裝配圖高速噴水織布機單片機控制系統(tǒng)設計

裝配圖高速噴水織布機單片機控制系統(tǒng)設計,裝配,高速,噴水,織布機,單片機,控制系統(tǒng),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：高速噴水織布機單片機 控制系統(tǒng)設計 專 業(yè)： 自動化（數(shù)控技術） 班 級： 數(shù)控041 學 號： 203040303 學生姓名： 錢 愛 靜 指導教師： 華 茂 發(fā) 副教授 2008年3月 畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名 錢 愛 靜 學 號 203040303 專 業(yè) 自動化（數(shù)控技術） 指導教師姓名 華 茂 發(fā) 職 稱 副教授 所在系部 自 動 化 課題來源 自擬課題 課題性質(zhì) 工程設計 課題名稱 高速噴水織布機單片機控制系統(tǒng)設計 畢業(yè)設計的內(nèi)容和意義? 本課題采用單片機的基本原理以及接口技術與應用，進行高速噴水織布機的控制系統(tǒng)設計。 1、畢業(yè)設計的內(nèi)容和要求 CPU：89C51?？刂疲褐麟姍C正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，正點動、反點動；主電機高壓剎車，低壓鎖定；兩個風機啟動、停止；故障檢測：斷緯，電機過熱，左、右捻邊斷紗，卷布筒張力過大，計長?？刂葡到y(tǒng)輸出與強電電路接口為固態(tài)繼電器，以光電耦合器作為隔離單片機系統(tǒng)與輸入輸出部分的控制元件。四個整流電路實現(xiàn)三相交流電到5v（單片機工作電壓），12v（探緯器工作電壓），12v（控制按鈕工作電壓），110v（剎車裝置直流電壓）的轉(zhuǎn)換。 2、畢業(yè)設計應完成的技術文件 畢業(yè)設計論文、電路原理圖、控制系統(tǒng)PCB圖、程序流程圖、程序清單、英文資料譯文。 本課題設計的意義： 本課題對高速噴水織布機89C51單片機控制系統(tǒng)進行設計，設計主要分為控制系統(tǒng)硬件與軟件兩部分的設計，其設計意義如下： 1、織布機在生活中起很重要的作用，它代替了傳統(tǒng)的手工織布，大大提高了織布效率。 2、現(xiàn)在將織布機與計算機相結(jié)合，又是織布機行業(yè)的一大跨越，織布機的機電一體化，明顯提高了織布效率和織物的品質(zhì)。 3、采用單片機來控制織布機系統(tǒng)，使其更有效率地高速運轉(zhuǎn)。單片機編程對故障檢測精確度大，可隨時停機排除故障，這樣可以提高織物品質(zhì)，并且靈活性大，操作具有人性化，可靠性高，價格低廉。 4、實現(xiàn)了織布專業(yè)的自動化，可一人看守多臺機器，且維修方便，減少企業(yè)勞動力，為企業(yè)節(jié)約成本，同時帶來更高的收益。 5、經(jīng)過此課題的設計，能增強本科畢業(yè)生的動手能力，使其不只是停留于對理論知識的認識，把所學的知識運用到實踐中，可以鍛煉其思維能力以及自學能力，使得理論知識更加深刻。這對走上工作崗位之前是一次很好的鍛煉。 文獻綜述 本課題需要設計主控電路、整流電路、強電電路，因此需要用到電氣控制方面以及單片機功率接口方面的知識。文獻〔1〕、（2）、〔3〕、〔8〕系統(tǒng)的介紹了功率接口元件、部件和各類功率接口。在畢業(yè)設計原理圖設計時，用到了功率晶體管，功率場效應管，LED，光電耦合管等開關型功率接口，穩(wěn)壓電源功率接口等方面的內(nèi)容。為畢業(yè)設計提供了相關元件模型，部分元件計算方式及原器件典型應用方式。文獻（3）主要介紹了電氣控制的一些相關知識，在設計中，需要設計電機正反轉(zhuǎn)、點動控制等，以及電機啟動方式，包括Y型啟動和Y－△啟動。為設計提供一些基本控制電路以及一些原理。文獻（5）、（7）、（10）以單片機經(jīng)典體系結(jié)構的MCS-51系列為背景機，系統(tǒng)的介紹了單片機的發(fā)展概況和基本結(jié)構、工作原理、基本系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設計、并行擴展和串行擴展方法、人機接口，以及單片機的開發(fā)應用等方面的內(nèi)容。此外，本課題需要繪制電路原理圖以及PCB圖，文獻〔6〕（9）是關于Protel DXP應用的書，介紹了Protel DXP 的功能，給出了電氣制圖中電氣代號的國標以及電路原理圖（包括部分元氣件的繪制、電氣規(guī)則檢查，合適的元件封裝、出電氣網(wǎng)絡表等）和PCB板圖（包括原理圖網(wǎng)絡表的調(diào)入、元件的封裝、元件的電路板布局、電路板布線等）的設計原則，同時列舉一些電路原理圖和PCB圖繪制的例子以作參考。畢業(yè)設計時應用本書的相關內(nèi)容完成原理圖、PCB板圖的繪制。 參考文獻 1、李朝青﹒單片機原理與接口技術﹒北京：北京航空航天大學出版社，1999.3 2、余永權﹒單片機應用系統(tǒng)的功率接口技術﹒北京：北京航空航天大學出版社，1992.9 3、王兆安等﹒電力電子技術（第四版）﹒西安：西安交通大學出版社，2005.7 4、郁漢琪﹒電氣控制與可編程序控制器應用技術﹒南京：東南大學出版社，2006.3 5、趙德安等﹒單片機原理與應用﹒北京：機械工業(yè)出版社，2004.9 6、邵群濤﹒電氣制圖與電子線路CAD﹒北京：機械工業(yè)出版社，2005.8 7、徐仁貴等﹒單片微型計算機應用技術﹒北京：機械工業(yè)出版社，2005.1 8、胡漢才﹒單片機原理及其接口技術﹒北京：清華大學出版社，1996 9、求是科技﹒PIC單片機典型模塊設計實例導航﹒北京：人民郵電出版社，2005.6 10、吳黎明﹒單片機原理及應用技術﹒北京：科學出版社，2005 研究內(nèi)容 1、電氣原理圖和PCB板的設計 綜合所學的電力電子技術、電氣控制知識，根據(jù)設計要求設計出符合的電氣原理圖，運用Protel DXP繪制原理圖（部分元氣件的繪制，電氣規(guī)則檢查，合適的元件封裝、出電氣網(wǎng)絡表等）；根據(jù)原理圖繪出PCB板（原理圖網(wǎng)絡表的調(diào)入，元件的封裝，元件的電路板布局，電路板布線等）。 2、程序流程圖的設計 根據(jù)織布機原理以及電路原理圖設計程序流程圖，包括主程序和子程序的流程圖。 3、89C51單片機程序的編寫 根據(jù)所學的單片機知識，主要對單片機并行I/O口、定時器、中斷系統(tǒng)的應用，實現(xiàn)對織布機電機、電磁剎車系統(tǒng)及故障檢測系統(tǒng)的控制。繪制程序流程圖，編寫主程序及子程序，經(jīng)匯編調(diào)試，完成程序編寫。 研究計劃 第一周 熟悉課題 第二周 調(diào)研 第三周 擬訂方案 第四周 設計主控電路 第五周 設計整流電路 第六周 設計強電電路 第七周 繪制主控電路PCB圖 第八周 繪制整流電路PCB圖 第九周 設計主要程序流程圖 第十周 設計子程序流程圖 第十一周 編寫主程序 第十二周 編寫子程序 第十三周 翻譯英文資料 第十四周 寫畢業(yè)設計論文 第十五周 修改畢業(yè)設計論文 第十六周 答辯 特色與創(chuàng)新 本課題特色與創(chuàng)新如下： 1、采用CPU為89C51的單片機作為高速噴水織布機的控制系統(tǒng)，穩(wěn)定性和可靠性高，控制能力強，操作人性化，價格低廉。 2、設計過程中，主電機啟動方式有Y型啟動和△-Y型啟動，用戶可自由選擇。 3、除了設計89C51單片機的主控電路外，還注意整流電路的設計，運用整流橋及穩(wěn)壓塊，使輸出的電壓更加精確。另外，控制系統(tǒng)輸出與強電電路接口選用固態(tài)繼電器，使電路連接更加安全可靠。 指導教師 意 見 指導教師簽名： 年 月 日 教研室意見 系部意見 主任簽名： 年 月 日 教學主任簽名： 年 月 日