基于单片机的摆臂控制器设计开题报告.doc

西安文理学院机械电子工程系本科毕业设计（论文）题目基于单片机的摆臂控制器设计专业班级机械设计制造及其自动化0802学号08102080201学生姓名符志忠指导教师韦炜设计所在单位机械电子工程系2012年2月西安文理学院本科毕业设计（论文）开题报告题目基于单片机的摆臂控制器设计学生姓名符志忠学号08102080201专业名称机械设计制造及其自动化指导教师韦炜开题时间2012-03-09班级08级2班一、选题目的和意义对于传统继电器控制的摆臂控制器，它存在很多缺点，如继电器在系统装置设计中线路复杂、接线繁琐、易受干扰可靠性差、故障多、维修困难等；针对这些缺点，本课题选用单片机作为核心设计摆臂控制器。单片机具有集成度高、功耗低，抗干扰能力强，质量轻，体积小、功能强大和电路设计灵活的特点，因此能够在很大程度上弥补传统继电控制器的缺点。以单片机为核心的摆臂控制器简化了控制线路，使机械的摆臂动作功能更完善，使用方便，维护简单，降低了设备运行的故障率，提高了设备运行的效率，可实现使用过程的高效、节能和低成本。在设计的过程中通过查阅资料，丰富知识，在实验过程中，可以把所学的知识用到实际中。因此，其研究设计具有重要意义。二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势在摆臂控制方面，嘉德锻造公司制造出的汽车铝摆臂，它只在原材料的基础上改用铝材料制造，对于控制方法还是原先的机械控制；DDSB-2摆动电磁铁，主要用继电器来控制，应用于投币机币道控制，分选机等；平开窗用摆臂自动控制装置，通过电机驱动牵引，绳轮在上滑道内运动，并使小轴承沿滑槽内运动，使窗扇脱开窗框，窗扇自动实现拉开或关闭；电子控制摆动气阀，线圈内通电后电磁铁受驱动力，经摆臂、阀轴带动阀片作往复旋转运动，从而堵住阀口或离开阀口；三一重工集团自主研发的SYMC控制器，该产品实现了单机I/O热备用、浮地PWM电流反馈、智能功率单元等多项技术,它的优先性能有输入/输出点数、驱动带载能力、通信能力，现已广泛应用于泵车、起重机、摊铺机、小挖、正面吊等三一主机产品。以上几种控制类型有：机械控制、分立元器件控制、集成电路控制、含有微控制器的集成电路控制。随着现代科学技术的进步，机械控制、分立元器件控制、集成电路控制已不能满足现代工业和社会发展的要求。含有微控制器的集成电路控制以其优点：1、绝大多数控制逻辑可采用软件来实现，使电路简化；2、具有大容量的存储器和较强的逻辑功能，运算速度快，精度高，可以实现较复杂的控制运算；3、改变控制规律只需修改相应的软件，具有较强的灵活性和适应性；4、不会出现零点漂移问题，控制器的字长可以保证足够的控制精度；5、可设计友好的人机界面，实现多机联网工作等将被推广。其发展趋势如下：1、功能更强大：随着信息技术的发展，芯片的处理能力不断加强，价格不断下降，控制器中的CPU逐步由16位的单片机转向32/64位的嵌入式微控制器，并且双内核控制器也将成为一种趋势；2、智能化：在控制器中，随着单片机处理能力的提高，许多复杂算法可以得到充分应用，使得在控制方面自动化程度不断提高；3、微型化：随着集成度的不断提高，控制器上的分立元件越来越少，体积越来越小。4、网络化：随着处理器中各种网络协议模块的植入，控制器网络化的能力将不断提升。三、主要研究内容1.学习51单片机的基础理论知识及编程知识，以及学习电路板设计软件的基础知识2.控制系统的硬件设计（1）各模块的设计（2）绘制原理图和PCB图3.控制系统的软件设计（1）绘出程序流程图（2）各模块的程序编程4.搭建平台（实验实施），并对各个模块进