工业生产线综合信息电子看板系统设计

论文编号:DQ167论文字数:20926,页数:48

摘要

本课题研究的是工业生产线综合信息电子看板系统的设计。我们要解决的问题是如何对工业生产线上的各个工位的信息进行获取并在当前工位显示当前信息，对产品产量和生产效率进行跟踪，记录并进行统计，将统计数据传输到PC机上进行综合信息处理。该课题涉及到数据库的编程，单片机的应用，串口通信，液晶显示等模块。

本系统的设计大致可分为两个部分。第一部分主要是系统的硬件设计，第二部分是系统的软件设计。

软件设计主要是指上位机的设计。本系统以PC机作为上位机，利用Visual C++ 6.0版本来开发串行通信软件，编写上位机软件及数据库对信息进行综合处理，实现PC机与MCU之间，扫描枪与MCU之间的通信功能。

硬件设计是指下位机的设计，也就是单片机的设计，本文中使用的单片机型号为MPS430F169。单片机主要负责实现三个功能：扫描枪从各个工位获取来的信息需传递到单片机内实现数据的处理；单片机需将处理后的数据信息送往该工位的LCD显示器显示，使LCD显示器能准确实时的显示当前工位的信息；各个单片机能将处理后的信息传至主机，实现与主机的通信。根据以上三个功能，我们对系统的硬件进行设计。

最后，我们要对系统进行调试运行，以实现系统预期要达到的目标。使用该电子看板系统设计后，使每个产品的生产耗时都被记录下来并与预设的标准时间做比较。从而可以更好地安排工作的时间段，合理的设定每天的工作量以提高生产效率。

关键词 电子看板；MCU；VC++6.0；串口通信

Abstract

The research of the subject is the design of e-Kanban system which are used for the line of the industrial production of integrated information. The question we need to address of is how to access the industrial production line of each station‘s information and display the current yield-information in the current position and do the productivity tracking, recording. Transmit the statistical data to the PC to do the information processing. The issue relates to database programming, microcontroller applications, serial communication and LCD modules.

The system design can be divided into two parts. The first part is the hardware design, the second part of the system’s software design.

Software design mainly refers to the PC design. In this system, we use Visual C + + 6.0 version to develop the serial communication software and the PC software. At the same time we do the Comprehensive processing of information to realize the communication between PC machine and MCU, the communication between the scanner and MCU.

Hardware design is the design of next-bit machine, that is, the design of MCU. The microcontroller used in this model MPS430F169. the MCU is responsible to achieve three functions: scanning guns from all station access to the information .This information is required to deliver to the MCU to realize the processing of data; Each MCU must send the processed data to the LCD display to display; the MCU can handle all the information then transmit it to the pc to achieve communication with the pc. Based on the above three functions, we design the system hardware.

Finally, we have to debug the system, so that we can achieve the expected objective. After using the electronic Kanban system, we can record the consuming time easily and make a comparison with the standard time. So every day you can better organize work time, set a reasonable amount of work to improve productivity.

Key words E-Kanban system; MCU; VC + +6.0; Serial communication

目录

摘要I

AbstractII

目录III

1 引言1

1.1 背景1

1.2 研究内容1

1.3 本文的结构2

2 系统的总体设计3

2.1 系统研究的方法和技术路线3

2.2 系统要求达到的预期目标3

2.3 系统硬件图4

2.4 系统的硬件构成5

2.4.1 数据采集系统5

2.4.2 数据传输系统6

2.4.3 数据处理系统7

2.4.4 数据显示系统8

2.5 系统的软件构成9

2.5.1 软件部分9

2.5.2 系统信息显示方法的工作流程10

3 上位机设计11

3.1 C++语言的介绍11

3.2 Visual C++6.0编程环境的介绍11

3.3 串口通信的介绍12

3.3.1 串口信号线的接法14

3.3.2 电气参数15

3.4 上位机界面设计16

3.4.1 MFC程序框架介绍16

3.4.2 上位机界面图16

4 上下位机的通信18

4.1 PC机和单片机通信的简要介绍18

4.2 PC机和单片机通信的自定义协议18

4.3 上下位机通讯方式20

4.3.1 RS232／RS485转换电路设计20

4.4 利用MSComm控件实现串口通信功能22

4.4.1 MSComm控件的介绍22

4.4.2 MSComm工程设计常用的属性23

4.4.3 MSComm控件实现串口通信25

5 下位机设计29

5.1 处理模块MPS430单片机29

5.1.1 MPS430单片机的概述29

5.1.2 MSP430单片机的特点29

5.1.3 MPS430单片机的外围模块30

5.2 12864 带字库液晶显示屏31

5.2.1 12864带字库液晶31

5.2.1 12864带字库液晶使用注意事项31

5.3 单片机硬件原理图32

5.4 单片机的程序设计33

6 系统的分析40

6.1 系统总体评价40

6.2 系统改进方向40

7 结论41

致谢42

参考文献43