基于單片機(jī)的擺臂控制器設(shè)計開題報告.doc

西安文理學(xué)院機(jī)械電子工程系本科畢業(yè)設(shè)計（論文）題目基于單片機(jī)的擺臂控制器設(shè)計專業(yè)班級機(jī)械設(shè)計制造及其自動化0802學(xué)號08102080201學(xué)生姓名符志忠指導(dǎo)教師韋煒設(shè)計所在單位機(jī)械電子工程系2012年2月西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目基于單片機(jī)的擺臂控制器設(shè)計學(xué)生姓名符志忠學(xué)號08102080201專業(yè)名稱機(jī)械設(shè)計制造及其自動化指導(dǎo)教師韋煒開題時間2012-03-09班級08級2班一、選題目的和意義對于傳統(tǒng)繼電器控制的擺臂控制器，它存在很多缺點，如繼電器在系統(tǒng)裝置設(shè)計中線路復(fù)雜、接線繁瑣、易受干擾可靠性差、故障多、維修困難等；針對這些缺點，本課題選用單片機(jī)作為核心設(shè)計擺臂控制器。單片機(jī)具有集成度高、功耗低，抗干擾能力強(qiáng)，質(zhì)量輕，體積小、功能強(qiáng)大和電路設(shè)計靈活的特點，因此能夠在很大程度上彌補傳統(tǒng)繼電控制器的缺點。以單片機(jī)為核心的擺臂控制器簡化了控制線路，使機(jī)械的擺臂動作功能更完善，使用方便，維護(hù)簡單，降低了設(shè)備運行的故障率，提高了設(shè)備運行的效率，可實現(xiàn)使用過程的高效、節(jié)能和低成本。在設(shè)計的過程中通過查閱資料，豐富知識，在實驗過程中，可以把所學(xué)的知識用到實際中。因此，其研究設(shè)計具有重要意義。二、本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢在擺臂控制方面，嘉德鍛造公司制造出的汽車鋁擺臂，它只在原材料的基礎(chǔ)上改用鋁材料制造，對于控制方法還是原先的機(jī)械控制；DDSB-2擺動電磁鐵，主要用繼電器來控制，應(yīng)用于投幣機(jī)幣道控制，分選機(jī)等；平開窗用擺臂自動控制裝置，通過電機(jī)驅(qū)動牽引，繩輪在上滑道內(nèi)運動，并使小軸承沿滑槽內(nèi)運動，使窗扇脫開窗框，窗扇自動實現(xiàn)拉開或關(guān)閉；電子控制擺動氣閥，線圈內(nèi)通電后電磁鐵受驅(qū)動力，經(jīng)擺臂、閥軸帶動閥片作往復(fù)旋轉(zhuǎn)運動，從而堵住閥口或離開閥口；三一重工集團(tuán)自主研發(fā)的SYMC控制器，該產(chǎn)品實現(xiàn)了單機(jī)I/O熱備用、浮地PWM電流反饋、智能功率單元等多項技術(shù),它的優(yōu)先性能有輸入/輸出點數(shù)、驅(qū)動帶載能力、通信能力，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于泵車、起重機(jī)、攤鋪機(jī)、小挖、正面吊等三一主機(jī)產(chǎn)品。以上幾種控制類型有：機(jī)械控制、分立元器件控制、集成電路控制、含有微控制器的集成電路控制。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械控制、分立元器件控制、集成電路控制已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)和社會發(fā)展的要求。含有微控制器的集成電路控制以其優(yōu)點：1、絕大多數(shù)控制邏輯可采用軟件來實現(xiàn)，使電路簡化；2、具有大容量的存儲器和較強(qiáng)的邏輯功能，運算速度快，精度高，可以實現(xiàn)較復(fù)雜的控制運算；3、改變控制規(guī)律只需修改相應(yīng)的軟件，具有較強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性；4、不會出現(xiàn)零點漂移問題，控制器的字長可以保證足夠的控制精度；5、可設(shè)計友好的人機(jī)界面，實現(xiàn)多機(jī)聯(lián)網(wǎng)工作等將被推廣。其發(fā)展趨勢如下：1、功能更強(qiáng)大：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，芯片的處理能力不斷加強(qiáng)，價格不斷下降，控制器中的CPU逐步由16位的單片機(jī)轉(zhuǎn)向32/64位的嵌入式微控制器，并且雙內(nèi)核控制器也將成為一種趨勢；2、智能化：在控制器中，隨著單片機(jī)處理能力的提高，許多復(fù)雜算法可以得到充分應(yīng)用，使得在控制方面自動化程度不斷提高；3、微型化：隨著集成度的不斷提高，控制器上的分立元件越來越少，體積越來越小。4、網(wǎng)絡(luò)化：隨著處理器中各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模塊的植入，控制器網(wǎng)絡(luò)化的能力將不斷提升。三、主要研究內(nèi)容1.學(xué)習(xí)51單片機(jī)的基礎(chǔ)理論知識及編程知識，以及學(xué)習(xí)電路板設(shè)計軟件的基礎(chǔ)知識2.控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計（1）各模塊的設(shè)計（2）繪制原理圖和PCB圖3.控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計（1）繪出程序流程圖（2）各模塊的程序編程4.搭建平臺（實驗實施），并對各個模塊進(jìn)