机电一体化课程设计总结与收获

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机电一体化系统设计基础

课程设计报告

专 业： 机械电子工程

班 级： 机电0811

学 号： 2008716022

姓 名： 陈智建

指导教师： 刘云 、柯江岩

2012 年 1 月 13 日 .

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目录

第一节 绪论 .......................................... 3

1.1课程设计目的意义 ..................................................... 3

1.2课程设计任务描述 ..................................................... 3

1.3数控铣床的性能指标设计要求 ........................................... 3

第二节 总体方案设计 .................................. 4

2.1主轴驱动系统设计方案 ................................................. 4

2.2 X/Y/Z轴控制系统方案设计 ............................................. 4

2.3电气系统设计方案 ..................................................... 4

第三节 传动系统设计 .................................. 5

3.1主轴传动系统的设计 ................................................... 5

机电一体化课程设计

一、选题背景

机电一体化课程设计作为机械电子专业的实践教学环节,考察学生综合运用所学专业知识进行分析问题和解决问题的能力.科学合理地安排课程设计的内容.使学生即能在有限的时间内掌机电一体化设备的设计过程,培养学生的工程设计能力和解决实际问题能力,又能训练学生抓住问题的主要矛盾有针对性的加以深入的研究是课程设计成功与否的关键所在.本文针对课程设计教学过程中实际遇到的问题,探索机电一体化课程设计的内容设置,对于提高课程设计的教学质量具有重要意义.

二、设计要求

设计一电路板控制系统，检测液压油油、压油温检测系统，其中压力P〈=15

MPa，油温T〈=80℃，绘制电路原理图和电路板图。

三、选题目的

当代数学信号处理的发展趋势之一是在通用的硬件上借助软件实现复杂的功能，伴随对软件依赖性的增加，软件的开发成本也相应提高，甚至出现赶超硬件投入的趋势。

机电一体化是指机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进了电子技术，并将机械装备和电子设备以及软件等有机的结合起来所构成的系统的总称。也就是说机电一体化的连接机械和电子、气压、液压等相关的的关键技术，在微电子技术、计算机技术、及信息处理技术的高速发展，消费者对高性能、高自动化的机械化产品提出了更高的要求，也就是要求我们从事机械设计制造及自动化行业的技术人员掌握机电一体化技术的重要性所在。

机电一体化的关键技术有：（1）机械技术，（2）计算机及信息处理技术，（3）系统技术，（4）自动控制技术，（5）传感检测技术，（6）侍服传动技术。在新的历史背景下，同时因也是个知识爆炸的年代，不管是对祖国经济的发展，还是一个很现实的问题：对自己将来的发展，对于掌握、精通这门技术都尤为的显得重要。

而这次课程设计，一方面让我们从理论到实践的一个联系，另一方面也是温习和巩固所学的专业知识特别是单片机方面的知识，对于单片机系统能够从整体上认识和把握，能够从整体的高度上根据实际需求设计出有效的系统。接触和学习一种相当有效的电路设计软件PROTEL99，熟悉和了解基本的操作，能够根据设计需求独立设计和布局出合理的电路原理图（SCH）和电路板图（PCB）。系统化针对实际问题的解决和设计思路，掌握独立解决问题的方法，为即将面临的社会实践打好基础，都是非常必要的。

机电一体化课程设计

说明书

题目： 智能鱼缸设计

班级： 机电一体化11-9班

组长：

组员：

（按拼音先后排序）

二〇一四 年 十 月 课程设计

I 摘 要

随着社会的发展和人们生活质量的提高，越来越多的人喜欢饲养观赏鱼。但如果由于某些原因忽视了对观赏鱼的照顾，观赏鱼则有可能因饥饿或鱼缸内生态环境变坏而死亡。因此，设计一款智能鱼缸系统是非常必要的。

本文设计了一款基于单片机的智能鱼缸系统。本设计选用Arduino

UNO单片机作为自动喂养系统的控制核心，用传感器采集鱼缸内的环境参数。经数据处理后，单片机向各执行机构传送控制信号，实现自动喂食和对鱼缸内温度、水位等环境因素的自动控制，从而为观赏鱼创造一个良好的生存环境。本设计采用了模块化的设计方法，主要包括主控芯片模块、喂食器模块、温度控制模块、水位控制模块和换水模块。本设计集众多功能于一身，具有结构小巧，操作简便，成本低廉等优点，可以广泛应用于观赏鱼的饲养。

关键词：自动喂食器结构；单片机；传感器；自动控制；驱动电路；C语言 课程设计

II 目 录

摘 要 ................................................................................................................................... I

目 录 ...............................................................................................................................II

1 前 言

随着科学技术的迅猛发展，数控机床已是衡量一个国家机械制造水平的重要标志。采用经济型数控系统对普通机床数控改造，尤其适合我国机床拥有量大、生产规模小的具体国情。《电气时代》、《机械工人》、《电气应用》等多家杂志为满足广大企业技术改造发展生产的需要，多次联合举办学习班，为企业提供权威、经济、可行、实用的技术指导，改造费用为新购置费用的四分之一到三分之一。

鉴于此，对我们本科生来说，进行一次机电一体化课程设计尤为重要！该课程设计的目的与内容如下：

一、课程设计的目的

机电一体化系统设计课程设计是机电一体化系统课程的最后一个教学环节，同时也是一次对学生进行全面的机电一体化设计训练，其基本目的是：

（1）综合运用机电一体化系统设计课程和其它有关先修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决机电一体化指纹设计问题，并使所学知识得到进一步巩固和深化；

（2）学习机电一体化系统设计的一般方法，了解和掌握常用的机电一体化系统中的机械设计及接口电路诉设计方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别使总体设计和零部件设计的能力；

（3）通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养机电一体化系统设计的基本技能。

二、课程设计内容

（1）采用微机（包括单片机）进行数据采集、处理和控制，主要考虑计算机的选择或单片机动性构成电路的选用，接口电路，软件编制。

（2）选用驱动控制电路，对执行机构进行控制。主要考虑电机的选拔馺驱动力矩的计算，控制电机电路的设计。

（3）精密执行机构的设计。主要考虑数控机床工作台传动装置的设计问题；要弄清机构或机械执行的主要功能（如传递运动、动力、位置控制、微调、精密定位或高速运转等），进行力（力矩）、负载功率、惯性（转动惯量）、加（减）速控制和误差计算，提出装配图和零件加工图，提出对电机驱动和计算机控制要求。