母线槽参数检测机构运动控制电路设计-开题报告

南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）开题报告题 目 ： 母线槽参数检测机构运动控制电路设计专 业： 自动化（数控技术） 班 级： 学生姓名： 指导教师： 2008 年 3 月本科毕业设计(论文)开题报告学生姓名 学 号 专 业指导教师 职 称 所在院系 自动化学院课题来源 自拟课题 课题性质 工程设计课题名称 母线槽参数检测机构运动控制电路设计毕业设计的具体内容：采用 8031 作为 CPU，外扩程序存储器和数据存储器。I/O 用 8255 扩展，键盘及选择开关用 8155 扩展，步进电机脉冲信号经锁存器输出。6 位 LED 静态显示：其中一位 16 段的“米”字形的 LED 用于显示字母，其余的五位皆是七段 LED，其中的第一位 LED 用于显示坐标负号，其后的三位用于显示检测机构位移量的整数部分，最后一位用于显示小数部分。采用单片机的基本原理、接口技术及系统应用等知识，根 据 自 动 检 测 母 线槽 导 电 片 电 阻 及 导 电 片 之 间 的 绝 缘 强 度 等 技 术 参 数 的 要 求 ， 进行母线槽参数检测机控制系统（下位机）的设计。毕业设计的内容和意义 本课题设计的意义如下：本课题对母线槽参数检测机构运动控制系统的应用进行电路设计，以达到能够自动检测母线槽绝缘强度和导线电阻这两个技术参数的目的，其设计意义如下：1、 母 线 槽 与 我 们 的 生 活 密 切 相 关 。 母 线 槽 主 要 用 于 近 距 离 的 电 力 传 输 ，尤 其 在 现 代 高 层 建 筑 及 电 缆 桥 架 领 域 ， 几 乎 都 是 用 它 进 行 电 力 传 输 。2、 目前在国内，母线槽技术参数的检测还是由人工完成，其自动检测技术还是个空白。该设计可在这方面提供一定的参考应用价值。3、减小操作误差。手动定位检测头检测母线槽的导电片电阻和导电片间的绝缘强度，很容易由于定位不准而产生操作误差。4、降低检测人员的人身安全。在检测母线槽的绝缘强度时，需要对母线槽通以高电压，这无疑会威胁到检测员的人身安全。采用本控制系统可对检测头进行自动定位及检测，能提高检测效率及操作的安全性。5、适应市场需求。随着社会的发展，人工检测远远不能满足社会对生产率的要求，采用自动检测技术将会大大提高企业的生产率，减少人员的投入，给企业带来广阔的市场前景和显著的社会效益。文献综述文献综述：母线槽主要技术参数自动检测时，下位机接收上位机发送的启动信号开始工作，控制检测台的传送装置和气压传动定位机构传送和定位母线槽。接着，下位机通过运动机构控制检测系统导电片的电阻与导电片间的绝缘强度，并显示控制轴的位移量。文献（1） （2） （3） （4）主要对控制传动和定位的控制系统的硬件设计提供了大量内容作为参考，主要是单片机的基本原理、接口技术以及系统设计方面的知识。文献（5）主要是全面、系统、多方位地介绍了国内外单片机的新颖外围电路、新器件与新技术，为实现优化设计、完成系统集成创造了有利的条件。例如，本文献中较少的估计上现正流行的智能化传感器及网络化智能传感器、可编程精密数据采集专用集成电路、带 16 位/24 位式 ADC 和微控制器的高精度数据采集单片系统、单片精密 U/F、F/U 转换器，均给人耳目一新的感觉。文献（6）主要从自动控制的基本概念出发，较为系统地介绍了单片机的结构原理及控制系统的结构，特别强调单片机控制系统的特点，包括输入通道结构原理及传感器技术，输出通道及功率驱动电路；针对单片机的特点，还专门介绍了单片机的控制方法；由于在工业控制及各类领域的控制中，把电信号转换为动力基本上依赖于点击，所以本文献还专门介绍了单片机对电机的控制方法。文献（7）主要强调了在 8051 单片机系统扩展与综合应用两方面的专业知识。文献（ 8）（9）针对控制系统硬件电路的绘制的基础知识作了介绍，主要是电路原理图的设计、生成报表文件、元件的封装、PCB 板的布局和布线等方面知识，在用PROTEL 绘制 CPU 扩展电路原理图和其余电路原理图时做了大量的参考。主要参考文献：（1） 单片机原理及接口技术 ，李朝青，北京航天航空出版社，1993（2） 单片机应用系统设计 ，何立民，北京航天航空出版社，1990（3） 单片机原理及应用 ，赵德安，机械工业出版社，2004（4） 单片机智能控制技术 ，刘建辉，国防工业出版社，2007（5） 单片机外围电路设计 ，沙占友，电子工业出版社，2003（6） 单片机在控制系统中的应用 ，余永权，电子工业出版社，2003（7） 8051 单片机彻底研究实习篇 ，林伸茂，中国电力出版社，2006（8） Protel DXP 电子电路设计 ，文艳、谭鸿，机械工业出版社，2006（9） Protel DXP 电路设计与仿真技术 ，王正谋，福建科学技术出版社，2006研究内容1、在本课题控制系统硬件电路的设计中，CPU 采用了 8031 单片机。外扩了32K 的程序存储器， 用 来 存 放 预 先 编 制 好 的 控 制 程 序 ； 外 扩 了 4K 的 数 据 存储 器 ， 用 来 存 放 控 制 检 测 头 运 动 位 移 量 的 检 测 程 序 。2、采用 6 位 LED 静态显示。其中一位十六段 “米”字形 LED 用于显示字母，其余的五位皆是七段 LED，其中第一位用于显示坐标负号，其后三位用于显示检测机构位移量的整数部分，最后一位用于显示检测机构位移量的小数部分。3、用 8155 芯片扩展编辑按键和母线槽种类选择开关。编辑按键有：09、dp、X、Y、U、V、M、N 、F、Enter 、Delete 、Space 等；母线槽种类选择开关有六种选择：一层三列、一层四列、一层五列、两层三列、两层四列、两层五列。4、用 8255 扩展了若干个 I/O 口，用 来 控 制 位置检测信号、压力继电器信号、步进电机正负超程信号的输入和异步电机起停信号、电磁换向阀换向信号、绝缘强度检测仪与微欧计测量头切换信号的输出。5、选择锁存器 74LS273，用来锁存输出控制四个步进电机的正反转脉冲信号。研究计划第 1 周 熟悉课题第 2 周 搜集毕业设计课题有关资料第 3 周 撰写毕业设计开题报告第 4 周 拟定设计方案第 5 周 设计 CPU 扩展电路第 6 周 设计显示电路第 7 周 设计 I/O 接口电路第 8 周 设计键盘扩展电路第 9 周 用 PROTEL 绘制 CPU 扩展电路原理图第 10 周 用 PROTEL 绘制其余电路原理图第 11 周 绘制 PCB 图第 12 周 设计程序流程图第 13 周 英文资料翻译第 14 周 撰写毕业设计论文第 15 周 撰写毕业设计论文第 16 周 毕业答辩特色与创新本论文特色与创新如下：1、本课题所设计的硬件电路经进一步完善，结合控制软件，可自动控制检测头的移动和检测，代替了传统的手工检测，提高了检测效率和精度，降低了操作人员的危险性。2、采用单片机作为控制系统硬件电路的控制核心，自 动 检 测 一 层 三 列 、一 层 四