引論:我們?yōu)槟砹?3篇單片機(jī)畢業(yè)論文范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
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1. 2 設(shè)計(jì)的任務(wù)及要求
1.作息時(shí)間能控制電鈴
2.作息時(shí)間能啟動(dòng)和關(guān)閉放音機(jī)
單片機(jī)作息時(shí)間控制的功能如下:
? 使用4位七段顯示器來顯示現(xiàn)在的時(shí)間。
? 顯示格式為“時(shí)分”
? 由led閃動(dòng)來作秒計(jì)數(shù)表示
? 具有4個(gè)按鍵來作功能設(shè)置,可以設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間及顯示定時(shí)設(shè)置時(shí)間
? 一旦時(shí)間到則發(fā)出一陣聲響,同時(shí)繼電器啟動(dòng),可以控制放音機(jī)開啟和關(guān)閉。
第二章 總體方案設(shè)計(jì)
2. 1 芯片比較
2.1.1 單片機(jī)選型
當(dāng)今單片機(jī)廠商琳瑯滿目,產(chǎn)品性能各異。常用的單片機(jī)有很多種:intel8051系列、motorola和m68hc系列、atmel的at89系列、臺(tái)灣winbond(華邦)w78系列、荷蘭pilips的pcf80c51系列、microchip公司的pic系列、zilog的z86系列、atmel的at90s系列、韓國三星公司的ks57c系列4位單片機(jī)、臺(tái)灣義隆的em-78系列等。我們最終選用了atmel公司的at89c52單片機(jī)。at89c52是美國atmel公司生產(chǎn)的低電壓,高性能cmos8位單片機(jī),片內(nèi)含8kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器(perom)和256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(ram),器件采用atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn),與標(biāo)準(zhǔn)mcs-51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容,片內(nèi)置通用8位中央處理器(cpu)和flash存儲(chǔ)單元,功能強(qiáng)大at89c52單片機(jī)適用于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合。
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4月初,資料已經(jīng)查找完畢了,我開始著手論文的寫作。在寫作過程中遇到困難我就及時(shí)和導(dǎo)師聯(lián)系,并和同學(xué)互相交流,請(qǐng)教專業(yè)課老師。在大家的幫助下,困難一個(gè)一個(gè)解決掉,論文也慢慢成型。
4月底,論文的文字?jǐn)⑹鲆呀?jīng)完成。5月開始進(jìn)行相關(guān)圖形的繪制工作和電路的設(shè)計(jì)工作。為了畫出自己滿意的電路圖,圖表等,我仔細(xì)學(xué)習(xí)了Excel的繪圖技術(shù)。在設(shè)計(jì)電路初期,由于沒有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),覺得無從下手,空有很多設(shè)計(jì)思想,卻不知道應(yīng)該選哪個(gè),經(jīng)過導(dǎo)師的指導(dǎo),我的設(shè)計(jì)漸漸有了頭緒,通過查閱資料,逐漸確立系統(tǒng)方案。方案中LED顯示屏行、列驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)是個(gè)比較頭疼的問題,在反復(fù)推敲,對(duì)比的過程中,最終定下了行驅(qū)動(dòng)電路采用74LS154譯碼器,列驅(qū)動(dòng)電路采用74HC595集成電路。
當(dāng)我終于完成了所有打字、繪圖、排版、校對(duì)的任務(wù)后整個(gè)人都很累,但同時(shí)看著電腦熒屏上的畢業(yè)設(shè)計(jì)稿件我的心里是甜的,我覺得這一切都值了。這次畢業(yè)論文的制作過程是我的一次再學(xué)習(xí),再提高的過程。在論文中我充分地運(yùn)用了大學(xué)期間所學(xué)到的知識(shí)。
我不會(huì)忘記這難忘的幾個(gè)月的時(shí)間。畢業(yè)論文的制作給了我難忘的回憶。在我徜徉書海查找資料的日子里,面對(duì)無數(shù)書本的羅列,最難忘的是每次找到資料時(shí)的激動(dòng)和興奮;親手設(shè)計(jì)電路圖的時(shí)間里,記憶最深的是每一步小小思路實(shí)現(xiàn)時(shí)那幸福的心情;為了論文我曾趕稿到深夜,但看著親手打出的一字一句,心里滿滿的只有喜悅毫無疲憊。這段旅程看似荊棘密布,實(shí)則蘊(yùn)藏著無盡的寶藏。我從資料的收集中,掌握了很多單片機(jī)、LED顯示屏的知識(shí),讓我對(duì)我所學(xué)過的知識(shí)有所鞏固和提高,并且讓我對(duì)當(dāng)今單片機(jī)、LED顯示屏的最新發(fā)展技術(shù)有所了解。在整個(gè)過程中,我學(xué)到了新知識(shí),增長了見識(shí)。在今后的日子里,我仍然要不斷地充實(shí)自己,爭取在所學(xué)領(lǐng)域有所作為。
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2.1減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多數(shù)是驗(yàn)證性的,主要讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某一物理定律和物理現(xiàn)象。這種教學(xué)方式學(xué)生沒有任何的主觀能動(dòng)性,只是按照老師所給的圖紙進(jìn)行接線、通電,最后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)的缺陷在于結(jié)論已知,沒有任何神秘感。很多學(xué)生在沒有做出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況下,編造或者抄襲數(shù)據(jù),造成老師無法判斷學(xué)生成績的混亂境地。在教學(xué)過程應(yīng)該逐步用一些設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目取代簡單驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。這些設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)由于實(shí)驗(yàn)結(jié)果未知,會(huì)增加學(xué)生的興趣,提高了學(xué)生自身分析問題、解決問題的能力,使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到充分的發(fā)揮。
2.2用仿真實(shí)驗(yàn)來代替現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)
使用教學(xué)仿真軟件有很多好處。一方面可以在一臺(tái)電腦中做多個(gè)仿真實(shí)驗(yàn),減少由于實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中造成的元件損耗,大幅度降低教學(xué)成本。另外一方面可以利用仿真軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理很分析,并根據(jù)實(shí)際需要自動(dòng)繪制出系統(tǒng)的特性曲線,大大減輕了學(xué)生的工作量,例如在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè),組態(tài)王仿真軟件就得到了師生的好評(píng),很多學(xué)校都開展了工控組態(tài)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
2.3嚴(yán)抓實(shí)訓(xùn)教學(xué)考核實(shí)訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)不同
實(shí)驗(yàn)通常是驗(yàn)證某一存在的物理定律和物理現(xiàn)象,而實(shí)訓(xùn)通常是完成某一任務(wù),來達(dá)到訓(xùn)練的目的。實(shí)訓(xùn)成績的考核是擺在我們面前比較重要的問題之一。針對(duì)學(xué)生普通反映出的實(shí)訓(xùn)教學(xué)的打分隨意,彈性大的缺點(diǎn),通過在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中采用過程考核的方法,把一個(gè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程分成若個(gè)的子項(xiàng)目,每個(gè)子項(xiàng)目又分成若干個(gè)子子項(xiàng)目,每個(gè)子子項(xiàng)目都有相應(yīng)的權(quán)重。每完成某個(gè)子項(xiàng)目就打相應(yīng)的分?jǐn)?shù),最大程度上保證實(shí)訓(xùn)教學(xué)考核科學(xué)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。
2.4取消課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
以相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)來代替以筆者個(gè)人的求學(xué)經(jīng)歷和教學(xué)經(jīng)歷來說,絕大部分的學(xué)科的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是失敗的,至少是不成功的。傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì),是在該門課程結(jié)束后,根據(jù)課程要求,與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,出一些設(shè)計(jì)題目,讓學(xué)生自己完成。例如在學(xué)習(xí)完單片機(jī)課程后,通過安排學(xué)生兩周的時(shí)間內(nèi),按照要求,設(shè)計(jì)出一種用單片機(jī)控制的實(shí)際電路,并把它制作出來,通電調(diào)試、運(yùn)行,寫出規(guī)范的設(shè)計(jì)報(bào)告交老師。然而在實(shí)際的操作過程中常常變味了,具體的做法是把學(xué)生圈禁在一個(gè)帶有電腦的大教室里面,給學(xué)生布置一個(gè)題目,學(xué)生在這個(gè)教師里面完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告即可,其中沒有任何學(xué)生實(shí)際動(dòng)手的內(nèi)容,這樣的課程設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生的鍛煉是極其有限的。學(xué)生通常互相抄襲課程設(shè)計(jì)報(bào)告是常事,老師也沒有一些比較好的方法來制止這種行為。針對(duì)這種情況,筆者認(rèn)為應(yīng)該取消課程設(shè)計(jì),取而代之的是一些與課程對(duì)應(yīng)的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。作為獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生,課程設(shè)計(jì)對(duì)他們來說不現(xiàn)實(shí),在以后的工作中,企業(yè)也很難有機(jī)會(huì)讓獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生做設(shè)計(jì),給他們安排的工作往往是實(shí)際操作。與其效果不好,還不如讓學(xué)生多做實(shí)訓(xùn)練練手。比如在完成了電子電路設(shè)計(jì)理論課程之后,安排學(xué)生做相應(yīng)課程的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),在規(guī)定的時(shí)間按照?qǐng)D紙安裝、調(diào)試出一個(gè)萬能充電器,寫出實(shí)訓(xùn)報(bào)告即可。
2.5取消畢業(yè)論文環(huán)節(jié)
以頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告來代替我國本科生的畢業(yè)論文環(huán)節(jié)一直被教育專家所詬病,關(guān)于畢業(yè)論文的存廢一直存在較大的爭議,一定程度上這不是一個(gè)學(xué)術(shù)問題,而是一個(gè)利益問題。通常來說,一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)按照工作量計(jì)算10個(gè)學(xué)時(shí),一般的教師帶10~15個(gè)學(xué)生,這就是100~150學(xué)時(shí),而老師一學(xué)期的基本教學(xué)任務(wù)就在200學(xué)時(shí)左右。如果取消了畢業(yè)論文,老師的利益會(huì)受到影響,高校老師肯定會(huì)反對(duì)。而且,畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅對(duì)老師有利益瓜葛,而且對(duì)學(xué)校中的打印社有巨大的經(jīng)濟(jì)利益。按照一個(gè)學(xué)生打印的費(fèi)用為100元計(jì)算(包括初稿和終稿),按學(xué)校有3000學(xué)生來計(jì)算,這就有30萬元的經(jīng)濟(jì)利益,由學(xué)校的幾家打印社瓜分。所以,作為利益共同體,學(xué)校的打印社也不希望取消畢業(yè)論文。畢業(yè)設(shè)計(jì)到底對(duì)學(xué)生多大好處呢?畢業(yè)設(shè)計(jì)的全過程一般是這樣的:通常在大四上學(xué)期期末給學(xué)生布置畢業(yè)論文題目之后,學(xué)生就去企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)了,根本沒有時(shí)間寫所謂的畢業(yè)論文。到了來年的4月底5月初的時(shí)候,學(xué)校會(huì)通知學(xué)生返校交論文,并且安排五月中旬答辯。大部分學(xué)生寫畢業(yè)論文的時(shí)間在五月初,寫畢業(yè)論文的時(shí)間都在1~2周。這樣的畢業(yè)論文到底有什么意義?大家心知肚明。除了浪費(fèi)紙張擴(kuò)大內(nèi)需以外,一點(diǎn)用處也沒有。所以筆者建議在一本以下的學(xué)校都取消畢業(yè)設(shè)計(jì),取而代之的是頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告。頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告主要讓學(xué)生寫一下在企業(yè)中實(shí)習(xí)內(nèi)容以及感想,同樣也可以安排答辯。筆者經(jīng)過調(diào)查,大部分學(xué)生均可以接受頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告,它具有可操作性。
2.6加強(qiáng)第二課堂的教學(xué)
加強(qiáng)第二課堂的教學(xué)工作,以申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室的契機(jī),在校內(nèi)開展一些諸如電工實(shí)訓(xùn)技能大賽的活動(dòng),提高學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)的興趣。另外,挑選那些對(duì)專業(yè)有興趣的學(xué)生,組隊(duì)參加電子設(shè)計(jì)大賽、數(shù)學(xué)建模大賽和挑戰(zhàn)杯等等。總之,通過這些比賽,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的熱情和興趣,幫助和指導(dǎo)學(xué)生開展科研活動(dòng),探討通過所學(xué)職業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的思路和方法。通過這些活動(dòng),提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,造成一種崇尚科學(xué)、追求真理、勇于探索的學(xué)習(xí)氛圍,激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新思想火花的碰撞,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思想、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新觀念。
篇5
在電氣時(shí)代的今天,電動(dòng)機(jī)一直在現(xiàn)代化生產(chǎn)和生活中起著十分的重要的作用。無論是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國防、醫(yī)療衛(wèi)生、上午與辦公設(shè)備,還是在日常的生活中的家用電器,都大量地使用著各種各樣的電動(dòng)機(jī)。對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制可分為簡單控制和復(fù)雜控制兩種,簡單控制是只對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)控制和順序控制。這類控制可通過繼電器、可編程控制器和開關(guān)元件來實(shí)現(xiàn)。復(fù)雜控制是只對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)矩,電壓、電流等物理量進(jìn)行控制,而且有時(shí)往往需要非常精確的控制。以前對(duì)電動(dòng)機(jī)的簡單控制的應(yīng)用很多,但是,隨著現(xiàn)代步伐的邁進(jìn),人們對(duì)自動(dòng)化的要求越來越高,使電動(dòng)機(jī)的復(fù)雜控制逐漸成為主流。
國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
PID控制器最先出現(xiàn)在模擬控制系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的模擬控制器PID控制是通過硬件(電子元件和液壓元件)來實(shí)現(xiàn)它的功能。隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),把他一直到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中來,將原來的硬件實(shí)現(xiàn)的功能用軟件來代替,因此稱為數(shù)字PID控制器,所形成的一整套算術(shù)則稱為數(shù)字PID算術(shù)。數(shù)字PID控制器與模擬PID控制器相比,具有非常強(qiáng)的靈活性。電動(dòng)機(jī)的的控制技術(shù)的發(fā)展得力于微電子技術(shù),電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、微機(jī)應(yīng)用技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、微機(jī)應(yīng)用技術(shù)的最新發(fā)展成就。正是這些技術(shù)的進(jìn)步使電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)在近二十年內(nèi)發(fā)生了翻天覆地的變化。其中電動(dòng)機(jī)的控制部分已由模擬控制逐漸讓位予以單片機(jī)為主的微機(jī)處理控制,形成數(shù)字與模擬的混合控制系統(tǒng)和純數(shù)字控制系統(tǒng)的應(yīng)用,并正相全數(shù)字控制方向發(fā)展。電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)部分所用的功率器件經(jīng)歷了幾次更新?lián)Q代,目前開關(guān)速度更快,控制更容易的全控制功率件MOSFET和IGBT成為主流。功率器件控制條件的變化和微電子技術(shù)的使用也使新型的電動(dòng)機(jī)控制方法能夠得到實(shí)現(xiàn),脈寬調(diào)控方法、變頻技術(shù)在直流調(diào)速
由單片機(jī)作為電動(dòng)機(jī)的控制器具有以下特點(diǎn):
1.使電路更簡單。
模擬電路為了實(shí)現(xiàn)控制邏輯需要很多電子元件,使電路復(fù)雜。采用微機(jī)處理后,絕大多數(shù)控制邏輯可通過軟件來實(shí)現(xiàn)。
2.可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制。
為基礎(chǔ)理由很強(qiáng)的邏輯功能,運(yùn)算速度快、精度高,與大容量的存儲(chǔ)單元,因此有能力實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制。
3.靈活性和適應(yīng)性
微處理得控制方式是由軟件來完成的。如果需要修改控制規(guī)律,一般不必修改系統(tǒng)的硬件電路,只修改程序即可。在系統(tǒng)調(diào)試和升級(jí)時(shí),可以不斷嘗試選擇最優(yōu)參數(shù),非常方便。
4.無需零點(diǎn)飄逸,控制精度高
數(shù)字控制不會(huì)出現(xiàn)模擬電路中經(jīng)常出現(xiàn)的零點(diǎn)漂移問題。無論被控制量的大小,都可以保證足夠的控制精度。
5.可提供人機(jī)界面,多機(jī)聯(lián)網(wǎng)工作
現(xiàn)在普遍采用單片機(jī)作為電動(dòng)機(jī)的控制器。實(shí)際上可作為電動(dòng)機(jī)控制器的元件還有很多種,例如工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、可編程控制器、數(shù)字信號(hào)處理器。
工業(yè)控制計(jì)算機(jī)科委功能強(qiáng)大,它有極高的速度、強(qiáng)大的運(yùn)算能力和接口功能、方便的軟件環(huán)境;但由于成本太高、體積大,所以只用于大型控制系統(tǒng)。
可編程控制器則正好相反,它只能完成邏輯判斷、定時(shí)、計(jì)數(shù)和簡單的運(yùn)算。由于功能太弱,所以它只能用于簡單的電動(dòng)機(jī)控制。
單片機(jī)介于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和可編程控制器之間,它有較強(qiáng)的控制功能,低廉的成本。人們?cè)谶x擇電動(dòng)機(jī)的控制器時(shí),常常是再先滿足功能的需要的同時(shí),優(yōu)先選擇成本低的控制器。因此,單片機(jī)往往成為優(yōu)先選擇的目標(biāo)。從最近的統(tǒng)計(jì)數(shù)字也可以看出,世界上每年要有25億片各種單片機(jī)投入使用。彈片及時(shí)目前世界上使用量最大的微機(jī)處理器。
三、主要內(nèi)容與待解決的問題
主要內(nèi)容:
1、學(xué)習(xí)直流電動(dòng)機(jī)原理及驅(qū)動(dòng)技術(shù),掌握數(shù)字PID控制技術(shù);
2、完成相關(guān)設(shè)備的接口硬件設(shè)計(jì);
3、通過MCS-51單片機(jī)編寫軟件控制程序;
4、系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試,寫出相應(yīng)的使用說明。
現(xiàn)有條件: 直流電動(dòng)機(jī)、直流發(fā)電機(jī)、MCS-51單片機(jī)、微型計(jì)算機(jī)
重點(diǎn)解決的問題:
利用數(shù)字PID技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的閉環(huán)控制
四、設(shè)計(jì)方法與實(shí)施方案
畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)施主要是結(jié)合直流電動(dòng)機(jī)及單片機(jī)的理論知識(shí),利用與其配套的實(shí)驗(yàn)箱,完成預(yù)期要解決的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,從而對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析與總結(jié),通過數(shù)字PID技術(shù)提高電動(dòng)機(jī)的效率。通過收集各種資料,完成畢業(yè)論文的撰寫。
五.進(jìn)度計(jì)劃 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的相關(guān)資料的收集與整理,熟悉系統(tǒng)的相關(guān)操作和原理,完成開題報(bào)告。
第3周至第4周
系統(tǒng)學(xué)習(xí)直流電動(dòng)機(jī)、直流發(fā)動(dòng)機(jī)原理,完成硬件安裝與線路聯(lián)接。
第5周至第12周
系統(tǒng)學(xué)習(xí)數(shù)字PID控制技術(shù)、數(shù)字濾波技術(shù)。通過MCS-51單片機(jī)編寫軟件控制程序;完成直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng);
第13周至第14周
聯(lián)機(jī)調(diào)試;開始整理相關(guān)資料,撰寫使用說明書和畢業(yè)論文。
第15周至第16周
全面完成畢業(yè)設(shè)計(jì),準(zhǔn)備進(jìn)行答辯
預(yù)期成果:通過該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā),為實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)字化控制奠定基礎(chǔ)。
六、參考資料
[1] 全.直流電動(dòng)機(jī)實(shí)際應(yīng)用技巧 北京:科技出版社
[2] 何立民.單片機(jī)初級(jí)教程[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社
[3] 孫涵芳、徐愛卿. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社
[4] 郝鴻安. 常用數(shù)字集成電路應(yīng)用手冊(cè)[M].北京:中國計(jì)量出版社
篇6
Thisarticlemainlyelaboratedhasbeenhangingthemovementcontrolsystemmerit,introducedwashangingthemovementcontrolsystemfunction,theprincipleandthedesignprocess.Ishangingthemovementcontrolsystemisoneofincontrolengineeringdomainimportantapplications,itsmaintargetistoiscontrolledtheobjectthemovementcondition,includingpath,speedandpositionimplementationcheck.Themovementcontrolsystemcompareswithothercontrolsystems,hasthesystemmodelsimply,thecheckalgorithmisunitary,alsonotcomplexcharacteristicandsoonnon-linearityandcouplingsituation.Alsoispreciselybecausethemovementcontrolsystemcanimplementtothepath,therunningrate,thepointingaccuracyaswellastherepetitionprecisionaccuracycontrolrequirement,hasthebroadapplicationforegroundineachcategoryofcontrolengineering,thereforethemovementcontrolsystemhasatpresentbecomeinthecheckstudyapplicationdomainverymuchsignificanttheresearchdirection.Throughthemonolithicintegratedcircuittosteppingmonitorcheck,implementedthemotor-driventocausetheobjectatontheboardwhichinclinedthemovement,ThecontrolsectionistheSST89E52monolithicmicrocomputerwhichSSTCorporationproducesprimarily,withwhenthe1602LCDliquidcrystalscreenandaccordingtoturnedhasimplementedwiththeuserinteractive,throughthekeyboardentrydifferentcontrolcommand,theliquid-crystaldisplaywasallowedtodisplaythesettingvalueandtherunthecoordinates.TheelectricalmachinerycontrolsectionusedLM324Nfourtotransportputsandisconnectedtheelectronicprimarydevicevoluntarilytodevelopthe42BYG205steppingmonitoractuationelectriccircuittoimplementtheelectricalmachineryaccuracycontrol.Thealgorithmpartiallyforwillsuitthemonolithicintegratedcircuitsystemtooperatecarriesonoptimizesmanytimes,willreducethemicroprocessortheoperand.Hascompletedtheobjectvoluntarilythemovementandaccordingtothedifferentsetuppathmovement.
KeywordsMagneto;1602LCD;LM324N;Drivecircuit
選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí),首先要保證步進(jìn)電機(jī)的輸出功率大于負(fù)載所需的功率。而在選用功率步進(jìn)電機(jī)時(shí),首先要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載并有一定的余量保證其運(yùn)行可靠。在實(shí)際工作過程中,各種頻率下的負(fù)載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。一般地說最大靜力矩Mjmax大的電機(jī),負(fù)載力矩大[1]。
選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí),應(yīng)使步距角和機(jī)械系統(tǒng)匹配,這樣可以得到機(jī)床所需的脈沖當(dāng)量。在機(jī)械傳動(dòng)過程中為了使得有更小的脈沖當(dāng)量,一是可以改變絲桿的導(dǎo)程,二是可以通過步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)來完成。但細(xì)分只能改變其分辨率,不改變其精度。精度是由電機(jī)的固有特性所決定。
選擇功率步進(jìn)電機(jī)時(shí),應(yīng)當(dāng)估算機(jī)械負(fù)載的負(fù)載慣量和機(jī)床要求的啟動(dòng)頻率,使之與步進(jìn)電機(jī)的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量,使之最高速連續(xù)工作頻率能滿足機(jī)床快速移動(dòng)的需要。
基于單片機(jī)的懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),具有硬件電路結(jié)構(gòu)簡單,精確度高,抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
1.2課題目的
培養(yǎng)綜合運(yùn)用四年大學(xué)所學(xué)知識(shí)去分析問題和解決實(shí)際問題的能力。在實(shí)踐中檢驗(yàn)所學(xué)知識(shí),從而加強(qiáng)理論與實(shí)踐的相結(jié)合。體驗(yàn)一個(gè)科研項(xiàng)目開發(fā)的全過程,學(xué)會(huì)單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用方法,鍛煉應(yīng)用能力,動(dòng)手能力。本課題設(shè)計(jì)是具有一定難度的基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。通過這次畢業(yè)論文及設(shè)計(jì),檢驗(yàn)的綜合素質(zhì)和專業(yè)教育的培養(yǎng)效果,并且使學(xué)會(huì)閱讀、利用英文文獻(xiàn)資料,閱讀并翻譯外文資料的能力,學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)報(bào)告和論文。
1.3課題意義
隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及人們生活水平的逐步提高,各種方便于生活的自動(dòng)控制系統(tǒng)開始進(jìn)入了人們的生活,以單片機(jī)為核心的自動(dòng)門系統(tǒng)就是其中之一。同時(shí)也標(biāo)志了自動(dòng)控制領(lǐng)域成為了數(shù)字化時(shí)代的一員[3]。它實(shí)用性強(qiáng),功能齊全,技術(shù)先進(jìn),使人們相信這是科技進(jìn)步的成果。它更讓人類懂得,數(shù)字時(shí)代的發(fā)展將改變?nèi)祟惖纳睿瑢⒓涌炜茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展。
通過對(duì)“微機(jī)控制自動(dòng)門系統(tǒng)”的研究和設(shè)計(jì),精心撰寫了微機(jī)控制自動(dòng)門系統(tǒng)論文。本論文著重闡述了以單片機(jī)為主體,LED點(diǎn)陣顯示芯片及步進(jìn)電機(jī)為核心的系統(tǒng)。
本設(shè)計(jì)主要應(yīng)用SST89E58作為控制核心,LED點(diǎn)陣顯示芯片、步進(jìn)電機(jī)、壓力傳感器、電位器相結(jié)合的系統(tǒng)。充分發(fā)揮了單片機(jī)的性能。其優(yōu)點(diǎn)硬件電路簡單,軟件功能完善,控制系統(tǒng)可靠,性價(jià)比較高等特點(diǎn),具有一定的使用和參考價(jià)值。
1.4應(yīng)解決的主要問題
在基于單片機(jī)的懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中,主要分三個(gè)部分設(shè)計(jì),一個(gè)是輸入和鍵盤顯示模塊;另一個(gè)是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊;第三個(gè)是最小系統(tǒng)和輸出模塊設(shè)計(jì)。主要解決的問題是:
1.單片機(jī)最小系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì);
2.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì);
3.輸出部分的軟硬件設(shè)計(jì);
4.主程序設(shè)計(jì);
5.繪圖板的設(shè)計(jì)。
1.5技術(shù)要求
設(shè)計(jì)一電機(jī)控制系統(tǒng),控制物體在傾斜(仰角≤100度)的板上運(yùn)動(dòng)。
在一白色底板上固定兩個(gè)滑輪,兩只電機(jī)(固定在板上)通過穿過滑輪的吊繩控制一物體在板上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)范圍為80cm×100cm。物體的形狀不限,質(zhì)量大于100克。物體上固定有淺色畫筆,以便運(yùn)動(dòng)時(shí)能在板上畫出運(yùn)動(dòng)軌跡。板上標(biāo)有間距為1cm的淺色坐標(biāo)線(不同于畫筆顏色),左下角為直角坐標(biāo)原點(diǎn)。
目錄
第1章緒論1
1.1課題來源1
1.2課題目的1
1.3課題意義2
1.4應(yīng)解決的主要問題2
1.5技術(shù)要求2
第2章方案論證4
2.1可行性研究4
2.1.1經(jīng)濟(jì)可行性研究4
2.1.2技術(shù)可行性研究4
2.1.3方案提出5
2.1.4方案分析5
2.1.3方案確定7
2.2需求分析7
第3章過程論述8
3.1概要設(shè)計(jì)8
3.1.1系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)8
3.1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8
3.2詳細(xì)設(shè)計(jì)9
3.2.1硬件設(shè)計(jì)9
3.2.2軟件設(shè)計(jì)19
第4章系統(tǒng)測(cè)試28
4.1硬件測(cè)試28
4.2軟件測(cè)試28
4.2.1單元測(cè)試28
4.2.2集成測(cè)試30
4.2.3功能測(cè)試31
4.2.4測(cè)試結(jié)果32
結(jié)論33
篇7
Study on home wireless anti?theft alarm system based on Android
CHEN Jing, WANG Zhi?hua
(School of Science, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China)
Abstract: The household anti?theft alarm system based on Android platform and combined with the microcontroller not only can achieve low?cost detection, display and alarm, but also can transmit the system data to the users’ intelligent mobile phone in wireless transmission mode through the serial port WIFI equipment, and realize remote wireless control. The ultrasonic ranging module, vibration detection module and infrared emission circuit are used in the system to realize automatic detection function. The buzzer and LED are adopted to achieve sound and light alarm function. The AVR single chip microcomputer with built?in reduced instruction set is taken as data processing center. The system status data is sent to the module LAK?RMO4 through the asynchronous serial transceiver USART. The TCP/IP protocol stack is built in the module to realize data transmission and conversion among the user serial port, Ethernet and WIFI interface. Through programming of Android mobile phone application program, the user can achieve data transmission between AVR SCM and intelligent mobile phone in intelligent mobile phone, and realize setting and control of the whole system.
Keywords: anti?theft alarm; AVR MCU; Android platform; LCD12864
隨著人們安全防范意識(shí)的逐步增強(qiáng),作為智能家居系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,家庭監(jiān)控和防盜報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警,以使家庭財(cái)產(chǎn)免受損失的功能,其性能的好壞直接關(guān)系到整個(gè)智能家居系統(tǒng)的好壞。與境外安防產(chǎn)品的成熟程度相比,中國安防產(chǎn)品市場的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布不均衡、壟斷程度低、市場占有率低等特點(diǎn)。現(xiàn)在,急需能夠低成本檢測(cè)、顯示和報(bào)警,并且能夠通過智能手機(jī)等設(shè)備接收實(shí)時(shí)信息,并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線控制、具有一定市場競爭力的產(chǎn)品出現(xiàn)[1]。本文設(shè)計(jì)的家用防盜報(bào)警系統(tǒng),通過各個(gè)傳感器系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè),單片機(jī)收集傳感器信號(hào)進(jìn)行報(bào)警數(shù)據(jù)的處理,并通過串口?WiFi將數(shù)據(jù)發(fā)送到用戶的手機(jī)上,同時(shí)用戶也能發(fā)送控制命令給單片機(jī),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制。本設(shè)計(jì)是單片機(jī)和Android平臺(tái)的結(jié)合,不僅實(shí)現(xiàn)低成本檢測(cè)、顯示和報(bào)警,而且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程無線控制。
1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)及軟件流程設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)整體分為4個(gè)部分:自動(dòng)檢測(cè)、聲光報(bào)警、液晶顯示和終端控制,其中AVR單片機(jī)是數(shù)據(jù)處理的中心,控制傳感器模塊及電路,采集和處理檢測(cè)到的各種信號(hào),進(jìn)行計(jì)算和判斷,從而決定是否啟動(dòng)聲光報(bào)警系統(tǒng),并將得到的數(shù)據(jù)信息顯示在LCD12864上,供用戶查看;單片機(jī)的串口與串口轉(zhuǎn)WiFi模塊的串口通過2×3串口線相連,單片機(jī)將系統(tǒng)狀態(tài)信息通過串口發(fā)送數(shù)據(jù),串口轉(zhuǎn)WiFi模塊自動(dòng)將數(shù)據(jù)通過WiFi發(fā)射到空間,Android手機(jī)通過本設(shè)計(jì)中編寫的客戶端就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制[2],系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖
單片機(jī)部分的程序主要完成自動(dòng)檢測(cè)、聲光報(bào)警和液晶顯示功能,其串口接收采用中斷方式,只有單片機(jī)串口接收到數(shù)據(jù)時(shí),才會(huì)將接收標(biāo)志receverflag置1,這時(shí)才會(huì)運(yùn)行串口數(shù)據(jù)發(fā)送子程序。本設(shè)計(jì)中,使用了三處中斷進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,另外兩處分別是超聲波測(cè)距子程序和振動(dòng)檢測(cè)子程序,超聲波測(cè)距時(shí),單片機(jī)I/O口發(fā)送超過10 μs的高電平,然后計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)同時(shí)主程序循環(huán)等待PD2檢測(cè)到上升沿電平;振動(dòng)檢測(cè)時(shí),PD3檢測(cè)到上升沿電平時(shí)進(jìn)入振動(dòng)檢測(cè)子程序,該子程序包含報(bào)警設(shè)置及顯示判斷。在液晶顯示部分,有3個(gè)顯示頁面,分別有Page_1,Page_2,Page_3作為顯示標(biāo)志,在每個(gè)子程序和主程序中,當(dāng)要顯示數(shù)據(jù)時(shí),首先判斷要顯示的頁面標(biāo)志是否為1[3?4]。單片機(jī)部分程序流程如圖2所示。
下面具體敘述報(bào)警系統(tǒng)各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)過程。
2 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)
2.1 自動(dòng)檢測(cè)功能
2.1.1 超聲波測(cè)距模塊
HC?SR04超聲波測(cè)距模塊可以實(shí)現(xiàn)2~400 cm距離的測(cè)量,精度可達(dá)0.3 cm。模塊主要包括超聲波發(fā)射器、接收器和控制電路。模塊的工作原理:
(1) 采用I/O觸發(fā)測(cè)距,給至少10 μs的高電平信號(hào);
(2) 模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40 kHz的方波,自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回;
(3) 有信號(hào)返回,通過I/O輸出一高電平;
(4) 單片機(jī)計(jì)時(shí)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間,距離=340×[t2]。
2.1.2 震動(dòng)檢測(cè)模塊
震動(dòng)檢測(cè)模塊用來檢測(cè)系統(tǒng)的震動(dòng),本設(shè)計(jì)中用來檢測(cè)窗戶的震動(dòng)。傳感器采用的是SW?18020P,SW?18020P任何角度均可觸發(fā)工作,適用于小電流電路觸發(fā)。本模塊不震動(dòng)時(shí),震動(dòng)開關(guān)呈斷開狀態(tài),輸出端輸出高電平,綠色指示燈不亮;震動(dòng)時(shí),震動(dòng)開關(guān)瞬間導(dǎo)通,輸出端輸出低電平,綠色指示燈亮;輸出端與單片機(jī)直接相連,通過單片 機(jī)來檢測(cè)高低電平,由此來檢測(cè)環(huán)境是否有震動(dòng),起到報(bào)警作用。
圖2 單片機(jī)部分程序流程圖
2.1.3 紅外對(duì)射電路
在本設(shè)計(jì)中,紅外發(fā)射電路和紅外接收電路分別被安裝在用戶的門和門框上。在門正常關(guān)閉的情況下,紅外接收管與紅外接收管正對(duì);當(dāng)門打開時(shí),紅外接收管接收不到發(fā)射管發(fā)射出的紅外線,此時(shí),單片機(jī)檢測(cè)到的電壓數(shù)值發(fā)生變化。依據(jù)門打開的程度,電壓變化不同,用戶可以自行設(shè)定報(bào)警電壓閾值[5]。
2.2 聲光報(bào)警功能
2.2.1 蜂鳴器
在本設(shè)計(jì)中,采用的是有源蜂鳴器,只需要接上額定的電源就可以連續(xù)發(fā)聲。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)中,通常采用三極管驅(qū)動(dòng)放大來保障通過蜂鳴器的電流大小,從而保障聲音的質(zhì)量。雖然直接利用高低電平輸出能夠?qū)崿F(xiàn)報(bào)警功能,但若采用AVR T2的CTC輸出功能,能夠?qū)︻l率進(jìn)行編程,使蜂鳴器發(fā)聲富有變化,更能夠引起主人的注意。在這種模式下,蜂鳴器還可用于進(jìn)行簡單音樂的播放。
2.2.2 發(fā)光二極管
在本設(shè)計(jì)中每路檢測(cè)都有一路LED相連,顯示檢測(cè)到的狀態(tài)信息,同時(shí)任何一路都會(huì)觸發(fā)蜂鳴器報(bào)警。
2.3 液晶顯示
AVR單片機(jī)在運(yùn)行過程中,通過傳感器模塊和電路,自動(dòng)檢測(cè)用戶住宅的狀態(tài)信息,并將傳感器模塊和電路測(cè)得的狀態(tài)數(shù)據(jù),通過I/O數(shù)據(jù)口傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)內(nèi)部。單片機(jī)一方面將這些數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的閾值比較,從而判斷是否啟動(dòng)聲光報(bào)警;另一方面,將這些數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示屏上,供用戶實(shí)時(shí)查看當(dāng)前的狀態(tài)信息[6]。系統(tǒng)狀態(tài)顯示頁面顯示的內(nèi)容是:門、窗關(guān)閉或打開,距離數(shù)值。當(dāng)紅外發(fā)射管與紅外接收管之間有物體遮擋時(shí),可以模擬門打開的狀態(tài),此時(shí),門狀態(tài)由“關(guān)閉”變?yōu)?ldquo;打開”,如圖3、圖4所示。
圖3 系統(tǒng)狀態(tài)顯示頁面
圖4 門由“關(guān)閉”變?yōu)?ldquo;打開”
對(duì)于窗戶和距離是同樣的道理,本系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用戶住宅狀態(tài),并同步顯示在液晶屏幕上。由于單液晶屏幕顯示內(nèi)容有限,作為交互性的智能設(shè)計(jì),要求設(shè)計(jì)滿足用戶能夠自行設(shè)置參數(shù)的功能,因此設(shè)計(jì)了多個(gè)液晶顯示頁面,作為演示,只顯示2個(gè)頁面,分別是狀態(tài)顯示頁面和參數(shù)設(shè)置頁面。系統(tǒng)初始界面是狀態(tài)顯示頁面,顯示當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)。設(shè)計(jì)2個(gè)機(jī)械按鍵供用戶切換頁面和設(shè)計(jì)參數(shù),用戶可以通過按鍵切換到其他頁面。在參數(shù)設(shè)置頁面,用戶通過參數(shù)設(shè)置按鍵可以設(shè)置靈敏度。靈敏度共分4種:10 cm,20 cm,30 cm,40 cm,代表距離是10 cm,20 cm,30 cm,40 cm時(shí)啟動(dòng)聲光報(bào)警。參數(shù)設(shè)置頁面如圖5所示。
2.4 終端控制
終端控制功能的實(shí)現(xiàn)是通過編寫一個(gè)Android客戶端,該客戶端可以進(jìn)行Socket通信,即可以通過給定的IP和端口利用Android手機(jī)的WiFi功能連接服務(wù)器,進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和系統(tǒng)的控制。在本設(shè)計(jì)中,單片機(jī)與Android手機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)傳送的是命令代碼,該命令代碼是一個(gè)16進(jìn)制數(shù),該數(shù)據(jù)由8位二進(jìn)制數(shù)組成的單片機(jī)和Android手機(jī)通過對(duì)該數(shù)據(jù)的8位進(jìn)行解析,從而得到系統(tǒng)的狀態(tài)信息 [7] 。客戶端使用方法:用戶在Android手機(jī)上安裝該客戶端后,打開手機(jī)的WiFi功能,在IP,PORT輸入框輸入IP地址和端口,點(diǎn)擊連接按鈕,連接成功后,該按鈕會(huì)顯示“斷開”;中間區(qū)域顯示系統(tǒng)狀態(tài),當(dāng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),其顯示會(huì)發(fā)生變化;下面區(qū)域?yàn)槊畲a輸入?yún)^(qū)域,用戶可以根據(jù)需要輸入相應(yīng)的代碼。
圖5 參數(shù)設(shè)置頁面
客戶端功能實(shí)現(xiàn):客戶端程序初始化:為各個(gè)顯示控件添加屬性,并為按鈕添加響應(yīng)事件;接按鈕響應(yīng)事件:單擊按鈕時(shí),與指定的IP、端口建立Socket連接;輸入流線程:接收輸入流,并根據(jù)輸入流數(shù)據(jù)對(duì)顯示區(qū)進(jìn)行設(shè)置;命令代碼確定按鈕:將輸入的命令代碼通過已經(jīng)建立的Socket通信通道已數(shù)據(jù)流的形式發(fā)送出去。
3 結(jié) 論
本文設(shè)計(jì)的家用無線防盜報(bào)警系統(tǒng)是基于單片機(jī)和Android平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了以下幾個(gè)功能:
(1) 自動(dòng)檢測(cè)功能,超聲波測(cè)距模塊檢測(cè)陌生人與用戶住宅的實(shí)際距離,振動(dòng)檢測(cè)模塊檢測(cè)窗戶的振動(dòng),該模塊與單片機(jī)的I/O口直接連接,實(shí)時(shí)檢測(cè)模塊電平變化,紅外對(duì)射電路檢測(cè)房門的開關(guān),房門正常關(guān)閉情況下紅外接收電路接收紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外線,與單片機(jī)相連的I/O口檢測(cè)到一定的模擬電壓,通過A/D轉(zhuǎn)換將電壓數(shù)值存儲(chǔ)在AVR單片機(jī)內(nèi)部,當(dāng)房門打開時(shí)紅外接收電路接收不到紅外線,該電壓值發(fā)生變化,單片機(jī)通過與存儲(chǔ)的電壓數(shù)值比較,判斷處理。
(2) 聲光報(bào)警功能,該功能主要有蜂鳴器和LED組成,該部分電路與單片機(jī)對(duì)應(yīng)的I/O口連接,當(dāng)單片機(jī)輸出相應(yīng)的電平時(shí),三級(jí)管導(dǎo)通,電路就會(huì)工作,實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。
(3) 液晶顯示,通過LCD12864將系統(tǒng)的狀態(tài)信息顯示出來供用戶查看,同時(shí)按鍵與單片機(jī)I/O口連接,通過對(duì)按鍵的判斷處理實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)靈敏度的設(shè)置。
(4) 終端控制功能,該部分功能由HLK?RM04模塊和Android智能手機(jī)實(shí)現(xiàn),HLK?RM04模塊的串口與單片機(jī)的串口連接,單片機(jī)將狀態(tài)數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送出去,HLK?RM04模塊自動(dòng)將串口接收的信息通過WiFi發(fā)送到空間,Android手機(jī)通過WiFi功能連接到該模塊,通過本設(shè)計(jì)編寫的客戶端就能實(shí)現(xiàn)信息的接收和顯示,同時(shí)發(fā)送對(duì)應(yīng)的命令代碼給單片機(jī),單片機(jī)接收到命令代碼解析后實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)置。
根據(jù)設(shè)計(jì)思想制作實(shí)物,經(jīng)驗(yàn)證功能實(shí)現(xiàn)良好。本系統(tǒng)利用單片機(jī)和Android平臺(tái)的結(jié)合,不僅實(shí)現(xiàn)低成本檢測(cè)、顯示和報(bào)警,而且通過串口?WiFi設(shè)備還能將系統(tǒng)數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)接脩舻闹悄苁謾C(jī)上,真正實(shí)現(xiàn)了交互式的智能控制。 本文由wWW. DyLw.NeT提供,第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù),歡迎光臨DyLW.neT
參考文獻(xiàn)
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篇8
關(guān)鍵詞: X6325銑床;數(shù)控系統(tǒng);改造;設(shè)計(jì);單片機(jī);
Abstract
NC improvement of general machine tool was introduced led by Single-Chip computer MCS-51 and drived by setp motoro The improvement plan of machine tool and composition principle of NC system were narrated,the hardware structure and design process of software were also provided after general machine tool have been rised in working precision and productivity. It is a feasible way for enterprise to raise the NC control rate.
篇9
考核課程
報(bào)名時(shí)間
報(bào)名方式
考核時(shí)間
實(shí)施單位
報(bào)名聯(lián)系電話
通信信息管理(專)
所有實(shí)驗(yàn)
2018年3月
電話或到學(xué)校自考辦
(電子科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院406室,成都市一環(huán)路東一段240號(hào))
2018年5月上旬
電子科技大學(xué)
自考辦
028-83202390
uestcedu.com/
電子技術(shù)(專)
所有實(shí)驗(yàn)
計(jì)算機(jī)及應(yīng)用(專)
所有實(shí)驗(yàn)
機(jī)電一體化工程(專)
所有實(shí)驗(yàn)
計(jì)算機(jī)信息管理(專)
所有實(shí)驗(yàn)
機(jī)電一體化工程(本)
所有實(shí)驗(yàn)
計(jì)算機(jī)及應(yīng)用(本)
所有實(shí)驗(yàn)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(本)
所有實(shí)驗(yàn)
計(jì)算機(jī)信息管理(本)
所有實(shí)驗(yàn)
工業(yè)工程(本)
所有實(shí)驗(yàn)
機(jī)電一體化工程(本)
畢業(yè)設(shè)計(jì)
2017年12月
2018年3月中上旬
工業(yè)工程(本)
畢業(yè)設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)及應(yīng)用(本)
畢業(yè)設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(本)
畢業(yè)設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)信息管理(本)
畢業(yè)設(shè)計(jì)
房屋建筑工程(專)
所有實(shí)踐課程
2017年12月上、中旬
到學(xué)校自考辦(西南交通大學(xué)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院5408房間)
2018年3月中旬
西南交通大學(xué)自考辦
028-87600449
建筑工程(本)
所有實(shí)踐課程
環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)(本)
所有技術(shù)法考試
工程造價(jià)管理(本)
所有實(shí)踐課程
物流管理(本)
所有實(shí)踐課程
工程造價(jià)管理(專)
所有實(shí)踐課程
環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)(本)
畢業(yè)論文
2017年12月上、中旬
2018年3月下旬
建筑工程(本)
畢業(yè)論文
文化產(chǎn)業(yè)(本)
畢業(yè)論文
工程造價(jià)管理(本)
畢業(yè)論文
2017年12月上、中旬
到學(xué)校自考辦(西南交通大學(xué)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院5408房間)
2018年3月下旬
西南交通大學(xué)自考辦
028-87600449
物流管理(本)
畢業(yè)論文
電子商務(wù)(本)
畢業(yè)論文
英語(專)
英語(本)
聽力 、 口語
口譯與聽力
2018年3月1日至3月29日
網(wǎng)上報(bào)考
2018年4月21日
西華師大自考辦
內(nèi)江師院自考辦
四川大學(xué)自考辦
西科大自考辦
sc.51100.net
028-82009200
國際貿(mào)易(本)
畢業(yè)論文
2017年12月1日至12月15日
2018年3月下旬
四川大學(xué)
自考辦
51100.net
028-85412537
聯(lián)系人:邱老師
法律(本)
畢業(yè)論文
公共事業(yè)管理(本)
畢業(yè)論文
行政管理(本)
畢業(yè)論文
英語(本)
畢業(yè)論文
新聞學(xué)(本)
畢業(yè)論文
旅游管理(本)
畢業(yè)論文
對(duì)外漢語(本)
畢業(yè)論文
中英合作商務(wù)管理(本)
畢業(yè)論文
中英合作金融管理(本)
畢業(yè)論文
美術(shù)教育(專)
實(shí)踐課程
2018年6月
電話報(bào)名
2018年7月
護(hù)理學(xué)(專)
1、生化實(shí)驗(yàn)2、病理實(shí)驗(yàn)3、藥理實(shí)驗(yàn)4、臨床實(shí)習(xí)5、生理實(shí)驗(yàn)
2017年12月
網(wǎng)上報(bào)考
2018年3月至6月
人力資源管理(本)
畢業(yè)論文
2017年12月1日至12月15日
2018年3月下旬
漢語言文學(xué)(本)
畢業(yè)論文
2017年11月
網(wǎng)上報(bào)考
2018年3月
四川師范大學(xué)自考辦
crjy.sicnu.edu.cn
028-84760759
數(shù)學(xué)教育(本)
畢業(yè)論文
漢語言文學(xué)教育(本)
畢業(yè)論文
物業(yè)管理(本)
畢業(yè)論文
應(yīng)用化學(xué)(本)
畢業(yè)論文
學(xué)前教育(本)
畢業(yè)論文
社會(huì)工作與管理(本)
畢業(yè)論文
應(yīng)用化學(xué)(本)
微生物學(xué)與微生物學(xué)檢驗(yàn)
環(huán)境影響與評(píng)價(jià)
有機(jī)化學(xué)(二)
信器分析(一)
2018年3月9日
現(xiàn)場報(bào)名
2018年3月10日上午
201年3月10日下午
2018年3月11日上午
2018年3月11日下午
四川師范大學(xué)自考辦
028-84760802
應(yīng)用化學(xué)(專)
微生物學(xué)
無機(jī)化學(xué)(二)
分析儀器結(jié)構(gòu)與維護(hù)
工業(yè)分析
食品理化檢驗(yàn)
2018年3月11日上午
2018年3月11日下午
2018年3月10日下午
2018年3月10日上午
2018年3月10日上午
物業(yè)管理(本)
物業(yè)管理與實(shí)務(wù)(實(shí)踐)
2018年3月10日上午
028-84760255
學(xué)前教育(專)
幼兒教師實(shí)習(xí)指導(dǎo)(實(shí)踐)
028-84760713
學(xué)前教育(本)
幼兒教師教研指導(dǎo)(實(shí)踐)
教育管理(本)
畢業(yè)論文
2017年12月30日之前
網(wǎng)上查詢細(xì)則,材料郵寄學(xué)校自考辦報(bào)名
2018年3月
成都師范學(xué)院自考辦
028-66054321
cdnu.edu.cn
會(huì)計(jì)(本)
畢業(yè)論文
2017年11月14日至11月24日
網(wǎng)上報(bào)名
Swufe-online.com
2018年3月24日
西南財(cái)經(jīng)大學(xué)自考辦
028-87352955
聯(lián)系人:尹曉瑾
金融(本)
畢業(yè)論文
工商企業(yè)管理(本)
畢業(yè)論文
財(cái)稅(本)
畢業(yè)論文
市場營銷(本)
畢業(yè)論文
經(jīng)濟(jì)學(xué)(本)
畢業(yè)論文
營養(yǎng)食品與健康(本)
1、所有實(shí)驗(yàn)
2、畢業(yè)論文
2017年12月1日至2018年1月15日
電話或到學(xué)校自考辦報(bào)名,四川理工學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院:四川理工學(xué)院匯北校區(qū)食堂4樓408辦公室
2018年3月中下旬
四川理工學(xué)院自考辦
0813-5505572
聯(lián)系人:張老師
電子商務(wù)(專)
1、課程考核
2、課程設(shè)計(jì)
2017年12月
到學(xué)校自考辦
1、2018年3月第1周
2、2018年3月上旬
成都信息工程大學(xué)自考辦
028-87077790
聯(lián)系人:梁老師
小學(xué)教育(本)
畢業(yè)論文
2017年12月
電話或到學(xué)校自考辦
2018年3月
西華師范大學(xué)自考辦
0817-2314317
13219131715姚老師
體育教育(本)
畢業(yè)論文
2018年1月4日至10日(法定假日除外)
電話或到學(xué)校自考辦(成都體育學(xué)院繼續(xù)教育處306室)
2018年3月14日?qǐng)?bào)到,3月15日考核
成都體育學(xué)院自考辦
028-85050130
數(shù)字媒體藝術(shù)(本)
所有實(shí)踐課程、畢業(yè)設(shè)計(jì)(開題、答辯)
2017年12月4日至2018年1月15日
信函或到學(xué)校自考辦
2018年3月下旬
西南科技大學(xué)自考辦
0816-6089268
zk.swust.net.cn/
信息管理與服務(wù)(本)
機(jī)械制造與自動(dòng)化(本)
電子信息技術(shù)(本)
建筑經(jīng)濟(jì)管理(本)
物流管理(專)
實(shí)踐課程
2018年3月12日
到學(xué)校成教院
2018年3月26日
四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院
028-85094025
秘書學(xué)(本)
畢業(yè)設(shè)計(jì)
2017年12月1日至12月30日
到學(xué)校自考辦
2018年4月初
成都學(xué)院
自考辦
028-84612006
聯(lián)系人:李老師
鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村管理(專)
所有實(shí)踐
2017年12月
信函、電話或到學(xué)校自考辦
2018年3月第2周
四川農(nóng)業(yè)大學(xué)自考辦
0835-2885763
林業(yè)及園林高新技術(shù)與管理(本)
畢業(yè)設(shè)計(jì)
2017年12月
2018年3月第2周
汽車服務(wù)工程(本)
汽車電子控制技術(shù)(實(shí)踐)
汽車檢測(cè)診斷技術(shù)(實(shí)踐)
2017年12月1日至12月8日
到學(xué)校自考辦
2018年3月下旬
西華大學(xué)
自考辦
028-87721841
畢業(yè)設(shè)計(jì)
電氣工程與自動(dòng)化(本)
電力電子技術(shù)(實(shí)踐)
單片機(jī)原理及應(yīng)用(實(shí)踐)
自動(dòng)控制原理(一)(實(shí)踐)
工業(yè)過程與過程控制(實(shí)踐)
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(實(shí)踐)
畢業(yè)設(shè)計(jì)
工程管理(本)
畢業(yè)設(shè)計(jì)
2017年12月1日至12月10日
網(wǎng)上查詢細(xì)則(網(wǎng)址:jjy.pzhu.cn)郵箱報(bào)名(郵箱:1277155636@qq.com)、現(xiàn)場報(bào)名
2018年3月1日
攀枝花學(xué)院
自考辦
0812-3372897
信息技術(shù)教育(本)
數(shù)據(jù)庫Visual Foxpro及學(xué)校應(yīng)用(實(shí)踐)
Photoshop圖形處理(實(shí)踐)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理(實(shí)踐)
畢業(yè)論文
2017年11月10日至11月30日
2017年12月2日至12月20日(論文)
到學(xué)校自考辦(綿陽師范學(xué)院數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院自學(xué)考試辦公室一樓410房間)
2018年1月10日?qǐng)?bào)到及開始實(shí)踐性環(huán)節(jié)考核
2018年1月6日論文答辯
篇10
我們看到了單片機(jī)在生產(chǎn)生活中的重要作用,那么在教學(xué)過程中是否能真正教會(huì)學(xué)生這些東西呢?一般來說,對(duì)于教師教授課程并不是什么問題,從CPU到I/O,從硬件到軟件,頭頭是道。但是一提到用它來開發(fā)新產(chǎn)品,就沒多少能動(dòng)手的了。從我校近幾年畢業(yè)生的實(shí)際情況來看,的確是這樣。在一些電子類專業(yè)的畢業(yè)生在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候,很多學(xué)生都選擇了這個(gè)課題,都想做單片機(jī)應(yīng)用類的,如有關(guān)單片機(jī)的溫度控制、調(diào)速控制、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。
這些學(xué)生經(jīng)過自己的一番努力,通過查資料,自己鉆研,也都完成了自己的畢業(yè)論文,而且也很優(yōu)秀,但是真正能做出來實(shí)物的,幾乎就沒有幾個(gè)人。換一句話說,學(xué)生確實(shí)是掌握了這門專業(yè)的知識(shí),但是同時(shí)又脫離了實(shí)際生產(chǎn)。這樣的學(xué)生又怎么能成為專業(yè)類人才?又怎么能在社會(huì)立足呢?
原始的單片機(jī)教材,編寫的都是單片機(jī)結(jié)構(gòu)和各個(gè)模塊的功能。這樣的教材雖然非常詳細(xì),也能讓學(xué)生學(xué)習(xí)到更全面的專業(yè)知識(shí),但是對(duì)于我們的專科生來說,是有些不太合適的。分析其原因主要包括以下幾點(diǎn):
1.對(duì)于專科生來說,主要目的是就業(yè),我們教授學(xué)生主要是技能的提高,所以只需重點(diǎn)教授學(xué)生有關(guān)單片機(jī)的應(yīng)用即可,不需花費(fèi)大量時(shí)間給學(xué)生建立完整的理論體系。
2.學(xué)生普遍的對(duì)抽象知識(shí)不感興趣,所以在給學(xué)生講課時(shí),不應(yīng)長篇大論的講授知識(shí),應(yīng)該結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn),一步一步,結(jié)合實(shí)際進(jìn)行教學(xué)。
3.課本上的知識(shí)是傳統(tǒng)知識(shí),是多年不曾改變的,甚至于有些內(nèi)容已經(jīng)嚴(yán)重脫離了實(shí)際,與當(dāng)前實(shí)際生產(chǎn)不同,不利于學(xué)生掌握新知識(shí),學(xué)習(xí)新電路。
由此,我們也看到了一些學(xué)校在教授學(xué)生時(shí),重理論輕實(shí)踐的情況非常嚴(yán)重。從多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)此專業(yè)的長期研究,總結(jié)出了以下幾條原因:
首先,是教師教學(xué)觀念上的錯(cuò)誤。一些教師認(rèn)為,讓學(xué)生學(xué)習(xí)了專業(yè)知識(shí),然后再上幾節(jié)實(shí)驗(yàn)課,就算是理論與實(shí)踐相結(jié)合了,也把這門學(xué)科當(dāng)做與其他科目一樣進(jìn)行教學(xué),卻不知單片機(jī)的教學(xué)與其他完全不同,尤其需要注重實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的培養(yǎng),完全不是通過幾節(jié)實(shí)驗(yàn)課就能掌握單片機(jī)的。
其次,是學(xué)校設(shè)備的不足。一些學(xué)校能夠讓學(xué)生上幾節(jié)實(shí)驗(yàn)課就已經(jīng)很不容易了,更別說讓學(xué)生進(jìn)行單片機(jī)的應(yīng)用訓(xùn)練以及嘗試生產(chǎn)開發(fā)產(chǎn)品。
最后,是師資的缺乏,不少教授單片機(jī)課程的教師,自己都沒有真正開發(fā)過此類產(chǎn)品,更別說教授學(xué)生學(xué)習(xí)此項(xiàng)技能,掌握相關(guān)能力了。
上面這些問題表現(xiàn)得特別突出,限制了學(xué)生在單片機(jī)實(shí)際應(yīng)用能力的提高,而對(duì)于我們所教授的專科學(xué)生,重點(diǎn)即是實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng),所以二者之間的矛盾表現(xiàn)的尤為突出,迫切需要我們思考并提出切實(shí)可行的解決方案。
二、教學(xué)改革的思考及實(shí)踐
教師在講課之初,應(yīng)該認(rèn)真把握好課程的難易程度以及教學(xué)方式,教師在教授過程中不要從頭到尾地一味講解理論知識(shí),而應(yīng)該從一開始先把單片機(jī)的開發(fā)流程呈現(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)生認(rèn)真了解這一系統(tǒng),并給同學(xué)觀看一些簡單的電路如燈管控制器,讓學(xué)生利用一些簡單的軟件進(jìn)行程序操作,編譯調(diào)試等,并觀察實(shí)際效果。這樣一來,學(xué)生就會(huì)很容易的了解到開發(fā)應(yīng)用的具體程序,并且產(chǎn)生了極大的學(xué)習(xí)興趣。還有利于這一課程的順利教學(xué)。因?yàn)閱纹瑱C(jī)這門課程有很強(qiáng)的理論性、綜合性、實(shí)踐性、操作性等特點(diǎn),所以傳統(tǒng)的那些教學(xué)方法、教學(xué)理論、教學(xué)安排都已經(jīng)不再適用了,我們必須提出一些切實(shí)可行的改革方案。
首先,是教學(xué)內(nèi)容的改革。傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,教師都是先傳授基本理論知識(shí),等學(xué)生掌握了完整的知識(shí)體系,才會(huì)教授學(xué)生應(yīng)用開發(fā)等內(nèi)容,這樣就導(dǎo)致了學(xué)生僅是記住了一些枯燥的理論知識(shí),并未掌握單片機(jī)的應(yīng)用。所以,教師在教授課程的時(shí)候應(yīng)盡量選擇一些項(xiàng)目式編寫的教材,這樣才能讓學(xué)生有機(jī)會(huì)在學(xué)習(xí)中實(shí)踐,在實(shí)踐中學(xué)習(xí),將理論融于實(shí)際電路,也能更好掌握單片機(jī)的典型應(yīng)用。
其次,是教學(xué)方法上的改革。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,我們知道都是老師教,學(xué)生被動(dòng)接受的情況,一點(diǎn)也不能提高學(xué)生的積極性,也沒有給學(xué)生充分的思考空間。改革以后的課程安排中,教師應(yīng)該用理論實(shí)踐一體化、項(xiàng)目式教學(xué)等具有現(xiàn)代特色的教學(xué)手段,以學(xué)生為主體,鍛煉學(xué)生的合作精神和探索精神,在教學(xué)項(xiàng)目中貫穿枯燥的理論知識(shí)。
最后,是教學(xué)評(píng)價(jià)方法的改革。單片機(jī)這門課實(shí)踐性非常強(qiáng),所以要求教師在評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)情況時(shí),不能單純地靠一張?jiān)嚲韥砜己藢W(xué)生,還應(yīng)該看到學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)過程中所表現(xiàn)出來的實(shí)踐能力和應(yīng)用開發(fā)能力。
參考文獻(xiàn):
篇11
數(shù)據(jù)采集單元由信號(hào)調(diào)理模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊組成,其中信號(hào)調(diào)理模塊用于模擬信號(hào)的放大、濾波和提高電路負(fù)載能力,A/D轉(zhuǎn)換器完成模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換,ARM主控單元實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制與故障診斷,數(shù)據(jù)采集單元與ARM系統(tǒng)控制與故障診斷模塊之間以CAN 總線的方式進(jìn)行通信,工作人員通過操作觸摸屏顯示界面完成故障檢測(cè)。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2.1 數(shù)據(jù)采集單元
數(shù)據(jù)采集單元由信號(hào)調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換模塊組成,用于采集某型號(hào)火箭炮隨動(dòng)系統(tǒng)液壓泵、高平機(jī)等被測(cè)部件的液壓或氣壓的狀態(tài)信號(hào),其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
信號(hào)調(diào)理電路如圖3所示,采用OP27運(yùn)算放大器進(jìn)行設(shè)計(jì),它的作用是把傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行放大,同時(shí)利用其輸入阻抗高、輸出阻抗小的特點(diǎn)以滿足A/D轉(zhuǎn)換芯片對(duì)驅(qū)動(dòng)源阻抗的要求。
A/D轉(zhuǎn)換電路將經(jīng)過信號(hào)調(diào)理模塊調(diào)理后的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),文中選用TLC2543CN和STC89C52分別作為A/D采樣芯片和微控制器[3],其設(shè)計(jì)如圖4所示。TLC2543CN是TI公司生產(chǎn)的12位串行模/數(shù)轉(zhuǎn)換器,使用電容開關(guān)逐次逼近技術(shù),12位分辨率,10 μs的轉(zhuǎn)換時(shí)間,11路模擬輸入,輸出數(shù)據(jù)長度可通過編程調(diào)整[4]。A/D轉(zhuǎn)換模塊與51單片機(jī)之間以I2C總線的方式進(jìn)行通信,只需要一條串行數(shù)據(jù)線SDA(DATA_OUT)和一條串行時(shí)鐘線SCL(CLOCK),具有接口線少,控制方式簡單,器件封裝形式小,通信速率較高等優(yōu)點(diǎn)。 經(jīng)信號(hào)調(diào)理后的11路模擬量數(shù)據(jù)分別通過端口NO0?NO10進(jìn)入TLC2543CN進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,TLC2543CN通過[CS],DATA_INPUT,DATA_OUT,MEOC,I/O CLOCK這5個(gè)引腳與STC89C52單片機(jī)進(jìn)行通信。為了減小外界環(huán)境及器件本身引入的噪聲和擾動(dòng),提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,在這5個(gè)信號(hào)與單片機(jī)之間進(jìn)行光電耦合隔離處理。由于光信號(hào)的傳送不需要共地,所以可將光耦器件兩側(cè)的地加以隔離,達(dá)到提高系統(tǒng)信噪比的作用,光耦隔離器件選用Avago Technologies 生產(chǎn)的6N137,電路如圖5所示。需要注意的是,電路板中6N137兩端的電源不能共用,否則起不到隔離的作用。
2.2 CAN總線通信模塊
數(shù)據(jù)采集單元和ARM系統(tǒng)控制與故障診斷模塊之間以CAN總線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和控制。CAN總線具有可靠性高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、較強(qiáng)的抗電磁干擾能力、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn),尤其適用于隨動(dòng)系統(tǒng)傳感器多、各檢測(cè)點(diǎn)信息交換頻繁和干擾源復(fù)雜的情況。CAN總線通信模塊的實(shí)現(xiàn)有2種解決方案[5]:一類是采用帶有片上CAN的微處理器,如Philips的80C591/592/598、Atmel的AT90CAN128/64/32等;另一類是采用獨(dú)立的CAN控制器,如Philips的SJA1000。考慮到應(yīng)用的靈活性,本文采用獨(dú)立的CAN控制器SJA1000。CAN總線通信模塊結(jié)構(gòu)框圖如圖6所示,選用STC89C52單片機(jī)作為CAN總線通信模塊的微控制器,CAN總線控制器和收發(fā)器分別選用Philips公司生產(chǎn)的SJA1000和PCA82C250[6]。CAN總線規(guī)范采用三層結(jié)構(gòu)模型,STC89C52單片機(jī)用以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層的功能,SJA1000和PCA82C250則分別對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。為了增強(qiáng)CAN總線通信模塊的抗干擾能力,在CAN控制器與CAN收發(fā)器之間進(jìn)行光電耦合隔離處理,與數(shù)據(jù)采集單元一樣,本文也選用6N137進(jìn)行處理。
CAN總線通信模塊接口電路主要由4部分組成:微控制器STC89C52、獨(dú)立CAN控制器SJA1000、光電隔離器件6N137和CAN總線收發(fā)器PCA82C250。微控制器STC89C52用于數(shù)據(jù)處理、實(shí)現(xiàn)對(duì)SJA1000的初始化、通過對(duì)SJA1000的控制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收和發(fā)送等通信任務(wù);獨(dú)立CAN控制器SJA1000和收發(fā)器PCA82C250經(jīng)過簡單總線連接可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的全部功能。STC89C52通過DATA_INPUT向TLC2543CN發(fā)送一定格式的指令,在DATA_OUT引腳可獲取到A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù);由于SJA1000的數(shù)據(jù)線與地址線是共用的,所以將STC89C52的P0口與AD0?AD7直接連接的同時(shí),還要將地址鎖存信號(hào)線ALE進(jìn)行連接,以便區(qū)分在同一時(shí)刻AD線上傳遞的是地址還是數(shù)據(jù);SJA1000的中斷管腳INT連接單片機(jī)的外部中斷INT0;MODE管腳與高電平VCC連接以選擇Intel模式;為了保證上電復(fù)位的可靠,復(fù)位電路采用IMP708芯片進(jìn)行智能控制,IMP708芯片集看門狗定時(shí)器、掉電檢測(cè)電路、電源監(jiān)控電路等于一體,保證SJA1000芯片的可靠運(yùn)行;RX0和TX0是數(shù)據(jù)的收發(fā)管腳,經(jīng)光電耦合器件6N137后連接到CAN收發(fā)器上,用以電氣隔離;PCA82C250有3種工作模式:高速、斜率控制和待機(jī),本文選擇斜率控制模式,通過在Rs引腳與地之間接一個(gè)100 kΩ的電阻來實(shí)現(xiàn);為了消除在通信電纜中的信號(hào)反射,提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的拓?fù)淠芰Γ枰贑AN總線兩端接入兩個(gè)120 Ω的終端電阻[5]。
2.3 系統(tǒng)控制與故障診斷模塊
數(shù)據(jù)處理與系統(tǒng)控制模塊采用ATMEL公司生產(chǎn)的AT91SAM9263 ARM芯片作為主控單元,以觸摸屏作為人機(jī)交互方式完成系統(tǒng)控制和故障診斷。AT91SAM9263主頻 200 MHz;內(nèi)置CAN總線控制器,全面支持CAN2.0A和CAN2.0B協(xié)議;內(nèi)置TFT/STN LCD控制器,支持3.5~17英寸TFT?LCD 液晶屏,最高分辨率可達(dá)2 048×2 048。考慮到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性,本文將系統(tǒng)控制與故障診斷模塊單獨(dú)成板。技術(shù)保障人員可以通過操作觸摸屏上顯示的人機(jī)交互界面完成對(duì)隨動(dòng)系統(tǒng)的故障檢測(cè)。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要分為A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù) 處理模塊、CAN總線通信模塊和系統(tǒng)控制與故障診斷模塊4部分。主流程圖如圖7所示,首先對(duì)STC89C52單片機(jī)進(jìn)行初始化,包括CAN總線工作方式的選擇、驗(yàn)收濾波方式的設(shè)置、驗(yàn)收屏蔽寄存器和驗(yàn)收代碼寄存器的設(shè)置、波特率參數(shù)設(shè)置、中斷允許寄存器的設(shè)置以及A/D轉(zhuǎn)換模塊的初始化等;當(dāng)單片機(jī)接收到故障檢測(cè)命令時(shí),進(jìn)行A/D采樣,然后由單片機(jī)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,通過量值轉(zhuǎn)換得到實(shí)際的工況數(shù)據(jù);最后由CAN總線通信模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)控制與故障診斷模塊進(jìn)行故障檢測(cè),診斷結(jié)果由觸摸屏顯示以指導(dǎo)維修人員進(jìn)行現(xiàn)場維修。
3.1 A/D轉(zhuǎn)換模塊軟件設(shè)計(jì)
A/D轉(zhuǎn)換模塊程序設(shè)計(jì)流程圖如圖8所示。
3.2 數(shù)據(jù)處理模塊軟件設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)采集過程中難免受到噪聲的影響,為了保證采到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,可以對(duì)其進(jìn)行一定的算法處理。本文在故障檢測(cè)時(shí),對(duì)同一采樣點(diǎn)進(jìn)行5次采樣,然后用快速排序算法對(duì)這5個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序,取中值作為故障檢測(cè)的有效數(shù)據(jù),以減小誤差帶來的影響。采集到的數(shù)據(jù)與實(shí)際值之間成嚴(yán)格的線性關(guān)系,將采集到的數(shù)據(jù)值乘以系數(shù)K即可獲得實(shí)際的工況數(shù)據(jù),其流程圖如圖9所示。
3.3 CAN總線通信模塊軟件設(shè)計(jì)
CAN總線通信模塊的程序設(shè)計(jì)主要分為初始化、數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收3個(gè)部分:
(1) 初始化。CAN總線初始化主要是對(duì)通信參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,通過對(duì)時(shí)鐘分頻寄存器、驗(yàn)收碼寄存器、驗(yàn)收屏蔽寄存器、總線定時(shí)寄存器和輸出控制寄存器的配置實(shí)現(xiàn)對(duì)CAN總線工作模式、接收?qǐng)?bào)文的驗(yàn)收碼、驗(yàn)收屏蔽碼、波特率和輸出模式的配置和定義[7]。值得注意的是,這些寄存器的配置需要在復(fù)位模式下進(jìn)行,因此在初始化前應(yīng)確保系統(tǒng)已進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。 (2) 數(shù)據(jù)發(fā)送。本文采用查詢方式,進(jìn)行CAN總線的數(shù)據(jù)發(fā)送,首先應(yīng)將CAN總線的發(fā)送中斷禁能。發(fā)送數(shù)據(jù)前,主控制器輪詢SJA1000狀態(tài)寄存器的發(fā)送緩沖器狀態(tài)位TBS以檢查發(fā)送緩沖器是否被鎖定,若發(fā)送緩沖器被鎖定,則CPU等待,直到發(fā)送緩沖器被釋放,然后將從現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到發(fā)送緩沖區(qū)并置位命令寄存器的發(fā)送請(qǐng)求位TR,此時(shí)SJA1000將向總線發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖如圖10所示。
(3) 數(shù)據(jù)接收。同數(shù)據(jù)發(fā)送一樣,本文采用查詢方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收,也應(yīng)將CAN總線的發(fā)送中斷禁能。主控制器輪詢SJA1000狀態(tài)寄存器接收緩沖狀態(tài)標(biāo)志RBS以檢查接收緩沖器是否已滿,若未滿則主控制器繼續(xù)當(dāng)前的任務(wù)直到檢查到接收緩沖器已滿,讀出緩沖區(qū)中的報(bào)文,然后通過置位命令寄存器的RRB位釋放接收緩沖器內(nèi)存空間。數(shù)據(jù)接收流程圖如圖11所示。
3.4 系統(tǒng)控制與故障診斷模塊軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)控制與故障診斷模塊是在Linux平臺(tái)下利用Qt SDK開發(fā)完成的,數(shù)據(jù)庫采用嵌入式系統(tǒng)中廣泛采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫SQLite[8]。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)思想,包括顯示界面、系統(tǒng)控制、檢測(cè)數(shù)據(jù)庫和故障診斷等4部分。系統(tǒng)界面基于QT/GUI開發(fā),用于故障檢測(cè)結(jié)果顯示、調(diào)取數(shù)據(jù)庫輔助人工診斷等人機(jī)交互;系統(tǒng)控制模塊用于系統(tǒng)啟動(dòng)與關(guān)閉、初始化及多線程處理;檢測(cè)數(shù)據(jù)庫用于對(duì)專家系統(tǒng)中經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、故障診斷規(guī)則集進(jìn)行組織、檢索和維護(hù),及用于存儲(chǔ)系統(tǒng)采集的工況參數(shù);故障診斷模塊是該檢測(cè)裝置核心,本文利用故障診斷專家系統(tǒng)對(duì)隨動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷,給出診斷結(jié)果。考慮到故障診斷的實(shí)時(shí)性要求,程序采用多線程編程來實(shí)現(xiàn)。
圖10 CAN總線數(shù)據(jù)發(fā)送程序設(shè)計(jì)流程圖
圖11 CAN總線數(shù)據(jù)接收程序設(shè)計(jì)流程圖
4 結(jié) 語
為了測(cè)試隨動(dòng)系統(tǒng)故障檢測(cè)裝置在各種情況下的故障檢測(cè)能力, 本文通過人為制造故障的方式對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)。在反復(fù)的實(shí)驗(yàn)中,該系統(tǒng)均能正確定位故障,充分驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。本文研制的以AT91SAM9263 ARM芯片為核心基于CAN總線隨動(dòng)系統(tǒng)故障檢測(cè)裝置,可實(shí)現(xiàn)對(duì)隨動(dòng)系統(tǒng)液壓、氣壓、電壓等工況參數(shù)的測(cè)量,經(jīng)故障診斷專家系統(tǒng)的推理,實(shí)現(xiàn)以自動(dòng)故障診斷為主、人工診斷為輔的故障檢測(cè)。文中采用的CAN總線通信方式使整個(gè)系統(tǒng)簡潔緊湊、具有較強(qiáng)的抗干擾能力和實(shí)時(shí)性,這種CAN總線通信方案不但可用于隨動(dòng)系統(tǒng)故障檢測(cè)裝置的研發(fā),還可推廣至其他模擬量信號(hào)的機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè),尤其是多機(jī)組的分布式狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷中,具有非常實(shí)用的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn) 本文由wWW. DyLw.NeT提供,第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù),歡迎光臨DyLW.neT
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篇12
便攜式家用衣物烘干機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(proteus電路圖,cad,proe三維,程序)(畢業(yè)論文26900字,仿真程序,動(dòng)畫視頻,proteus電路圖,cad圖,proe三維圖,答辯PPT)
摘要
隨著生活水平的日益提高,生活方式的日益豐富,人們?cè)絹碓阶⒅厣畹氖孢m和方便。但在我國南方以及國外一些氣候比較潮濕的地區(qū),經(jīng)常一連幾個(gè)星期都是雨天,空氣濕度很大,洗過的衣服很難晾干,因此越來越多的家庭開始使用衣物烘干機(jī)。
本設(shè)計(jì)是基于89C51單片機(jī)控制的便攜式家用衣物烘干機(jī)。該烘干機(jī)系統(tǒng)采用了精密的檢測(cè)電路(包括精密對(duì)稱方波發(fā)生器、對(duì)數(shù)放大電路、溫度補(bǔ)償及溫度自動(dòng)校正及濾波電路等幾部分電路),能夠自動(dòng)、準(zhǔn)確檢測(cè)衣罩中的相對(duì)濕度, 最終通過檢測(cè)信號(hào)的自動(dòng)反饋控制實(shí)現(xiàn)工作模式的智能選擇。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),還可以利用鍵盤進(jìn)行“標(biāo)準(zhǔn)”、“快速”、“手動(dòng)”三種模式的人工選擇,并可對(duì)工作時(shí)間、溫度、風(fēng)量等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定和顯示。
篇13
1 模塊簡介
工具軟件應(yīng)用是一門專業(yè)選修模塊,重點(diǎn)圍繞自動(dòng)化專業(yè)常用的軟件工具進(jìn)行系統(tǒng)教學(xué),包括PROTEUS、KEIL、PROTEL、MATLAB等,涉及相關(guān)電路仿真軟件、單片機(jī)編程軟件、電路制版軟件以及數(shù)學(xué)仿真計(jì)算軟件等。旨在培養(yǎng)學(xué)生使用現(xiàn)代工具軟件和初步分析問題的能力,有助于學(xué)生了解和學(xué)習(xí)系統(tǒng)仿真思想,使學(xué)生初步具有一定的電路分析能力、單片機(jī)編程能力,以及科學(xué)的仿真計(jì)算能力。
在自動(dòng)化專業(yè)以前的人才培養(yǎng)方案中,并未單獨(dú)開設(shè)類似工具性的模塊化課程。而是在各模塊授課過程中需要使用某軟件時(shí),由專業(yè)模塊老師另外講授,這造成教師工作的重復(fù)。同時(shí)這種授課方式使得學(xué)生對(duì)軟件的認(rèn)知較為分散,難以構(gòu)成一個(gè)完整全面的體系,降低了教師的授課效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。此外,我們也針對(duì)學(xué)生認(rèn)知實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)及畢業(yè)后的反饋,結(jié)合企業(yè)的實(shí)際需求進(jìn)行考慮,以合肥學(xué)院模塊化教學(xué)改革思想為理論指導(dǎo),將本專業(yè)常用的工具軟件整合為一個(gè)獨(dú)立模塊,集中學(xué)習(xí),以滿足后期學(xué)習(xí)過程中對(duì)工具軟件的使用要求。通過本模塊的學(xué)習(xí),學(xué)生可掌握初步的電路分析設(shè)計(jì)能力、單片機(jī)編程能力和科學(xué)的工程計(jì)算及數(shù)值分析能力,為學(xué)生進(jìn)行后續(xù)模塊的學(xué)習(xí)打下一定的工具性使用基礎(chǔ)。同時(shí),通過本模塊的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握專業(yè)工具軟件的使用方法,為學(xué)生在后期參與認(rèn)知實(shí)習(xí)、第二課堂以及畢業(yè)設(shè)計(jì)提供有力的支撐。工具軟件應(yīng)用有支撐作用的后修模塊如圖1所示。
2 構(gòu)建工具軟件應(yīng)用模塊化教學(xué)模式
模塊化教學(xué)思想源自德國,強(qiáng)調(diào)在專業(yè)教學(xué)過程中,將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合,通過教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的有積結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。在確定工具軟件應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,按“知識(shí)、素質(zhì)、能力”三個(gè)要素對(duì)教學(xué)內(nèi)容分解為理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)三個(gè)環(huán)節(jié);電子商務(wù)畢業(yè)論文通過三個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握自動(dòng)化專業(yè)常用工具軟件的使用方法和操作技巧,可獨(dú)立利用相關(guān)軟件進(jìn)行電路原理圖繪制、電路仿真、單片機(jī)聯(lián)合調(diào)試、PCB板設(shè)計(jì)以及數(shù)值分析計(jì)算等操作。為后期其他課程學(xué)習(xí)提供相應(yīng)的工具支撐,也有利于學(xué)生在今后的工作中能更快的適應(yīng)單位在工程實(shí)踐中對(duì)相關(guān)軟件使用的要求,同時(shí)增強(qiáng)其自主學(xué)習(xí)能力,拓展專業(yè)知識(shí)素養(yǎng)。
2.1 教學(xué)內(nèi)容
工具軟件應(yīng)用實(shí)質(zhì)是將本專業(yè)可能用到的軟件工具放在一起,集中學(xué)習(xí)。通過對(duì)各工具軟件的橫向?qū)Ρ龋业綄W(xué)習(xí)軟件使用方法的技巧,同時(shí)將模塊開設(shè)時(shí)間提前,滿足后期學(xué)習(xí)過程中對(duì)工具軟件的使用要求。根據(jù)自動(dòng)化專業(yè)在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)該掌握的工具使用及相關(guān)能力,將以前的工具課程整合成一個(gè)模塊,包括PROTEUS、KEIL、PROTEL、MATLAB,涵蓋電路仿真、軟件工程開發(fā)、電路及數(shù)值仿真計(jì)算等。該模塊初建時(shí)共3學(xué)分,其中包括24學(xué)時(shí)理論教學(xué)和24學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐。與其他專業(yè)模塊相比,該模塊實(shí)驗(yàn)實(shí)踐學(xué)時(shí)所占比重較高,能夠看出其對(duì)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的重視。
2.1.1 理論教學(xué)
在學(xué)習(xí)過程中根據(jù)開設(shè)的內(nèi)容,對(duì)課程的相關(guān)性進(jìn)行講解,相同內(nèi)容進(jìn)行刪減。如PROTEUS中的PCB制作和PROTEL中的功能重復(fù),則以更常用的PROTEL進(jìn)行相關(guān)講解;而PROTEL中電路仿真部分則放入PROTEUS中學(xué)習(xí)。在有限的理論教學(xué)課時(shí)中,按照所確定的知識(shí)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生在解決問題的過程中學(xué)習(xí)上機(jī)實(shí)驗(yàn)前需掌握的新知識(shí),確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展,為該模塊培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)施提供有力的理論支撐。
對(duì)于初學(xué)者來說,掌握課堂講授的知識(shí)點(diǎn)后,能夠獨(dú)立使用相關(guān)軟件完成簡單的工程問題。