輸入端，OUTPUT1 和OUTPUT2是兩個(gè)輸出端，分別與電極正負(fù)相連，由于使用的電機(jī)是線圈式的，在從運(yùn)行狀態(tài)突然轉(zhuǎn)換到停止?fàn)顟B(tài)和從順時(shí)針狀態(tài)突然轉(zhuǎn)換到逆時(shí)針狀態(tài)會(huì)形成很大的反向電流，所以在電路中要加入二極管在產(chǎn)生反向電流時(shí)進(jìn)行泄流保護(hù)。驅(qū)動(dòng)電路如圖3所示。

2.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路主要功能是存儲(chǔ)印章次數(shù)和用戶(hù)設(shè)置，硬件電路采用的芯片是24C08,是一個(gè)8 Kb串行電可擦除PROM,內(nèi)部寫(xiě)周期最大為5 ms,具有頁(yè)寫(xiě)能力，每頁(yè)分別為[3]16 B.

2.4 傳感器電路

在整個(gè)印章機(jī)控制系統(tǒng)中，傳感器對(duì)運(yùn)動(dòng)的控制起到了關(guān)鍵作用，例如RAD20CM 對(duì)射式紅外光電開(kāi)關(guān)對(duì)紙張的感應(yīng)使電機(jī)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，其電路組成如圖4 所示，由光敏NPN 三極管和單片機(jī)P1_11引腳組成，當(dāng)紙張遮住發(fā)射端光源時(shí)，接收端的光敏三極管將光信號(hào)轉(zhuǎn)化成點(diǎn)信號(hào)傳到單片機(jī)P1_11引腳，如圖4所示。

電機(jī)位置的控制是采用的紅外對(duì)射槽型限位開(kāi)關(guān)GK102,其電路如圖5所示，在整個(gè)控制系統(tǒng)中有2個(gè)限位開(kāi)關(guān)，以控制電機(jī)的上極限位置和下極限位置，保證正常的工作行程。

3 軟件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)采用C 語(yǔ)言編程，在Keil4 軟件中進(jìn)行開(kāi)發(fā)，主程序的流程圖如圖6所示。

當(dāng)啟動(dòng)智能印章機(jī)后，單片機(jī)首先讀取存儲(chǔ)芯片24C08里的用戶(hù)設(shè)置數(shù)據(jù)，包括蓋章數(shù)目，蓋章延時(shí)等，接著等待放入紙張，當(dāng)有紙張放入后，光電傳感器將接收到的信號(hào)傳送給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)芯片L298N的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)下行蓋章動(dòng)作，同時(shí)掃描下限位光電開(kāi)信號(hào)，當(dāng)印章到達(dá)下限位時(shí)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并且按照用戶(hù)設(shè)定的延時(shí)時(shí)間與紙張充分接觸，完成蓋章后返回上限位位置。至此完成一個(gè)蓋章周期。

4 結(jié)語(yǔ)

本文所提出的基于STC89C52的智能印章機(jī)的設(shè)計(jì)方案。該方案中所設(shè)計(jì)的智能印章機(jī)控制系統(tǒng)以STC89C52為控制核心，通過(guò)傳感器電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路對(duì)印章的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)智能控制。該系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單，使用方便等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)生產(chǎn)成產(chǎn)品，應(yīng)用到各辦公環(huán)境中，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。