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接口课程设计报告计算机0202班郝俊学号；012002013429 一．课程设计的要求与目的结合一个实际的接口技术问题，设计一个微机应用系统，包括主控机，数个下位机及执行部件，要求该系统综合应用并行接口、串行接口和其他接口，编写对应的上位机和下位机程序，实现主控机与下位机的远距离传送和远程监控功能。
系统结构，如图；其中；1.系统硬件由一台主控机，数台下位机和执行部件组成，主控机与下位机通过串行通信线连接。
2．主控机：与所有下位机进行数据交换，必要时需建数据库，进行数据处理等。
3．下位机：与主控机通信，控制执行部件。
4．执行部件；将接收的数据送入到下位机或将下位机输出的数据送到执行部件。
5．主控机程序：串行（RS232/RS485）通信程序，数据处理程序等。
6．下位机程序：串行（RS232/RS485）通信程序，执行部件控制程序二．课程设计的题目地铁计费系统1．系统功能；乘客进站要在执行部件上刷卡，出站也要刷卡，执行部件将接收到的数据通过下位机传送给上位机，上位机根据卡号得出卡上金额。
出站时计算费用，并判断乘客是否买足了票，如果费用大于卡上金额，表示票款不足，则发出警报；如果费用小于卡上金额，表示票款足够，则算出余额，最后将数据送到下位机显示出来。
2．开发环境我们本次课程设计所用的开发环境是实验室提供的MF多功能微机接口实验与开发平台，所用的语言是IBM－PC汇编语言。
3．实验分工我们组的成员有我，冯茂盛，徐捷和黄林，其中冯茂盛同学担任组长。
我们的分工如下；冯茂盛同学负责下位机的程序编写以及整体调试，徐捷同学负责上位机的程序编写，黄林同学和我分别负责上位机和下位机的辅助设计以及硬件设计连接。
三．流程图上位机的流程图如下下位机的流程图如下页四．源程序代码上位机源代码：data segmentbalance db '4'quit db0ah,0dh,'The balance in your account is:$'err db0ah,0dh,'The balance is not adequate!!$'fee db0ah,0dh,'The fee of this travel is:$'card db0ah,0dh,'The card number is:$'carderror db0ah,0dh,'Invalid card number!',0ah,0dh,'$'data endsstack segment stackdb200dup(0)stack endscode segmentassume cs:code,ds:data,ss:stackcls macro op1,op2,op3,op4 ;用于清屏,分别是起止的行和列mov ah,6mov bh,1EHmov al,0mov ch,op1mov cl,op2mov dh,op3mov dl,op4int10Hendmint51 proc near ;8251A初始化子程序mov dx,309h;8251A命令口mov al,0;空操作out dx,almov al,40h;内部复位out dx,almov al,4eh;8251A方式命令out dx,almov al,27h;8251A工作命令out dx,alretint51 endpset_bps proc near ;8253-5计数初值计算与装入子程mov dx,307h;8253-5命令口mov al,0b6h;8253-5初始化命令out dx,almov dx,306h;8253-5计数器2的端口mov ax,34h;取计数初值out dx,al;装计数初值低字节mov al,ah;装计数初值高字节out dx,alret;返回set_bps endpbegin: mov ax,datamov ds,axcls 0,0,25,80mov ah,2mov bh,0mov dx,0101hint10hcall int51 ;调用8251A子程序，初始化8251Alea dx,card ;显示'The card number is :'mov ah,9int21hreceiv1: mov dx,309h;准备接收数据in al,dxtest al,02;接收数据准备好？RXRDY=1?jz receiv1 ;未准备好，即无数据接收mov dx,308h;已准备好，即有数据传送过来，则接收卡号in al,dxmov dl,al;显示接收的字符mov ah,02hint21hcmp al,30hjne carderrmov dx,309h;发送数据transm1: in al,dxtest al,01;发送准备好？TXRDY=1?jz transm1 ;未准备好，则等待mov dx,308h;将卡上的余额发送出去mov al,balanceout dx,al;发送结束,准备接收下位机传来的车费lea dx,fee ;显示'The fee of this travel is:'mov ah,9int21hreceiv2: mov dx,309h;准备接收数据in al,dxtest al,02;接收数据准备好？RXRDY=1?jz receiv2 ;未准备好，即无数据接收mov dx,308h;已准备好，即有数据传送过来，则接收1个字符卡号in al,dxmov dl,al;显示接收的字符mov ah,02hint21hmov bl, balancecmp bl, aljb error ;如果车费大于余额，则不修改余额,直接跳出sub bl,al;否则,发送数据add bl,'0'mov balance,blmov dx,309htransm2: in al,dxtest al,01;发送准备好？TXRDY=1?jz transm2 ;未准备好，则等待mov dx,308h;将卡上的余额发送出去mov al,balanceout dx,al;发送结束jmp overcarderr: lea dx,carderrormov ah,9int21hjmp overerror: lea dx,errmov ah,9int21hjmp overover: mov ax, 4c00hint21hcode endsend begin下位机源代码：data segmentinfo1 db0ah,0dh,'Please input the card number:$'carderror db0ah,0dh,'Invalid card number!!',0ah,0dh,'$'info2 db0ah,0dh,'Please input the fee:$'info3 db0ah,0dh,'The balance is:','$'info4 db0ah,0dh,'Press any key to check in!Press ESC to exit this program',0ah,0dh,'$' info5 db0ah,0dh,'Please press any key to check out!',0ah,0dh,'$'info6 db0ah,0dh,'Your balance is $'info7 db 'not adequate!',0ah,0dh,'$'card db10db ?db10dup(0)fee db10db ?db10dup(0)balance db10db ?db10dup(0)t dw0;初始化延时变量为0ta db14hdata endsstack segment stackdb200dup(0)stack endscode segmentassume cs:code,ds:data,ss:stackcls macro op1,op2,op3,op4 ;用于清屏,分别是起止的行和列mov ah,6mov bh,1EHmov al,0mov ch,op1mov cl,op2mov dh,op3mov dl,op4int10Hendmint51 proc near ;8251A初始化子程序mov dx,309h;8251A命令口mov al,0;空操作out dx,almov al,40h;内部复位out dx,almov al,4eh;8251A方式命令out dx,almov al,27h;8251A工作命令out dx,alretint51 endpset_bps proc near ;8253-5计数初值计算与装入子程mov dx,307h;8253-5命令口mov al,0b6h;8253-5初始化命令out dx,almov dx,306h;8253-5计数器2的端口mov ax,34h;取计数初值out dx,al;装计数初值低字节mov al,ah;装计数初值高字节out dx,alret;返回set_bps endpdelay1 proc;延时子程1push bxmov bx,tdl1: dec bxjnz dl1pop bxretdelay1 endpdelay2 proc;延时子程2push cxpush bxmov cx,04ffhdl4: mov bx,0ffffhdl3: dec bxjnz dl3dec cxjnz dl4pop bxpop cxretdelay2 endpspk proc nearmov bx,200mov t,0ffffhmov dx,303h;从PC6输出方波loson: mov dx,303h;从PC6输出方波mov al,0dh;置PC6=1;打开8253out dx,alcall delay1mov dx,303hmov al,0ch;置PC6=0;关闭8253out dx,alcall delay1dec bxjnz losoncall delay2retspk endpbegin: mov ax,datamov ds,axcls0,0,25,80mov ah,2;设置光标mov bh,0mov dx,0001hint10hcall int51 ;调用8251A子程序，初始化8251Amov dx,303h;初始化8255A,使指示灯全熄mov al,82hout dx,almov dx,300hmov al, 11111111bout dx,allea dx,info1 ;从开关输入卡号mov ah,9int21hmov dx,303hmov al,82hout dx,almov dx,301hin al,dxl1: mov dx,303hmov al,82hout dx,almov dx,301hin al,dxmov bl,al;将口B输入的卡号数据做备份and al,10000000b;如果首位不是0,就等待,直到把首位开关置0cmp al,00000000bjz l1and bl,01111111bmov dl,blmov ah,2int21hmov dx,309h;否则,发送数据transm1: in al,dxtest al,01;发送准备好？TXRDY=1?jz transm1 ;未准备好，则等待mov dx,308h;将已准备好的数据发送出去mov al,blout dx,al;发送结束cmp bl,30hjne carderrreceiv1: mov dx,309h;准备接收数据in al,dxtest al,02;接收数据准备好？RXRDY=1?mov dx,308h;已准备好，即有数据传送过来，则接收1个字符in al,dxmov bh,al;将显示的余额存到bh中lea dx,info3mov ah,9int21hmov dl,bh;显示接收的字符mov ah,02hint21hlea dx,info2mov ah,9int21hmov dx,303h;test用来读入8255口B的信息mov al,82hout dx,almov dx, 301hin al, dxl2: mov dx, 301hin al, dxmov bl,al;此时bl用来存储输入的车费and al,10000000bcmp al,10000000bjz l2and bl,01111111bmov dl,blmov ah,2int21h;end of testmov dx,309h;发送数据transm2: in al,dxtest al,01;发送准备好？TXRDY=1?jz transm2 ;未准备好，则等待mov dx,308h;将已准备好的数据发送出去mov al,blout dx,al;发送结束lea dx,info6mov ah,9int21hmov al, blcmp bh,aljb error ;如果车费大于余额,显示错误receiv2: mov dx,309h;准备接收数据in al,dxtest al,02;接收数据准备好？RXRDY=1?mov dx,308h;已准备好，即有数据传送过来，则接收1个字符in al,dxmov dl,al;显示接收的字符mov ah,02hint21hjmp overerror: lea dx,info7mov ah,9int21hmov dx,303h;初始化8255Amov al,82hout dx,almov dx,300hmov al, 00000000bout dx,alcall delay2mov dx,300hmov al,11111111bout dx,alcall spkjmp overcarderr: lea dx,carderrormov ah,9int21hcall spkover:mov dx,303h;初始化8255A,使指示灯全熄mov al,82hout dx,almov dx,300hmov al, 11111111bout dx,almov ax,4c00h;程序退出int21hcode endsend begin五．程序的调试过程老师将接口课程设计的要求和内容布置下来以后，我，冯茂盛，徐捷和黄林决定组成一个小组，共同完成这个课题。
机械设计制造及其自动化专业课程设计任务书附件2陕西广播电视大学机械设计制造及其自动化专业（本科）《机电控制与可编程序控制器技术》课程设计题目一台普通卧式车床的PLC控制系统设计姓名：卜建锋学号： 19专业：机械设计制造及其自动化层次：年级： 13秋学校：阎良学习中心工作单位：指导老师：完成时间：目录一、普通卧式车床控制简介.......................................... ..1 1． PLC控制线路设计 (1)2. 电气控制线路特点 (1)3. 控制线路概述 (2)二、控制系统内容及基本步骤 (3)1. 控制要求 (3)2. 确定I/O设备 (3)3. PLC的选择 (3)4. 分配I/O (4)5．电器元件选择 (4)三、PLC对普通卧式车床的工作原理 (5)1. 主电动机正反转控制 (5)2. 主电动机电动控制 (6)3. 主电动机电动停止和反接制动 (6)4. 主电动机反接制动 (7)5. 主电路工作电流监视 (8)6. 冷却及快速电动机控制 (8)四、电器元件一览表 (9)五、C650车床电气控制原理电路 (11)六、参考文献 (12)一、普通卧式车床控制简介一、PLC控制线路设计1. 主电路设计根据电气传动的要求，由接触器1KM、2KM、3KM分别控制电动机1M、2M、3M。
机床的三相电源由电源引入开关Q引入。
主电动机1M的过载保护，由热继电器1FR实现，它的短路保护可由机床的前一级配电箱中的熔断器充任。
冷却泵电动机2M的过载保护，由热继电器2FR实现。
快速移动电动机3M由于是短时工作，不设过载保护。
电动机2M、3M设有短路保护熔断器1FU。
2. 控制电路设计考虑到操作方便，主电动机1M可在操作板上和刀架上分别设起动和停止按钮1SB、2SB、3SB、4SB进行操纵，接触器1KM与控制按钮组成自锁的起停控制电路。
冷却泵电动机2M由5SB、6SB进行起停操作，装在操作板上。
1接口技术课程设计报告——键控节目灯姓名：李丹丹姓名：李丹丹 班级：Z059141班 专业：网络与通信专业：网络与通信 指导教师：王文仲王文仲王振力王振力孟祥莲孟祥莲同组人：李丹丹、黄小娜、高凡齐高凡齐哈尔滨工业大学华德应用技术学院哈尔滨工业大学华德应用技术学院2007年7月13日一、系统硬件要求（芯片简介）8255芯片：1、Intel 公司生产的可编程并行接口芯片8255A 作为并行接口获得广泛的应用。
与Intel 公司的8255A 相类似的可编程并行接口芯片有Motorola 公司生产的MC6820MC6820、、Zilog 公司生产的Z80PIO Z80PIO。
2、8255有三个通道：有三个通道：A A 通道、通道、B B 通道、通道、C C 通道，每个通道有I/O 线：线：PA0PA0————PA7PA7PA7，，PB0PB0——————PB7PB7PB7，，PC0PC0——————PC7PC7PC7。
3、8255有DB 缓冲器与CPU 连接完成通信，有四个端口：连接完成通信，有四个端口：A A 口、口、B B 口、口、C C 口、控制口。
口、控制口。
4、8255设有联络线，若联络则将C 口的8条I/O 线做联络线，所以将C 口分成两部分：口分成两部分：C C 口上半部：口上半部：PC7PC7PC7——————PC4PC4与A 组成A 组、组、PC3PC3PC3——————PC0PC0与B 组成B 组，所以8255的控制方式分A 组控制、组控制、B B 组控制。
组控制。
5、8255是通过CPU 向其内送入控制关键字的方式来实现对各口的管理的，即工作方式控制字。
即工作方式控制字。
8279芯片：Intel8279芯片是一种通用的可编程的键盘、显示器接口器件，能够单独完成键盘输入和LED 显示两种功能。
键盘部分提供一种扫描的工作方式，可以和具有64个触点的键控阵列相连接，也可以与传感器阵列相边。
PLC课程设计说明书班级：ZB机自111姓名：李永辉学号：201106012118目录一引言 (3)二系统梯形图及程序的设计 (4)2.1 题目一 (4)2.2 题目二 (7)2.3 题目三 (10)2.4 题目四 (12)三系统变量定义 (16)3.1 系统调试及解决的问题 (18)3.2 结果分析 (18)结束语 (19)参考文献 (20)附录 (21)一、引言可编程控制器（PLC）是以微处理机为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，其具有逻辑控制、计时、计数、数据处理、联网与通信等强大功能，同时，由于PLC具有很高的可靠性和极大的应用灵活性，用它来替代传统的继电接触控制系统巳成为必然。
长期以来，PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。
它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。
大量采用传统继电一接触控制系统的设备通过改造更新，成为PLC控制的自动化系统，而且具有改造成本低、周期短和可靠性高等特点。
本文主要通过对几个小程序的实验来熟悉PLC的使用。
二、系统梯形图及程序设计题目一1.有一台电机，要求：按下按钮，正转运行3 S，停止1 S；然后反转运行4 S，停止2 S。
连续运行1分30 S后，自动停止。
题目分析：在梯形图的设计时，使用两个线圈分别表示显示电机正转和反转，这样就可以使得设计变得简洁，然后就是定时器的使用。
梯形图如下：程序如下：LD I0.0 O M0.0AN T41= M0.0LD M0.0AN T40LPSAN T37= Q0.0 LPPTON T37, +25 LD T37= T38TON T38, +10 LD T38LPSAN T39= Q0.1 LPPTON T39, +35 LD T39TON T40, +20 LD M0.0 TON T41, +90题目二点亮天塔之光。
一、前言随着科技的飞速发展，机电一体化技术在各个领域得到了广泛应用。
为了提高学生的实践能力和创新意识，我校开展了机电创新设计实训课程。
本次实训旨在通过实际操作，让学生深入了解机电一体化技术，掌握相关设计方法，培养创新设计能力。
以下是我对本次实训的小结报告。
二、实训内容1. 实训目的本次实训的主要目的是让学生掌握以下内容：（1）了解机电一体化技术的基本原理和应用领域；（2）熟悉机电创新设计的基本流程和方法；（3）培养团队合作精神和创新意识；（4）提高实际操作能力和动手能力。
2. 实训内容（1）理论学习：通过查阅资料、课堂讲解等方式，了解机电一体化技术的基本原理、应用领域和发展趋势。
（2）项目设计：以小组为单位，针对某一实际问题，进行创新设计。
设计过程中，要求学生运用所学知识，解决实际问题。
（3）模型制作：根据设计图纸，利用3D打印、激光切割等技术，制作出实体模型。
（4）性能测试：对模型进行性能测试，验证设计方案的可行性。
三、实训过程1. 实训前期准备在实训开始前，教师组织学生进行分组，每组4-5人。
随后，教师向学生讲解实训要求、项目设计流程和注意事项。
2. 项目设计在项目设计阶段，学生充分发挥团队协作精神，积极讨论、交流，确定设计方向。
在设计过程中，学生运用所学知识，结合实际需求，提出了多种设计方案。
经过多次讨论和修改，最终确定了最佳设计方案。
3. 模型制作在模型制作阶段，学生熟练运用3D打印、激光切割等先进技术，将设计图纸转化为实体模型。
在制作过程中，学生遇到了许多困难，但在教师和团队成员的帮助下，一一克服。
4. 性能测试性能测试阶段，学生根据设计方案，对模型进行了一系列性能测试，如负载测试、速度测试等。
测试结果显示，模型性能良好，达到了预期目标。
四、实训收获1. 提高实践能力：通过实际操作，学生掌握了机电创新设计的基本流程和方法，提高了实践能力。
2. 培养创新意识：在项目设计过程中，学生充分发挥创新意识，提出了多种设计方案，锻炼了创新思维。
课程设计机电一体化系统课程设计教学单位: 机电工程学院专业: 机械设计制造及其自动化班级:学号:姓名:指导教师:完成时间:课程（产品）设计任务书目录1. 总体方案设计 (1)1.1. 设计目的 (1)1.2. 设计任务 (1)1.3. 总体方案的确定 (2)2. 机械传动部件的计算与选型 (4)2.1. 导轨上移动部件的重量估算 (4)2.2. 铣削力的计算 (4)2.3. 直线滚动导轨副的计算与选型 (5)2.4. 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (6)2.5. 步进电动机减速箱的选用 (9)2.6. 步进电动机的计算与选型 (9)2.7. 增量式旋转编码器的选用 (12)3. 控制系统和人机接口设计 (12)I/O口地址分配表 (13)4. 总结 (14)5. 附录 (15)5.1. 机械装配图 (15)5.2. 电气连线图 (15)5.3. PLC控制程序 (16)参考文献 (17)1.总体方案设计1.1. 设计目的设计的目的和意义。
课程设计是一个重要的时间性教学环节，要求学生综合的运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的：1）通过设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本组成及其想怪知识，学习总体的方案拟定、分析与比较的方法。
2）通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算及选用的方式3）培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并树立“系统设计”的思想4）锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料及撰写科技论文的能力1.2. 设计任务题目：X—Y数控工作台机电系统设计任务：设计一种供立式数控铣床使用的X-Y数控工作台，主要参数如下：1）立铣刀最大直径d=15mm；2）立铣刀齿数Z=3；3）最大铣削宽度mmae15=；4）最大背吃刀量mmap8=；5）加工材料为碳素钢；6）X 、Y 方向的脉冲当量mmy x 005.0==δδ/脉冲；7）X 、Y 方向的定位精度均为mm 01.0±；8）工作台尺寸210mm ×250mm,加工范围为230mm ×270mm ； 9）工作台空载最快移动速度min/3000mm v v y x ==；10）工作台进给最快移动速度min/400max max mm v v f y f x ==；11）移动部件总重量为661.5N ； 12）每齿进给量mm f z 1.0= 13）铣刀转速n=300r/min1.3. 总体方案的确定1.机械传动部件的选择（1）导轨副的选用 要设计的X-Y 工作台是用来配套轻型的立式数控铣床的，需要承受的载荷不大，但脉冲当量小、定位精度高，因此，决定选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。
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。
《机电接口技术》课程设计说明一、课程介绍《机电接口技术》课程设计是机械设计制造及其自动化专业设置的必修课。
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、资源说明本课程的先修课程：机电控制工程基础、电工电子技术、传感器等。
通过本课程的学习，使学生了解弱电和强电接口的构成及工作原理，接口电路的设计方法。
市校开设这门课程，没有相应的教材，也没有制作多媒体方面的课件，但可以参考本课程的教材。
本课程2学分，课内学时为36学时，开设于第五学期，学期内完成。
三、设计说明1、设计的重点：理解接口的概念及其作用、功能。
熟悉接口的类型及其应用场合。
掌握各种接口的含义及其组成和应用。
熟悉组成机电接口共性的关键技术。
掌握机电接口基本结构和各部分作用。
熟悉机电接口的种类。
理解自动化控制的基本概念。
掌握各种自动化控制技术的含义及其基本应用。
理解检测与传感器的基本概念。
熟悉检测与传感器技术的核心——传感器及其构成。
掌握各种传感器的作用及其基本应用。
理解计算机与信息处理的基本概念。
掌握三种计算机控制系统及其特点。
熟悉信息处理技术及其过程。
理解执行及驱动技术的概念。
了解常见的四种驱动执行形式及其执行元件的构成。
掌握电动式、液压式、气动式等三种驱动装置的基本原理及各种元件、各部分的作用、特点和应用。
2、设计的难点：培养学生编程能力。
培养学生综合实践能力。
3、设计的内容：主要是直流电机、交流电机和步进电机的控制。
四、考核说明《机电接口技术》课程设计为天津电大开设的开放教育机械本科科专业的必修课，也是我校开放教育教学模式改革的课程。
机电接口设计课程设计题目：前言随着科学技术的发展，由于普通机床效率差、性能落后，世界各工业发达国家通过发展数控技术、建立数控机床产业，促使机械加工业跨入一个新的“现代化”的历史发展阶段，从而给国民经济的结构带来了巨大的变化。
目前的单片机数控装置，大多采用MCS-51系列单片机。
本系统是一个典型的经济型数控装置。
系统采用8031单片机、高低压驱动大功率电力电子器件,光电传感器构成半闭环数控系统，实现数控机床的位置控制。
使用变频调速系统控制主轴电机的运行。
本系统具有巡检速度快、精确、方便、可靠性能高、抗干扰能力强等诸多优点，在工商业领域应用地越来越多。
[关键词] 单片机，数控机床，变频器，步进电机，键盘/显示1目录第1章绪论 (4)1.1 设计背景 (4)1.2 工作要求 (4)1.3 设计的目的及意义 (5)第2章系统总体方案的确定 (2)2.1 主要技术要求 (2)2.2 系统方案 (2)2.2.1任务分析 (2)2.2.2 系统总体框图 (2)第3章系统硬件电路的设计 (4)3.1 CPU（单片机）与总线部分的选择 (4)3.1.1 CPU（单片机）的概述 (4)23.1.2 总线 (8)3.2 单片机存储器的扩展电路 (9)3.2.1 单片机外部存储器的扩展芯片 (9)3.2.2 单片机外部存储器的扩展 (12)3.3 主轴电机的驱动电路 (15)3.3.1 D/A转换电路的选择 (15)3.3.2 主轴电机变频调速系统的设计 (17)3.3.3 主轴电机控制电路 (23)3.4 半闭环进给系统的设计 (25)3.4.1 位置控制单元的设计 (25)3.4.2 位置检测单元的设计 (28)3.5 键盘显示电路的设计 (30)3.5.18155接口芯片简介 (30)3.5.28155与8031的接口。
(31)3.5.3 键盘/显示接口电路的设计 (32)3.6 电源模块的设计 (34)3.6.1 +12V、-12V、+5V电源的设计 (34)3.6.2+80V电源的设计 (35)3.7 系统的改进 (36)第4章系统软件的设计 (37)4.1 主程序流程图 (37)4.2 键盘子程序流程图 (38)4.3 显示子程序流程图 (39)4.4 中断子程序流程图 (40)34.5 PID控制算法子程序 (41)4.6 转速检测子程序流程图 (42)小结 (43)致谢 (43)参考文献 (44)第1章绪论1.1 设计背景数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。
四川省广播电视大学机电接口技术课程设计设计题目：定时器控制交通灯(带故障报警)学生姓名：专业：机械制造及其自动化学号：课程设计任务书题目定时器控制交通灯(带故障报警)主要内容、基本要求、主要参考资料等：1. 课程设计目的(1) 加强对所学理论知识的理解，提高综合应用、分析能力；(2) 掌握MCS51单片机开发系统的使用；(3) 学习与掌握程序设计方法及硬件电路的设计还有联调仿真最终成所选择课题的设计;(4) 利用简单的应用系统，培养应用系统的开发能力。
2. 课程设计要求（1）完成LED灯的显示、按键识别、电铃发出响声等，并完成模拟交通灯的功能；（2）从源程序、软件模拟、调试方面完成软件系统；（3）利用开发系统完成系统的总体调试、程序烧写，实现应用系统功能，并能对系统运行中的问题进行分析。
3. 参考资料（1）单片机典型系统设计实例精讲彭为，黄科，雷道仲编著电子工业出版社出版发行 2006.5（3，4）；（2）单片机原理及应用李建忠编著西安电子科技大学出版社；（3）AT89系列单片机原理与接口技术王幸之,钟爱琴等编著北京航空航天大学出版社出版发行 2004；（4）51单片机编程基础与开发实例详解岂兴明，唐杰等编著人民邮电出版社出版发行。
目录第一章设计内容与要求 (4)第二章设计原理 (4)1．单片机概述 (4)2．STC89C52芯片简介 (4)3．定时器/计数器 (6)4．设计思路 (7)第三章程序流程图 (7)第四章源程序清单 (8)第五章硬件电路图及仿真结果 (11)第六章课程设计体会 (11)第七章参考资料 (12)第一章设计内容与要求1. 设计题目：定时器控制交通灯(带故障报警)2. 课程设计目的(1) 加强对所学理论知识的理解，提高综合应用、分析能力；(2) 掌握MCS51单片机开发系统的使用；(3) 学习与掌握程序设计方法及硬件电路的设计还有联调仿真最终成所选择课题的设计;(4) 利用简单的应用系统，培养应用系统的开发能力。
3. 课程设计要求（1）完成LED灯的显示、按键识别、电铃发出响声等，并完成模拟交通灯的功能；（2）从源程序、软件模拟、调试方面完成软件系统；（3）利用开发系统完成系统的总体调试、程序烧写，实现应用系统功能，并能对系统运行中的问题进行分析。
第二章设计原理1．单片机概述单片机是由运算器、控制器、存储器、输入设备以及输出设备共五个基本部分组成的。
单片机是把包括运算器、控制器、少量的存储器、最基本的输入输出口电路、串行口电路、中断和定时电路等都集成在一个尺寸有限的芯片上。
单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。
单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。
通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。
因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过1、2、3、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引角的多功能化，以及低电压底功耗。
2．STC89C52芯片简介STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-FlashProgramable and Erasable Read Only Memory ）的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。
该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
STC89C52具体介绍如下：①主电源引脚（2根）VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源GND(Pin20)：接地线②外接晶振引脚（2根）XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端③控制引脚（4根）RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
④可编程输入/输出引脚（32根）STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。
PO口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7单片机总控制电路如下图4—1：3．定时器/计数器定时器／计数器工作方式寄存器（TMOD），字节地址89H，不可进行位寻址。
定时器／计数器工作方式寄存器（TMOD）的8位分为两组，高4位控制T1，低4位控制T0。
TMOD每一位的功能如下。
GATE：门控位。
GATE＝0，仅由运行控制位TRX（X＝0，1）＝1来启动定时器／计数器运行；GATE＝1，由运行控制位TRX（X＝0，1）＝1和外部中断引脚上的高电平共同来启动定时器／计数器运行。
C／T：定时器模式和计数器模式选择位。
C／T＝0，为定时器模式；C／T＝1，为计数器模式。
M1、M0：工作方式选择位。
M1、M0的4中编码对应4种工作方式。
定时器／计数器的4种工作方式下的逻辑结构如表所示。
M1 M2 工作方式0 0 方式0，为13位定时器/计数器0 1 方式1，为16位定时器/计数器1 0 方式2，为初值自动重装的8位定时器/计数器1 1 方式3，仅T0有效，将T0分为两个8位定时器/计数器4．设计思路首先了解实际交通灯的变化情况及规律，假设一个十字路口如上图所示，为东南西北走向。
初始状态1东西绿灯通车，南北红灯亮。
经过一段时间后，转状态2，东西绿灯灭，黄灯闪几下，南北还是红灯。
再转状态3，南北绿灯通车，东西红灯亮，过一段时间后转状态4，南北绿灯灭，闪几下黄灯，东西还是为红灯亮，一段时间后，又循环至状态1。
第三章程序流程图第四章源程序清单#include <reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit RED_A = P1^0;sbit YELLOW_A = P1^1;sbit GREEN_A = P1^2;sbit RED_B = P1^3;sbit YELLOW_B = P1^4;sbit GREEN_B = P1^5;sbit K2 = P3^5;sbit BEEP = P2^3;uchar Time_Count = 0, Flash_Count = 0, Operation_Type = 1; void T0_INT() interrupt 1{TH0 = -195;TL0 = -80;switch(Operation_Type){case 1:RED_A=1;YELLOW_A=1;GREEN_A=0;RED_B=0;YELLOW_B=1;GREEN_B=1;if(++Time_Count != 100) return;Time_Count=0;Operation_Type = 2;break;case 2:if(++Time_Count != 8) return;Time_Count=0;YELLOW_A=!YELLOW_A;GREEN_A=1;if(++Flash_Count != 10) return;Flash_Count=0;Operation_Type = 3;break;case 3:RED_A=0;YELLOW_A=1;GREEN_A=1;RED_B=1;YELLOW_B=1;GREEN_B=0;if(++Time_Count != 100) return;Time_Count=0;Operation_Type = 4;break;case 4:if(++Time_Count != 8) return;Time_Count=0;YELLOW_B=!YELLOW_B;GREEN_B=1;if(++Flash_Count !=10)return;Flash_Count=0;Operation_Type = 1;break;}}uchar code SONG_TONE[]={212,212,190,212,159,169,212,212,190,212,142,159,212,212,106,126,129,169,190,119 ,119,126,159,142,159,0};uchar code SONG_LONG[]={9,3,12,12,12,24,9,3,12,12,12,24,9,3,12,12,12,12,12,9,3,12,12,12,24,0};void DelayMS(uint ms){uchar t;while(ms--){for(t=0;t<240;t++);}}void PlayMusic(){uint i =0,j,k;while(SONG_LONG[i]!=0||SONG_TONE[i]!=0){for(j=0;j<SONG_LONG[i]*20;j++){BEEP = ~BEEP;for(k=0;k<SONG_TONE[i]/3;k++);}DelayMS(10);i++;}}void main(){while(1){TMOD = 0x01;IE = 0x82;TR0 = 1;if(K2==0)PlayMusic();};}第五章硬件电路图及仿真结果第六章课程设计体会回顾起此次单片机课程设计，我仍感慨颇多，学到了很多的东西。
同时不仅巩固了以前所学过的知识，而且还学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
在实际设计中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。
一切问题必须要靠自己一点一滴的解决，而在解决的过程当中你会发现自己在飞速的提升。
对于单片机设计，其硬件电路是比较简单的，主要是解决程序设计中的问题，而程序设计是一个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力，它才是一个设计的灵魂所在。
因此可以说单片机的设计是软件和硬件的结合，二者是密不可分的。
通过这次课程设计我发现单片机原理应用行很强，只有老师的讲解不行，只看也不中，只有自己动手去做才会发现自己确实有太多的不足，许多的原理，程序看似简单，真正去做才知道知识并没有自己想象的那样扎实。
