喷水织布机89C51单片机控制系统设计
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- 摘 要
本文扼要介绍了喷水织布机的工作原理及控制要求，并详细叙述了喷水织布机控制系统控制电路及控制程序的设计过程，以及绘制电路原理图和PCB图的方法及步骤。
喷水织布机的控制电路包括：主控电路、刹车电路、故障检测电路、整流电路及强电电路等。其中主控电路以单片机89C51为控制核心，主要控制主电机的正反转、正反点动，两个风机的启停；刹车电路控制织布机刹车装置的刹车动作和高、低刹车电压的转换；故障检测电路用以检测断纬、左右捻边纱断纱、电机过热、卷布筒张力过大等故障；强电电路用于实现电机正反转、三角形和星形的转换等；整流电路为控制系统提供直流电源。
本控制系统的控制程序分为主程序和中断程序。主程序主要用于一些实时性要求不高的信号的输入/输出和工作状态管理。中断程序用于处理一些实时性较高的信号的处理。
本控制系统是一以单片机为控制核心的织布机控制系统。它比纯硬件控制系统柔性高、更可靠，比PLC控制系统开发成本更低。经进一步的研究和开发，在喷水织布机上具有良好的应用前景。
关键词：喷水织布机；控制电路；硬件设计；软件设计
目 录
第一章 绪论 1
1.1 织布机的发展 1
1.2 织布机的控制 1
1.3 织布机控制技术的发展 2
1.4 本文的结构 2
第二章 织布机概述与设计要求 3
2.1 织布机概述 3
2.1.1 喷水织布机简介 3
2.1.2 喷水织布机喷纱原理 3
2.2 检测的内容与要求 3
2.3 织布机的控制要求 4
2.3.1 电机的控制 4
2.3.2 刹车的控制 5
2.3.3 指示灯要求 5
2.3.4 直流电源要求 5
第三章 织布机控制系统电路设计 7
3.1 设计方案的拟定 7
3.2 主控电路的设计 8
3.2.1 主控电路中单片机89C51的应用 8
3.2.2 主控电路中光电耦合器接口电路 11
3.2.3 主控电路中固态继电器接口电路 13
3.3 电磁刹车电路设计 14
3.3.1 刹车电路中的电气元件 14
3.3.2 刹车电路工作原理 14
3.4 六项自停电路设计 16
3.5 整流电路设计 18
3.6 强电控制电路设计 19
第四章 织布机控制系统软件设计 21
4.1 主程序设计 21
4.2 子程序设计 30
第五章 原理图与PCB图的绘制 34
5.1 Protel 99SE的简介 34
5.2 如何用Protel画原理图 34
5.2.1 原理图的设计步骤 34
5.2.2 画原理图 35
5.3 织布机控制系统总原理图 35
5.4 如何用protel 画PCB图 36
5.4.1 自动布线法画PCB图 36
5.4.2 部分元件的封装说明（表5-1） 38
5.5 织布机控制系统PCB图 39
第六章 结论 40
致谢 42
参考文献 43
附录A：英文资料 44
附录B：英文资料翻译 57
附录C：硬件设计原理图与PCB图 60 ...
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