基于STC89C52的智能印章機(jī)的設(shè)計(jì)方案

本文提出了一種以STC89C52單片機(jī)為控制核心的自動印章機(jī)的設(shè)計(jì)方案，該方案通過編寫有關(guān)程序和各種用戶參數(shù)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)印章機(jī)的自動運(yùn)行、智能蓋章、調(diào)整以及存儲數(shù)據(jù)功能。

該智能印章機(jī)控制電路設(shè)計(jì)部分主要包括顯示電路模塊、數(shù)據(jù)存儲、電機(jī)驅(qū)動、以及傳感器和手動調(diào)整模塊，通過自主研發(fā)程序?qū)崿F(xiàn)各電路模塊功能，在實(shí)際運(yùn)用中可以及時(shí)對蓋章章延時(shí)時(shí)間及數(shù)量進(jìn)行監(jiān)控與調(diào)整從而提高蓋章質(zhì)量和速度，并且使用多種光電傳感器控制電機(jī)運(yùn)動行程實(shí)現(xiàn)精確定位控制以便實(shí)現(xiàn)不同文件蓋章需求，實(shí)用性強(qiáng)。

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，滿足日常辦公所需。并且具有手動設(shè)置功能，可通過手動設(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)動電路、傳感器電路、數(shù)據(jù)存儲電路、數(shù)據(jù)顯示電路、手動控制電路組成。

1系統(tǒng)總體框圖

智能印章機(jī)蓋章的工作原理是通過安裝在機(jī)器底部的光電傳感器檢測是否有紙張的信號來開啟單片機(jī)對電機(jī)的控制，通過一系列的傳動結(jié)構(gòu)帶動印章運(yùn)動完成蓋章動作。蓋章動作前可以通過手動控制面板對蓋章數(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)會被數(shù)據(jù)存儲電路記錄，通過手動設(shè)置的數(shù)量和蓋章延時(shí)數(shù)據(jù)都會被存儲下來?？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)動電路

電機(jī)采用24 V的直流電機(jī)，驅(qū)動芯片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)動電路如圖3所示。

2.3數(shù)據(jù)存儲電路

數(shù)據(jù)存儲電路主要功能是存儲印章次數(shù)和用戶設(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)部寫周期最大為5 ms，具有頁寫能力，每頁分別為16B.

2.4傳感器電路

在整個(gè)印章機(jī)控制系統(tǒng)中，傳感器對運(yùn)動的控制起到了關(guān)鍵作用，例如RAD20CM對射式紅外光電開關(guān)對紙張的感應(yīng)使電機(jī)開始運(yùn)動，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轉(zhuǎn)化成點(diǎn)信號傳到單片機(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射槽型限位開關(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語言編程，在Keil4軟件中進(jìn)行開發(fā)，主程序的流程圖如圖6所示。

當(dāng)啟動智能印章機(jī)后，單片機(jī)首先讀取存儲芯片24C08里的用戶設(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傳送給單片機(jī)，單片機(jī)通過對驅(qū)動芯片L298N的控制來實(shí)現(xiàn)電機(jī)下行蓋章動作，同時(shí)掃描下限位光電開信號，當(dāng)印章到達(dá)下限位時(shí)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，并且按照用戶設(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

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，通過傳感器電路和電機(jī)驅(qū)動電路對印章的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)智能控制。該系統(tǒng)具有操作簡單，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。