本文介紹了單片機通過控制伺服電機來實現模切燙金機控制系統中金箔的定位控制，具有設定、顯示、控制等功能。

1.概述

用加熱的方法將膠粘劑熔融，而把金屬箔片或色片燙印到紙張或其他材料表面，以形成特殊的裝飾效果，這就是燙金。

隨著物質文化生活水平的提高，人們對于包裝、裝飾材料的要求也越來越高，只有將計算機控制引入到模切燙金機的控制系統中，才能提高模切燙金機的生產效率和產品質量。在燙印時有兩種情況如圖l所示，一種是需燙印區域為連續的燙印區域如圖1中左圖所示，此時需控制金箔走一步，燙印加熱模板運動一次，再走一次，再運動一次，不斷重復，完成成批印品的燙印工作。二種是燙印區為兩個或兩個以上不連續的燙印區如下圖中右圖所示，如仍采用第一種方案，將使中間區域的金箔浪費掉，為此采用金箔走一小步，燙印加熱模板運動一次，再走一小步，再燙印，此時接續下面部分的金箔已被燙印，因此需走一大步，跨過這些金箔再燙印，才能滿足印品的燙印要求，并使這一過程不斷重復，完成這類印品的成批燙印，這就避免了金箔的浪費。我們將走一小步稱為走步量(X)，走一大步稱為跳步量(Y)，走多少小步，再走一大步稱為走步數，其值的大小取決于中間未燙印區域的大小，由用戶根據燙金版面的要求自己設定。以前上述控制多采用機械方式控制，系統結構復雜，定位精度差，成本高。為了彌補這些不足，使模切燙金機可靠、高效、穩定的運行，本系統采用如下的控制方案：

(1)用伺服電機控制金箔的走步及跳步所需的準確起、停。

(2)系統具有顯示功能：顯示當前印品的走步量、跳步量、走步數。

(3)系統具有鍵盤管理功能：通過鍵盤設置走步量、跳步量、走步數，運行／置數切換，系統復位等控制。

(4)系統具有抗干擾能力。

2.系統組成

2.1硬件組成

為了實現上述要求系統采用89C51單片機、MC1413驅動器、74LS154譯碼器、LED顯示器構成整個控制系統，系統框圖如下圖所示。

2.1.1 ?89C51單片機

AT89C51是一種帶4K字節閃速可編程可擦除只讀存儲器的8位微控制器，它為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的控制方案。

2.1.2顯示接口技術

在多位LED顯示時，為簡化硬件電路采用由一個8位I/O( Po口)形成段選線的多路復用。而各位的共陰極或共陽極分別由相應的I/O（P2口）控制，實現各位的分時選通。

2.1.3鍵盤

本系統具有5個按鍵，加1鍵①、減1鍵②、系統復位鍵③、運行／置數切換鍵④、確定鍵⑤。

2.1.4抗干擾

系統采用光電隔離方法，使外界接近開關的信號（壓印信號）經光電隔離進入單片機的I/O口，系統軟件檢測此信號，進行走步、跳步的控制。

2.1.5伺服電機及其驅動

交流伺服驅動系統采用電力電子控制技術——智能型功率模塊(IPM)及混合集成電路，其獨特的電路設計可獲得滿意的動態及靜態性能，與交流伺服電機相配套，具有頻帶寬、響應速度快、調速范圍寬、交流效率高、無噪音、無電刷、免維護等特點。交流伺服電機具有慣量小、體積小、定位精度高，在高性能伺服驅動領域中交流伺服系統將越來越普及。伺服定位系統原理框圖如下圖所示。

2.2軟件組成

為了完成模切燙金機控制系統的工藝要求，系統的主程序、中斷服務程序、顯示程序軟件框圖如下圖所示。

整個控制系統采用交流伺服電機控制走步和跳步，使定位控制達到工藝要求，生產成本下降，運行可靠，定位準確，效率提高。