0 引言

在銀行、政府、學(xué)校等機(jī)構(gòu)存在大量文件需要蓋章，當(dāng)需要蓋章文件數(shù)量過大時則需要消耗大量的人力和時間，本文中設(shè)計的智能印章機(jī)能明顯縮短印章時間并且節(jié)約大量人力，滿足日常辦公所需。并且具有手動設(shè)置功能，可通過手動設(shè)置蓋章的延時時間，和蓋章的數(shù)量本文設(shè)計的智能印章機(jī)控制電路的主要組成部分由：供電電路、電機(jī)驅(qū)動電路、傳感器電路、數(shù)據(jù)存儲電路、數(shù)據(jù)顯示電路、手動控制電路組成。

1 系統(tǒng)總體框圖

智能印章機(jī)蓋章的工作原理是通過安裝在機(jī)器底部的光電傳感器檢測是否有紙張的信號來開啟單片機(jī)對電機(jī)的控制，通過一系列的傳動結(jié)構(gòu)帶動印章運動完成蓋章動作。蓋章動作前可以通過手動控制面板對蓋章數(shù)量、蓋章延時進(jìn)行調(diào)節(jié)。同時在印章機(jī)工作時，印章機(jī)所蓋的紙張數(shù)會被數(shù)據(jù)存儲電路記錄，通過手動設(shè)置的數(shù)量和蓋章延時數(shù)據(jù)都會被存儲下來?？偟南到y(tǒng)框圖如圖1所示。

2 硬件設(shè)計

2.1 穩(wěn)壓電路設(shè)計

在控制電路部分需給由單片機(jī)組成的控制電路和傳感器電路同時供電。所選用的是LM7805 三端集成穩(wěn)壓器和濾波電容組成電源電路，為整個控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電壓，如圖2所示。

2.2 電機(jī)驅(qū)動電路

電機(jī)采用24 V 的直流電機(jī)，驅(qū)動芯片L298N是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓大電流電機(jī)驅(qū)動芯片，主要特點是工作電壓高，輸出電流大，瞬間峰值可達(dá)3 A,采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平信號控制，INPUT1 和INPUT2 是單片機(jī)控制電機(jī)的兩個輸入端，OUTPUT1 和OUTPUT2是兩個輸出端，分別與電極正負(fù)相連，由于使用的電機(jī)是線圈式的，在從運行狀態(tài)突然轉(zhuǎn)換到停止?fàn)顟B(tài)和從順時針狀態(tài)突然轉(zhuǎn)換到逆時針狀態(tài)會形成很大的反向電流，所以在電路中要加入二極管在產(chǎn)生反向電流時進(jìn)行泄流保護(hù)。驅(qū)動電路如圖3所示。

2.3 數(shù)據(jù)存儲電路

數(shù)據(jù)存儲電路主要功能是存儲印章次數(shù)和用戶設(shè)置，硬件電路采用的芯片是24C08,是一個8 Kb串行電可擦除PROM,內(nèi)部寫周期最大為5 ms,具有頁寫能力，每頁分別為[3]16 B.

2.4 傳感器電路

在整個印章機(jī)控制系統(tǒng)中，傳感器對運動的控制起到了關(guān)鍵作用，例如RAD20CM 對射式紅外光電開關(guān)對紙張的感應(yīng)使電機(jī)開始運動，其電路組成如圖4 所示，由光敏NPN 三極管和單片機(jī)P1_11引腳組成，當(dāng)紙張遮住發(fā)射端光源時，接收端的光敏三極管將光信號轉(zhuǎn)化成點信號傳到單片機(jī)P1_11引腳，如圖4所示。

電機(jī)位置的控制是采用的紅外對射槽型限位開關(guān)GK102,其電路如圖5所示，在整個控制系統(tǒng)中有2個限位開關(guān)，以控制電機(jī)的上極限位置和下極限位置，保證正常的工作行程。

3 軟件設(shè)計

該系統(tǒng)程序設(shè)計采用C 語言編程，在Keil4 軟件中進(jìn)行開發(fā)，主程序的流程圖如圖6所示。

當(dāng)啟動智能印章機(jī)后，單片機(jī)首先讀取存儲芯片24C08里的用戶設(shè)置數(shù)據(jù)，包括蓋章數(shù)目，蓋章延時等，接著等待放入紙張，當(dāng)有紙張放入后，光電傳感器將接收到的信號傳送給單片機(jī)，單片機(jī)通過對驅(qū)動芯片L298N的控制來實現(xiàn)電機(jī)下行蓋章動作，同時掃描下限位光電開信號，當(dāng)印章到達(dá)下限位時電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，并且按照用戶設(shè)定的延時時間與紙張充分接觸，完成蓋章后返回上限位位置。至此完成一個蓋章周期。

4 結(jié)語

本文所提出的基于STC89C52的智能印章機(jī)的設(shè)計方案。該方案中所設(shè)計的智能印章機(jī)控制系統(tǒng)以STC89C52為控制核心，通過傳感器電路和電機(jī)驅(qū)動電路對印章的運動實現(xiàn)智能控制。該系統(tǒng)具有操作簡單，使用方便等優(yōu)點，已經(jīng)生產(chǎn)成產(chǎn)品，應(yīng)用到各辦公環(huán)境中，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。