摘要：介紹了一種簡單、廉價、功能強大的單片機控制系統，并用其實現了沖床送料裝置的自適應控制，取得了良好的效果。 關鍵詞：單片機　自適應控制　送料裝置 某廠生產的醫用鋁瓶蓋采用鋁帶料，在沖床上通過落料—拉深復合模，在一次行程中制成的。其自動送料裝置都采用前雙輥支撐、后雙輥拉料方式。后輥的間歇旋轉運動取自沖床曲軸的動作，靠連桿、棘輪-棘爪機構實現。然而，某些沖床受結構限制，外引這一機構較困難，故我們采用了單片機控制的步進電機帶動的自適應送料裝置。 1　控制系統的組成 　　控制系統如圖1所示，選用了當今最先進的51系列單片機AT89C2051，它管腳少（僅20個），外圍電路簡單，而功能很強，除帶有雙向串/并口、兩個16位內部定時器外，還帶有2K電可擦寫的閃速EPROM（用于控制程序的駐存）、128字節的RAM（用于數據的存放）。外接晶振頻率可高達 24MHz，使單條指令的運行時間僅為0．5～1μs，可用于快速實時控制場合。外接電源為3～6V，適應性強。另外，價格低廉，非常適合制作小型控制系統。 本系統中的撥動開關用于設定送料的長度；S為沖頭行程開關用于沖頭落下再抬起時給單片機發出開始送料信號；MC1413為驅動器，以提供給光電耦合器發光二極管足夠的工作電流；G為光電耦合器，以隔離強電對單片機的干擾；M為步進電機。 2　控制系統工作原理 該系統上電后，首先置初始狀態，并從撥動開關中讀取送料長度的設定值，經計算轉換為步進電機的轉動步數后存入RAM中，使其作為步數存貯器。確認沖頭落下并抬起后，單片機發出脈沖信號，經功率放大，驅動步進電機轉動。該系統用軟件構成環形分配器并自動進行升降速處理。當步進電機轉動步數等于步數存貯器內的數值時，步進電機停止轉動，等待下次沖頭的落下后又抬起信號。程序框圖如圖2所示。 送料長度的調整，要求在斷電狀態下進行，通過扳動撥動開關來完成。 3　步進電機及其驅動功放 該裝置選用了75BF003步進電機，3相、4A，步距角1.5°/3°，最大靜轉矩為0.882N＊m，空載起動頻率為1250Hz。 步進電機驅動采用斬波恒流功率放大電路。圖3所示為其一相，其中W為步進電機繞組，VT為大功率MOS場效應晶體管，RS為檢測電阻，CP為比較器（當RS上的電壓超過由電位器RP設定的電壓時，輸出跳變為高電平），F1為與非門，F2為反向驅動器，R1、D為VT關斷時W的能量泄放電路，R2、C為VT的保護電路。這種功放電路簡單、效率高、輸出轉矩大、運行頻率高。 4　輥式送料機構 該機構工作原理如圖4所示。后輥用45鋼制造，外表面滾花，以增大摩擦力，確保送料精度。其中的下輥與步進電機的輸出軸相連；上輥在彈簧作用力下壓在廢料及下輥上。前輥起張緊、定位作用，采用橡膠金屬復合輥，并打光處理，以防損傷鋁帶料表面。這種機構簡單、實用。 [align=center] 圖4　輥式送料機構工作原理[/b][/align] 5　特點 　　該單片機控制的沖床送料裝置具有以下優點： 　　（1）結構緊湊，控制電路硬件少。 　　（2）抗干擾能力強，能適應沖壓車間的環境。 　　（3）性價比高。 　　（4）控制部分采用了升降速處理，可以有效防止步進電機失步。 　　（5）送料長度可寬范圍調節。 　　（6）圖1所示控制系統本身可作為可編程控制器，能用于其它工業控制系統中。[/font]