母导线参数检测机控制系统设计（下位机）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 ： 母导线参数检测机控制系统设计（下位机） 专 业： 自动化（数控技术应用） 班 级： 数控 032 学 号： 203030438 学生姓名： 杨华勇 指导教师： 华茂发 副教授 2007 年 3 月本科毕业设计 (论文)开题报告学生姓名杨华勇 学 号 203030438 专 业 自动化（数控技术应用）指导教师华茂发 职 称 副教授 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导线参数检测机控制系统设计（下位机）毕业设计的内容和意义 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 导线 导 电 片 电 阻 及 导 电 片 之 间 的 绝 缘 强 度 等 技 术 参 数 的 要 求 ， 进行母导线参数检测机控制系统（下位机）的设计。1、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：其中一位十六段的“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，其后三位用于显示检测机构位移量的整数部分，最后一位 LED 用于显示检测机构位移量的小数部分。2、毕业设计应完成的技术文件：毕业设计开题报告、控制系统原理图、PCB 图、英文翻译资料、毕业设计论文。本课题设计的意义：本课题对母导线参数检测机控制系统（下位机）的应用进行设计，以达到能够自动检测母导线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 导 线 与 我 们 的 生 活 密 切 相 关 。 母 导 线 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，母导线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，降低检测人员的人身安全。手动定位检测头检测母导线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。另外，在检测母导线的绝缘强度时，需要对母导线通以高电压，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。4、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。文献综述母导线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导线。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123456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。其中文献345 对 CPU（8031）的引脚、复位电路等方面的知识作了介绍；文献36对外扩程序存储器和数据存储器的引脚等知识作出了详细的阐述；文献1235对 8255 和 8155 的扩展等知识给出了详尽的描述；文献356对控制轴位移量显示部分提供了大量理论依据，主要是 8031 的 LED 静态显示方面的叙述。文献78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。参考文献：1、 单片机原理与接口技术 ，喻萍、郭文川，化学工业出版社，20062、 单片机应用系统设计 ，何立民，北航出版社，19903、 单片机原理及应用 ，赵德安，机械工业出版社，20044、 单片机原理及其接口技术 ，胡汉才，清华大学出版社，20035、 单片机原理及接口技术 ，李朝青，北航出版社，19936、 微机原理与接口技术 ，龚义建、严运国，科学出版社，20057、 Protel 99 SE 电子电路设计 ，文艳、谭鸿，机械工业出版社， 20068、 Protel99SE 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（下位机）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导线种类选择开关。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3.1 - 3.2 熟悉课题3.5 - 3.9 收集毕业设计课题有关资料3.12 - 3.16 撰写毕业设计开题报告3.19 - 3.23 拟定设计方案3.26 - 3.30 设计 CPU 扩展电路4.2 - 4.6 设计显示电路4.9 - 4.13 设计 I/O 接口电路4.16 - 4.20 设计键盘扩展电路4.23 - 4.27 用 PROTEL 绘制 CPU 扩展电路原理图4.30 - 5.4 用 PROTEL 绘制其余电路原理图5.7 - 5.11 绘制 PCB 图5.14 - 5.18 设计程序流程图5.21 - 5.25 英文资料翻译5.28 - 6.1 撰写毕业设计论文6.4 - 6.8 修改毕业设计论文6.11 - 6.15 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 列 、 一 层