母線槽貼標機運動控制系統(tǒng)設計開題報告.doc

南京工程學院畢業(yè)設計開題報告課題名稱：母線槽貼標機運動控制系統(tǒng)設計學生姓名：錢巧棟指導教師：華茂發(fā)所在系部：自動化專業(yè)名稱：自動化（數(shù)控技術應用）南京工程學院2006年03月23日學士學位畢業(yè)設計(論文)開題報告學生姓名錢巧棟學號003202225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工程實際課題類型設計類課題名稱母線槽貼標機運動控制系統(tǒng)設計畢業(yè)設計的內容和意義母線槽貼表機運動機構的總體設計，實現(xiàn)運動機構橫向運動（X軸）、縱向運動（Y軸）、垂直運動（Z軸）三維空間的運動設計。要求母線槽貼表機運動機構的機械手能夠自動完成標簽的抓取和粘貼，單排LED（發(fā)光二極管顯示器）顯示運動機構機械手的移動坐標，便于檢測。機械手對標簽的“吸附”和“粘貼”，由簡易的氣壓裝置完成。實現(xiàn)母線槽貼表機構運動的自動化，能夠簡化生產(chǎn)流程，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的簡單化、快速化和自動化，降低工人勞動強度，提高生產(chǎn)效率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。采用單片機8031作為CPU，外部擴展8K程序存儲器，8K數(shù)據(jù)存儲器；鍵盤和I/O口用單片機8255A芯片擴展，手動按鈕接8031的P1口，步進電機脈沖信號經(jīng)鎖存器輸出。4位LED顯示，段選信號經(jīng)鎖存器輸出，位選信號用8031的P2口高位地址譯碼輸出。編寫主要程序流程圖、鍵盤掃描程序流程圖及步進驅動程序。8031沒有內部ROM（程序存儲器），需要外部擴展；對于單片機系列來說，用8255作為鍵盤的接口，無需再專門增加芯片。選用8031單片機作為CPU，擴展控制系統(tǒng)，輸出分別控制X軸、Y軸和Z軸方向步進電機脈沖信號，經(jīng)光電耦合器輸出，由89C2051單片機對各軸正反轉脈沖進行相序分配，利用恒流斬波電路對環(huán)型分配后信號進行放大，形成控制步進電機的四相驅動信號，最終實現(xiàn)對各軸步進電機的控制。單片機構成的應用系統(tǒng)有較大的可靠性，芯片本身具有高可靠性，與應用系統(tǒng)有最少的連接。系統(tǒng)擴展、系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構成各種規(guī)模的應用系統(tǒng)。文獻綜述1何立民.單片機應用系統(tǒng)設計.北京：北京航空航天大學出版社，1990年2趙德安.單片機原理與應用.北京：機械工業(yè)出版社，2004年3王樹勛.MCS-51單片機開發(fā)系統(tǒng)與監(jiān)控分析.北京：機械工業(yè)出版社，1992年4何立民.單片機應用技術選編（4）.北京：北京航空航天大學出版社，1997年5夏路易石宗義.電路原理圖與電路板設計教程Protel99SE.北京：北京希望電子希望出版社，2002年6李朝青.單片機原理及接口技術.北京：北京航空航天大學出版社，1999年7余永權等.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主要介紹單片機應用系統(tǒng)設計的基本概念；單片機的系統(tǒng)擴展；單片機的系統(tǒng)配置；應用程序設計基礎；系統(tǒng)的干擾與抗干擾設計。以單片機MCS-51系列為背景機，系統(tǒng)地介紹單片機的發(fā)展概況和基本結構、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)應用等方面的內容。單片機程序的調試、診斷、修改、固化，以至于整個系統(tǒng)的軟、硬件診斷、調試，單片機的開發(fā)和開發(fā)系統(tǒng)介紹。單片機綜合應用與發(fā)展，數(shù)據(jù)采集與前向通道接口技術，伺服控制與后向通道接口技術，人機對話通道接口技術等。Protel99SE設計電路原理圖、畫元件圖、設計電路板圖、畫元件封裝圖和電路仿真。MC51系列單片機組成原理；應用系統(tǒng)擴展、開發(fā)與調試；鍵盤輸入接口的設計及調試；特別是8031芯片、8255芯片的應用和擴展。本課題主要運用單片機系統(tǒng)擴展技術，對母線槽貼標機控制系統(tǒng)進行系統(tǒng)擴展，并繪制控制系統(tǒng)的印制電路板。運用單片機應用系統(tǒng)的功率接口技術，對貼標機械手控制電機進行控制。研究內容設計CPU擴展電路設計鍵盤及I/O接口電路設計LED顯示電路部分并用Protel99SE軟件繪制電路的PCB圖設計主程序和鍵盤掃描程序的流程圖設計步進驅動程序流程圖，編寫步進驅動相序分配中斷程序研究計劃第一周領取畢業(yè)設計任務書，熟悉課題，編寫開題報告；第二周查看資料，外文資料翻譯，研究課題，擬訂設計思路；第三周擬訂、修改設計方案，具體設計思路；第四周設計CPU擴展電路部分；第五周設計LED顯示電路部分；第六周設計鍵盤電路部分；第七周設計I/O擴展電路部分；第八周繪制貼標機控制系統(tǒng)印制電路板圖；第九周設計步進驅動相序分配電路部分；第十周畢業(yè)設計期中檢查和總結；第十一周五一放假；第十二周設計步進驅動橫流斬波電路；第十三周設計主程序、鍵盤掃描程序、相序分配流程圖；第十四周編寫相序分配程序；第十五周總結畢業(yè)設計，起草畢業(yè)設計論文；第十六周修改論文，準備畢業(yè)設計答辯；第十七周畢業(yè)設計答辯.特色與創(chuàng)新利用單片機MCS-51系列實現(xiàn)母線槽貼標機運動控制機構的設計，利用簡易的機械手，實現(xiàn)標簽粘貼的自動化。完成母線槽貼標機運動控制機構硬件電路的設計，主要軟件程序流程圖及步進驅動相序分配中斷程序的編制