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三极管自动分选机硬件电路及其软件系统设计

作　者: 唐雁彬
导　师: 康波；胡泽
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 分选机 CPLD 分选控制软件设计
分类号: TN32
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本课题的设计内容为三极管自动分选机电气部分设计。分立器件自动测试分选机是集光、机、电技术于一体的半导体生产专用设备,适用于集成电路和分立器件产品在生产工艺过程中对参数指标进行全自动化测试(配合测试仪)和分选,完成产品质量的分档工作。目前,半导体行业中,不同厂商生产的各种型号分选机很多,如生产三极管分选机的厂商就有日本的TESEC、国内的觉龙、宇信等。鉴于,国外的设备价格昂贵,维修备件采购周期长,价格高,而国产设备在很多设计及制造上面与国外设备存在不小差距,稳定性相对稍差。另外,企业从本身生产成本的考虑及企业生产工艺的改进,要求设备相应的也进行技术改进,来满足生产需求及提高效率。所以我们决定在日本设备的基础上进行设备的设计改进和制造。本文通过对目前市场上各种分选机的研究对比,把不同厂家的设备的特点和优点集中起来,进行方案的对比论证,找出最佳的机械及电气控制设计方案,使我们设计出来的分选机工作更加稳定,设计更加简洁。论文对分选机的大致工作原理和测试系统做了简单的介绍,运用电气框图将自动分选机各部分功能模块设计了实现框图。对软件系统进行了简要的设计说明。基于CPLD(可编程续控制器件)高性能、高集成度、可重复修改和高性价比的优点,以及功能全面的开发工具和丰富的IP核、宏功能库等特点。此次,我们的开发团队就是运用CPLD进行电路设计。在此基础上,本文详细阐述了气缸驱动与电机驱动的对比,编码盘及编码设计、各个位置传感器设计、电机怎样寻找最短路径问题,重点对分选电机控制部分进行了分析设计。另外,本文还对三极管自动分选机的软件系统进行了设计,包括各个功能模块的设计思路及功能描述。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章概述  10-13
  1.1 课题来源  10
  1.2 国内外相关领域的发展及研究现状  10-11
  1.3 研究课题目标及意义  11-13
第二章课题的硬件电路设计方案  13-19
  2.1 分选机的工作原理介绍  13-15
    2.1.1 整个分选机的工作原理  13-14
    2.1.2 测试系统介绍  14-15
  2.2 分选机的电气设计方案  15-18
    2.2.1 电路组成  15-16
    2.2.2 各模块功能实现框图  16-18
  2.3 小结  18-19
第三章测试爪驱动力的选择及分选机入箱分选部分分析  19-36
  3.1 测试爪驱动力的选择（气缸驱动与电机驱动的设计对比）  19-22
    3.1.1 方案设计  19-20
    3.1.2 方案对比和选择  20
    3.1.3 气缸和气缸控制  20-22
  3.2 分选机入箱分选马达控制分析  22-35
    3.2.1 步进电机控制设计  22-30
    3.2.2 编码器设计  30-33
    3.2.3 解决分选电机怎么选择最短旋转路径的问题  33-35
  3.3 小结  35-36
第四章硬件电路设计  36-64
  4.1 CPLD 系统设计与开发编程原理  36-39
    4.1.1 CPLD 系统设计流程  36-38
    4.1.2 CPLD 硬件和软件设计及开发原理  38-39
  4.2 cpu 板与总线接口设计  39-41
  4.3 传感器及气缸驱动板  41-42
    4.3.1 传感器及气缸驱动板设计  41-42
    4.3.2 传感器及气缸驱动板cpld 内部电路连接图  42
  4.4 与测试机通讯板  42-44
    4.4.1 与测试机通讯板设计  42-43
    4.4.2 通讯板cpld 内部电路连接图  43-44
  4.5 入箱分选控制板  44-57
    4.5.1 入箱分选控制板设计  44-46
    4.5.2 入箱分选控制板上CPLD 设计——分频器模块  46-49
    4.5.3 入箱分选控制板上CPLD 设计——分选马达加减速控制模块  49-51
    4.5.4 实际设计图  51-56
    4.5.5 调试过程中的问题分析  56-57
  4.6 编码盘电路设计  57-58
  4.7 入箱传感器电路设计  58-61
    4.7.1 两种电路设计  58-60
    4.7.2 两种检测方案  60-61
  4.8 传感器及电磁阀接口板设计  61-62
  4.9 其它传感器电路设计  62-63
    4.9.1 上料检测传感器  62
    4.9.2 料在位传感器  62-63
  4.10 小结  63-64
第五章软件系统设计  64-71
  5.1 VISUAL C++ 6.0 介绍  64-65
    5.1.1 Visual C++ 6.0 的开发过程  64-65
  5.2 软件系统设计总体功能框图  65-67
  5.3 送料模块设计  67-68
    5.3.1 送料模块设计原理和思路  67
    5.3.2 送料模块设计原理图  67-68
  5.4 系统测试运行模块设计  68-69
    5.4.1 设计原理及思路  68
    5.4.2 系统测试运行模块设计原理图  68-69
  5.5 分选模块设计  69-70
    5.5.1 分选模块设计思路  69
    5.5.2 分选模块设计原理图  69-70
  5.6 系统功能设置模块设计  70
    5.6.1 各个界面实现的功能描述  70
  5.7 本章小结  70-71
第六章结论  71-73
  6.1 对本系统已完成部分的说明  71
  6.2 存在问题的说明与发展方向和展望  71-73
致谢  73-74
参考文献  74-75

三极管自动分选机硬件电路及其软件系统设计

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