母線槽參數(shù)檢測機構運動控制電路設計,母線槽,參數(shù),檢測,機構,運動,控制電路,設計 南京工程學院 自動化學院 本科畢業(yè)設計（論文）開題報告 題目： 母線槽參數(shù)檢測機構運動控制電路設計 專 業(yè)： 自動化（數(shù)控技術） 班 級： 數(shù)控043 學 號：203040806 學生姓名： 翁 霞 指導教師： 華茂發(fā) 副教授 2008年3月 本科畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名 翁霞 學 號 203040806 專 業(yè) 自動化（數(shù)控技術） 指導教師 華茂發(fā) 職 稱 副教授 所在院系 自動化學院 課題來源 自擬課題 課題性質(zhì) 工程設計 課題名稱 母線槽參數(shù)檢測機構運動控制電路設計 畢業(yè)設計的內(nèi)容和意義? 畢業(yè)設計的具體內(nèi)容：采用8031作為CPU，外擴程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。I/O用8255擴展，鍵盤及選擇開關用8155擴展，步進電機脈沖信號經(jīng)鎖存器輸出。6位LED靜態(tài)顯示：其中一位16段的“米”字形的LED用于顯示字母，其余的五位皆是七段LED，其中的第一位LED用于顯示坐標負號，其后的三位用于顯示檢測機構位移量的整數(shù)部分，最后一位用于顯示小數(shù)部分。 采用單片機的基本原理、接口技術及系統(tǒng)應用等知識，根據(jù)自動檢測母線槽導電片電阻及導電片之間的絕緣強度等技術參數(shù)的要求，進行母線槽參數(shù)檢測機控制系統(tǒng)（下位機）的設計。 本課題設計的意義如下： 本課題對母線槽參數(shù)檢測機構運動控制系統(tǒng)的應用進行電路設計，以達到能夠自動檢測母線槽絕緣強度和導線電阻這兩個技術參數(shù)的目的，其設計意義如下： 1、母線槽與我們的生活密切相關。母線槽主要用于近距離的電力傳輸，尤其在現(xiàn)代高層建筑及電纜橋架領域，幾乎都是用它進行電力傳輸。 2、目前在國內(nèi)，母線槽技術參數(shù)的檢測還是由人工完成，其自動檢測技術還是個空白。該設計可在這方面提供一定的參考應用價值。 3、減小操作誤差。手動定位檢測頭檢測母線槽的導電片電阻和導電片間的絕緣強度，很容易由于定位不準而產(chǎn)生操作誤差。 4、降低檢測人員的人身安全。在檢測母線槽的絕緣強度時，需要對母線槽通以高電壓，這無疑會威脅到檢測員的人身安全。采用本控制系統(tǒng)可對檢測頭進行自動定位及檢測，能提高檢測效率及操作的安全性。 5、適應市場需求。隨著社會的發(fā)展，人工檢測遠遠不能滿足社會對生產(chǎn)率的要求，采用自動檢測技術將會大大提高企業(yè)的生產(chǎn)率，減少人員的投入，給企業(yè)帶來廣闊的市場前景和顯著的社會效益。 文 獻 綜 述 文獻綜述： 母線槽主要技術參數(shù)自動檢測時，下位機接收上位機發(fā)送的啟動信號開始工作，控制檢測臺的傳送裝置和氣壓傳動定位機構傳送和定位母線槽。接著，下位機通過運動機構控制檢測系統(tǒng)導電片的電阻與導電片間的絕緣強度，并顯示控制軸的位移量。 文獻（1）（2）（3）（4）主要對控制傳動和定位的控制系統(tǒng)的硬件設計提供了大量內(nèi)容作為參考，主要是單片機的基本原理、接口技術以及系統(tǒng)設計方面的知識。文獻（5）主要是全面、系統(tǒng)、多方位地介紹了國內(nèi)外單片機的新穎外圍電路、新器件與新技術，為實現(xiàn)優(yōu)化設計、完成系統(tǒng)集成創(chuàng)造了有利的條件。例如，本文獻中較少的估計上現(xiàn)正流行的智能化傳感器及網(wǎng)絡化智能傳感器、可編程精密數(shù)據(jù)采集專用集成電路、帶16位/24位∑—△式ADC和微控制器的高精度數(shù)據(jù)采集單片系統(tǒng)、單片精密U/F、F/U轉換器，均給人耳目一新的感覺。文獻（6）主要從自動控制的基本概念出發(fā)，較為系統(tǒng)地介紹了單片機的結構原理及控制系統(tǒng)的結構，特別強調(diào)單片機控制系統(tǒng)的特點，包括輸入通道結構原理及傳感器技術，輸出通道及功率驅動電路；針對單片機的特點，還專門介紹了單片機的控制方法；由于在工業(yè)控制及各類領域的控制中，把電信號轉換為動力基本上依賴于點擊，所以本文獻還專門介紹了單片機對電機的控制方法。文獻（7）主要強調(diào)了在8051單片機系統(tǒng)擴展與綜合應用兩方面的專業(yè)知識。文獻（8）（9）針對控制系統(tǒng)硬件電路的繪制的基礎知識作了介紹，主要是電路原理圖的設計、生成報表文件、元件的封裝、PCB板的布局和布線等方面知識，在用PROTEL繪制CPU擴展電路原理圖和其余電路原理圖時做了大量的參考。 主要參考文獻： （1）《單片機原理及接口技術》，李朝青，北京航天航空出版社，1993 （2）《單片機應用系統(tǒng)設計》，何立民，北京航天航空出版社，1990 （3）《單片機原理及應用》，趙德安，機械工業(yè)出版社，2004 （4）《單片機智能控制技術》，劉建輝，國防工業(yè)出版社，2007 （5）《單片機外圍電路設計》，沙占友，電子工業(yè)出版社，2003 （6）《單片機在控制系統(tǒng)中的應用》，余永權，電子工業(yè)出版社，2003 （7）《8051單片機徹底研究實習篇》，林伸茂，中國電力出版社，2006 （8）《Protel DXP電子電路設計》，文艷、譚鴻，機械工業(yè)出版社，2006 （9）《Protel DXP 電路設計與仿真技術》，王正謀，福建科學技術出版社，2006 研 究 內(nèi) 容 1、在本課題控制系統(tǒng)硬件電路的設計中，CPU采用了8031單片機。外擴了32K的程序存儲器，用來存放預先編制好的控制程序；外擴了4K的數(shù)據(jù)存儲器，用來存放控制檢測頭運動位移量的檢測程序。 2、采用6位LED靜態(tài)顯示。其中一位十六段 “米”字形LED用于顯示字母，其余的五位皆是七段LED，其中第一位用于顯示坐標負號，其后三位用于顯示檢測機構位移量的整數(shù)部分，最后一位用于顯示檢測機構位移量的小數(shù)部分。 3、用8155芯片擴展編輯按鍵和母線槽種類選擇開關。編輯按鍵有：0~9、dp、X、Y、U、V、M、N、F、Enter、Delete、Space等；母線槽種類選擇開關有六種選擇：一層三列、一層四列、一層五列、兩層三列、兩層四列、兩層五列。 4、用8255擴展了若干個I/O口，用來控制位置檢測信號、壓力繼電器信號、步進電機正負超程信號的輸入和異步電機起停信號、電磁換向閥換向信號、絕緣強度檢測儀與微歐計測量頭切換信號的輸出。 5、選擇鎖存器74LS273，用來鎖存輸出控制四個步進電機的正反轉脈沖信號。 研 究 計 劃 第1周 熟悉課題 第2周 搜集畢業(yè)設計課題有關資料 第3周 撰寫畢業(yè)設計開題報告 第4周 擬定設計方案 第5周 設計CPU擴展電路 第6周 設計顯示電路 第7周 設計I/O接口電路 第8周 設計鍵盤擴展電路 第9周 用PROTEL繪制CPU擴展電路原理圖 第10周 用PROTEL繪制其余電路原理圖 第11周 繪制PCB圖 第12周 設計程序流程圖 第13周 英文資料翻譯 第14周 撰寫畢業(yè)設計論文 第15周 撰寫畢業(yè)設計論文 第16周 畢業(yè)答辯 特 色 與 創(chuàng) 新 本論文特色與創(chuàng)新如下： 1、本課題所設計的硬件電路經(jīng)進一步完善，結合控制軟件，可自動控制檢測頭的移動和檢測，代替了傳統(tǒng)的手工檢測，提高了檢測效率和精度，降低了操作人員的危險性。 2、采用單片機作為控制系統(tǒng)硬件電路的控制核心，自動檢測一層三列、一層四列、一層五列、兩層三列、兩層四列、兩層五列六個種類的母線槽的技術參數(shù)，自動化程度高，檢測范圍寬，控制電路簡單實用。 指導教師 意 見 指導教師簽名： 年 月 日 教研室意見 主任簽名： 年 月 日 院意見 院領導簽名： 年 月 日