机电专业课程设计方案课题

课程设计课程名称：机电系统设计课程设计学院：机械学院专业：机械设计制造及其自动化姓名：李加华学号：**********年级：机电094 任课教师：蔡家斌2012年 12 月 30日贵州大学本科课程设计诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的课程论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。

课程论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。

特此声明。

论文（设计）作者签名：日期：贵州大学本科课程设计任务书目录摘要 (7)第一章绪论 (8)第二章总体方案的确定 (9)2.1、课程设计的任务 (9)2.2 X—Y十字工作台的设置的总体方案的确定 (9)2.2.1、系统运动方式和伺服系统 (9)2.2.2、控制系统 (9)2.2.3、X-Y工作台的传动方式 (9)2.2.4、机械系统的设计 (10)第三章机械结构设计 (11)3.1 X-Y工作台的结构简图 (11)3.1.1 工作台草图的设计 (11)3.1.2 机械系统的机械结构草图及简图 (11)3.1.3 开环控制系统 (14)3.2 步进电机系统 (15)3.2.1 步进电机的工作原理及特点 (15)第四章电路控制设计 (17)4.1 驱动电路的设计 (17)4.2 控制电路面板线路的设计 (18)4.2.1 电路的接线分析 (18)4.2.2控制电路简图 (18)4.2.3 电气接线简图 (19)4.3 操作控制面板 (19)第五章程序 (21)第六章心得体会 (28)机电系统设计课程设计摘要当今世界电子技术迅速发展，微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。

一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。

机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。

机电一体化系统项目教程课程设计1. 课程介绍该课程旨在培养学生综合运用机械、电子、控制等学科知识，完成机电一体化系统项目的设计与实现。

通过实际操作项目，加强学生的实践能力和综合素质，培养学生开发和创新能力。

2. 课程目标本课程的主要目标是：1.掌握机电一体化系统的设计方法和实现技能；2.熟悉机械、电子、控制等学科知识的应用；3.提高学生的实践能力和团队合作能力；4.激发学生的创新和发展动力。

3. 课程大纲本课程的学习内容包括以下几个部分：3.1 预备知识•机械原理•电子技术基础•控制原理•编程基础3.2 课程设计•选题与方案设计•机械部分设计与加工•电子控制部分设计与调试•系统集成与测试3.3 团队合作•建立团队合作意识•分工合作•有效沟通•解决问题3.4 创新与发展•学术研究•产品实践•创业方向探索4. 教学方法本课程采用以下教学方法：4.1 课堂讲授介绍机电一体化系统的设计方法和实现技能，讲解机械、电子、控制等学科知识的应用。

4.2 课程设计及实践操作通过课程设计的实践，引导学生掌握机械部分和电子控制部分的设计方法和技能，包括物理原理、CAD绘图、工程制图、机械加工、电路设计、单片机和传感器应用等方面。

4.3 实验室操作组织学生到机电设备实验室进行设备操作与实验，指导学生如何进行系统测试和诊断故障。

4.4 团队合作学生组成小组进行设计和实践操作，每个小组要有明确的分工，通过团队合作，提高学生的实践能力和团队合作能力。

4.5 学术研究提供机电一体化系统相关研究文献，鼓励学生对机电一体化系统进行进一步研究，培养学生创新与发展能力。

5. 课程考核本课程的考核包括以下几个方面：5.1 课堂考核平时考核包括听课情况、课堂圈子等。

5.2 课程设计根据课程设计进行课程成果评估。

5.3 实验室操作根据实验操作的完成情况进行考核。

5.4 课题论文根据完成的课题论文进行评估。

6. 课程参考书目•《机械原理》•《电子技术基础》•《控制原理》•《C语言程序设计》7. 结语机电一体化系统项目教程课程设计旨在培养学生综合运用机械、电子、控制等学科知识，完成机电一体化系统项目的设计与实现，并提高学生实践能力和团队合作能力，培养学生创新和发展能力，为学生未来的发展提供有力支持。

机电一体化专业课程设计一、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，油温T〈=80C，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。

1引言1.1课题简介本次毕业设计课题为“模块化生产控制系统设计”。

其主要任务就是通过分析研究学校实验工作台系统，结合所学知识以及先进控制技术，对模块化生产线控制系统进行研究。

1.2 工业模块化系统发展现状工业模块系统是一种以机电一体化为基础的自动化系统，其中控制的部分现今在我国大都是采用的是PLC控制。

PLC是由摸仿原继电器控制原理发展起来的，二十世纪七十年代的PLC只有开关量逻辑控制，首先应用的是汽车制造行业。

它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令；并通过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产过程。

用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并事先存入PLC的用户程序存储器中。

运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。

PLC的CPU内有指示程序步存储地址的程序计数器，在程序运行过程中，每执行一步该计数器自动加1，程序从起始步（步序号为零）起依次执行到最终步（通常为END 指令），然后再返回起始步循环运算。

PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。

不同型号的PLC，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。

PLC用梯形图编程，在解算逻辑方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算1K逻辑程序不到1毫秒。

它把所有的输入都当成开关量来处理，16位（也有32位的）为一个模拟量。

大型PLC使用另外一个CPU来完成模拟量的运算。

把计算结果送给PLC的控制器。

最终达到控制的目的。

工业模块与智能系统是六十年代以来在信号处理、人工智能、控制论、计算机技术等学科基础上发展起来的新型学科。

该学科以各种传感器为信息源，以信息处理与模式识别的理论技术为核心，以数学方法与计算机为主要工具，探索对各种媒体信息进行处理、分类、理解并在此基础上构造具有某些智能特性的系统或装置的方法、途径与实现，以提高系统性能。

工业模块与智能系统是一门理论与实际紧密结合，具有广泛应用价值的控制科学与工程的重要学科分支。

机电接口技术课程设计课题一：典型直流电动机驱动接口电路设计任务书1、目的：通过本次设计掌握接口电路知识，理解PWM集成电路芯片LM3524和功率驱动芯片L298的工作原理，并学会使用这两种芯片设计本课题，并将该方法在实践中检验。

2、要求：（1）认真阅读课程设计任务书，熟悉有关设计资料和参考资料，熟悉有关各种设计规范的有关内容，认真完成任务书规定的设计内容。

（2）依据课题，结合教材设计该接口电路，并正确绘出该接口电路的原理图，所有原理图要求用1号图纸绘出。

（3）本接口电路要求采用PWM集成电路芯片LM3524和功率驱动芯片L298来设计。

（4）明确叙述单极性正、反转原理，双极性工作原理。

（5）本课程设计要求字数3000字以上，标题采用3号加粗宋体，正文采用4号宋体，设计中出现的英文字母及数字均采用Times New Roman字体。

课题二：典型LED和数码管驱动接口电路设计任务书1、目的：通过本次设计掌握接口电路设计规则，熟悉计数器、显示译码器、七段发光二极管芯片的特性，掌握七段发光二极管显示器驱动电路，并会用计数器、显示译码器、七段发光二极管显示器设计十进制显示系统的接口电路。

2、要求：（1）认真阅读课程设计任务书，熟悉有关设计资料和参考资料，熟悉有关各种设计规范的有关内容，认真完成任务书规定的设计内容。

（2）依据课题，结合资料设计该接口电路，并正确绘出该接口电路的原理图及功能表，所有原理图均要求用1号图纸绘出。

（3）本接口电路要求采用CD4511 BCD七段显示译码／驱动器，LC－5011发光二极管显示器和74L S160同步十进制计数器完成。

（4）正确叙述显示器显示从0至9十个数字的原理过程。

（5）本课程设计要求字数3000字以上，标题采用3号加粗宋体，正文采用4号宋体，设计中出现的英文字母及数字均采用Times New Roman字体。

《电器控制与P L C》课程设计课题集选题1、气动机械手操作控制装置一、气动机械手的控制要求气动机械手的动作示意图如图1所示，气动机械手的功能是将工件从A处移送到B处。

控制要求为：1、气动机械手的升降和左右移行分别由不同的双线圈电磁阀来实现，电磁阀线圈失电时能保持原来的状态，必须驱动反向的线圈才能反向运动；2、上升、下降的电磁阀线圈分别为YV2、YV1；右行、左行的电磁阀线圈为YV3、YV4；3、机械手的夹钳由单线圈电磁阀YV5来实现，线圈通电时夹紧工件，线圈断电时松开工件；4、机械手的夹钳的松开、夹紧通过延时1.7S实现；5、机械手的下降、上升、右行、左行的限位由行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4来实现；二、机械手的的操作功能机械手的操作面板如图2所示。

机械手能实现手动、回原位、单步、单周期和连续等五种工作方式。

1、手动工作方式时，用各按钮的点动实现相应的动作；2、回原位工作方式时，按下“回原位”按钮，则机械手自动返回原位；3、单步工作方式时，每按下一次启动安钮，机械手向前执行一步；4、单周期工作方式时，每按下一次启动安钮，机械手只运行一个周期；5、连续工作方式时，机械手在原位，只要按下启动安钮，机械手就会连续循环工作，直到按下停止安钮；6、传送工件时，机械手必须升到最高点才能左右移动，以防止机械手在较低位置运行时碰到其他工件；7、出现紧急情况，按下紧急停车按钮时，机械手停止所有的操作。

三、设计要求1、输入输出点分配；2、画出PLC的输入输出设备的接线图；3、完成梯形图、指令表的程序设计；4、完成设计说明书选题2、十字路口交通信号灯PLC控制系统设计与调试一、控制要求1．系统工作受开关控制，起动开关ON 则系统工作；起动开关OFF 则系统停止工作。

2．控制对象有八个：东西方向红灯两个, 南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个, 南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个, 南北方向绿灯两个，东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。

河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题：电压指示专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：成绩：二○一一年十二月二十日电压指示一、设计任务与要求1.设计一电压指示电路，使用滑动变阻器模拟当前电池电压，6路指示灯指示当前电池电量，并根据电池电压，使用不同颜色把当前电池的电量分为：饱满、正常、中等、欠压、严重欠压、无电6种状态。

2.通过电压指示的电路设计，使学生掌握运算放大器用作为比较器时的工作原理、设计方法、电路的构成和特点，训练学生的动手能力，培养独立解决问题的能力，为今后的电路设计和电类后续课程的学习奠定基础。

二、方案设计与论证1.基本原理分析电源电压分为6个不同的范围：大于30∕7v 为饱满状态，大于25∕7而小于30∕7正常，大于20∕7而小于25∕7为中等，大于15∕7而小于20∕7为欠压，大于10∕7而小于15∕7时严重欠压，大于5∕7小于10∕7时为无电状态。

饱满状态时发光二极管全部点亮，正常状态时绿灯不亮，中等状态时绿黄灯不亮，欠压状态时三灯亮，严重欠压状态时二灯亮，无电状态时全部发光二极管都不亮。

2.方案设计→→→比 较 电 路 指示 电 路 基 准 值 电 源 电 压 采 样 电 路本方案的设计原理是:运用集成电压比较器对采样信号进行双限比较，运用上拉电阻网络提供基值。

采样电路是通过电位器的调节提供比较电压，比较器是通过集成电路LM258提供。

方案论证：基准电路通过电源接上拉电阻提供六组不同电压，使之与采样信号相比较，输入比较器。

采样电路是通过电源接一滑动变阻器构成，调节电位器使之提供不同的电压，即模拟电源信号。

比较电路是通过集成芯片LM258内部电路提供的，基准值与采样电路值。

输出端接发光二极管LED，通过基准值与模拟电源的比较输出不同的电位，高电位时不亮，低电位时亮。

指示电路是通过电源接上拉电阻与发光二极管相连，二极管与LM258的输出端相连接，上拉电阻的作用是限流，电流过大将会烧掉发光二极管。

机电一体化系统设计综合作业安排一、课程设计的目的本次课程设计是机电一体化机械系统设计和机械系统计算机控制课程结束之后进行的一个重要的综合性与实践性教学环节，课程设计的基本目的是：1、掌握机电一体化系统的设计过程和基本方法，包括参数的选择、传动设计、零件计算、结构设计、计算机控制等培养系统分析及设计的能力。

2、应用过去所学的理论知识，提高联系实际和综合分析的能力，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。

3、训练和提高设计的基本技能，如计算，绘图，运用设计资料、标准和规范，编写技术文件（说明书）等。

二、任务及要求回转工作台的设计11．设计内容包括：总体设计（包括成本分析、方案论证），机械系统的设计与计算，控制系统设计，编写设计计算说明书；2．设计要求包括：回转角度0～360°,回转精度0． 1°；最大回转半径520㎜；最大承载重量100㎏；检测工作台所处方位，并调整到按键指定的方位。

3．机械部分的设计：装配工作图1张（ 3号）；零件工作图1-2张（4号）；4．控制部分的设计：系统工作原理图1张；各部分控制线路图；5．编写设计计算说明书1份。

6．进度：①方案设计（电路、程序）、分工：第1周②电路设计、机械系统设计：第2，3周③程序设计；第4周④设计报告。

第5周步进电机为驱动元件:正反转、步距、速度。

2工作平台自动调平系统设计1．设计内容包括：总体设计（包括成本分析、方案论证），机械系统的设计与计算，控制系统设计，编写设计计算说明书；2．设计要求包括：工作台单腿承重4吨（四条撑腿），距地800mm，在规定的时间内（3分钟）把工作平台调平到规定的水平度范围内（±10分）；3．机械部分的设计：装配工作图1张（ 3号）；零件工作图1-2张（4号）；4．控制部分的设计：系统工作原理图1张；各部分控制线路图；5．编写设计计算说明书1份。

6．进度：①方案设计（电路、程序）、分工：第1周②电路设计、机械系统设计：第2，3周③程序设计；第4周④设计报告。

本学期有机电控制与可编程控制器技术课程设计,,要求在11月27号前和作业一起交
打印要求: 填好的附表放在在最前面,设计报告:标题:二号黑体,文内标题:三号:宋体,正文:小四号宋体,
机械设计制造及其自动化专业（机电）（本科）
课程设计实施细则
一、课程设计的目的：报告:
课程设计是本专业集中实践环节的主要内容之一，是学习专业技术课所需的必要教学环节。

通过课程设计的教学实践，使学生所学的基础理论和专业知识得到巩固，并使学生得到运用所学理论知识解决实际问题的初步训练；课程设计的设置应使学生接触和了解实际局部设计从收集资料、方案比较、计算、绘图的全过程，进一步提高学生的分析、综合能力以及工程设计中计算和绘图的基本能力，为今后的毕业设计做必要的准备。

二、对学生要求：
1．学生需认真阅读课程设计任务书，熟悉有关设计资料及参考资料，熟悉有关各种设计规范的有关内容，认真完成任务书规定的设计内容。

2．学生均应在教师指导下，按时独立完成规定的内容和工作量。

3．课程设计的计算说明书不低于3000字。

要求计算说明书计算准确、文字通顺、书写工整。

要求图纸正确清晰，符合制图标准及有关规定。

三、课程设计的课题：
每个课程设计为3学分。

课程设计课题如下：
1．机电一体化系统、机械制造过程自动化方向（6学分）
可从以下六个课题中任选二个课题：
（1）机电控制与可编程序控制器技术
设计使用可编程序控制器技术的典型电气控制系统。

附表见下页
附表
成都广播电视大学机械设计制造及其自动化(机电)专业课程设计任务书。