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《机电控制与可编程控制器技术课程设计》说明书
题目：泡沫塑料自动切边机设计
专业：机械设计制造及其自动化
学生姓名：
学号：
班级：
指导教师：
设计地点：
设计时间：
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泡沫塑料切片机控制原理
切片机的控制要求
(1) 原理图
切片机控制系统原理，如图 2-1 所示，切割厚度由 4 位拨盘开关设定输入，范围为 000.0 ～199.9mm。在刀架电机的转轴上装有调速齿轮，沿圆周均匀开 5 个槽，使用二线制接近开关，
电机转轴每转 1 圈，向 PC发出 5 个计数脉冲，转两圈刀架高度变化1mm，接近开关发出10
个脉冲，根据设定的切割厚度可以简单的计算出PC应
计的脉冲个数。电机轴转速为10 转 / 秒，PC的计数频率应达到50HZ，因此，采用 CPM2A 的单相高速计数功能，它的计数频率可达5KHZ。
带
CPM2A锯
操作指令
输交磨
输刀
拨盘
开关流台面
向后
行程
接台面
接向前
近入
开触落
关
调速齿轮
图 2-1 为切片机控制系统原理图
(2) 工作原理示意图
泡沫塑料切片机把泡沫塑料切成一片片一定厚度的海绵，其工作原理如图2-2 所示。泡沫块置于台面上，切割开始时，使台面后移到限位，接着刀架下降一定位移量并锁住，然后
台面带动泡沫快一起前移至限位，旋转的刀片随之切割出一片一定厚度的海绵，台面再后移
至限位，不断重复上述过程。台面的体积为长、宽、高分别为 1 米、0.5 米 0.005 米的铁块。
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上
下刀架
刀片
滑套滑轮
滑套
左丝杠右丝杠
泡沫塑料
后
前
台面
图 2-2 切片机工作原理示意图
2.2 PLC 控制系统的功能如下：
（1）两种工作状态：手动或自动。工作方式由选择开关S1 确定，输入点00011 接通时为
手动方式，断开时为自动方式。由手动进入自动时，先停止手动状态工作，按下自动启动按钮后，
根据拨盘开关设定厚度值，进行自动切割。过程如图 2-3 所示。由自动进入手动时，先停止自动状
态开关，然后操作人员操作手动按钮，控制切片机的动作。
（2）面向前或向后移动时，带锯电动机先启动，一旦带锯电动机停转，台面前移或
后移就立即停止。
（3）须在带锯电动机启动时（即刀片旋转）时才能进行磨刀控制。
（4）无论在手动或自动方式下，当按下总停按钮后，除了带锯，磨刀外，刀架、台面
的动作立即停止。
（ 5）电接通后，台面刹车交流接触器KM7立即接通。
在自动方式下使用高速计数器，用编程器设置 DM6642的内容为 0114，表示使用高速计数的
加模式、软复位，在 DM0000～ DM0003中为高速计数器建立中断比较表：
DM0000比较的次数（在程序中置为1）
DM0001目标值 1 低 4 位（在程序中计算设置）
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DM0002目标值 1 高 4 位（在程序中置为 0000 ）
DM0003比较 1 中断子程序号（在程序中下置为000）
后到位到位
台面向后落刀台面向前
前到位
图 2-3自动方式下的工作流程
硬件电路设计
主电路图
切片机控制系统的主电路如图3-1 所示。它共有 5 个电机，带锯电机驱动刀片旋转；两个磨刀电机带动砂轮对刀片研磨，使刀片锋利；台面电机为直流电机（直流电由晶闸管直流
调速装置供给），驱动台面前移或后移；刀架电机通过蜗轮/ 蜗杆传动机构驱动左、右丝杆正转或反转，刀架随滑套上移或下移，刀架电机制动方式为电磁刹车，电磁刹车使用制动电磁
铁； QF1控制五台电机的通断情况；FU1 ～FU3 分别对四台电机起过载保护作用；当电路某
台电机出现故障时，空气开关QF会自动跳匝，使故障电机与电路分离，便于维修人员的检
修，又不影响系统的工作。KM1～KM7 为交流接触器的常开主触头，通过程序对交流接触器
线圈通断的控制从而达到对电机的控制。FR1～ FR2 对各台电机起（过流、断相、短路、过
载）保护作用，保证电路的正常工作。晶闸管直流调速装置主要控制直流电机M5的控制。
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图 3-1切片机主电路
PLC外部电路图
本设计选用日本欧姆龙CPM2A系列可编程控制器控制电机的切片，切片机的工作方式有
两种；自动和手动。CPM2A是一台设有20 点， 30 点， 40 点和 60 点 I/O 端子的 PLC。它有两种输出方式分别为：继电器输出型和晶体管输出型，并有二种电源可用。为使PLC 的 I/O
容量提高到最大的120 点 I/O ，与 CPU单元连接的扩展单元可多达三个。有三个扩展单元可
用： 20 点 I/O 单元有 12 点输入单元和8 点输出单元。将 3 个 20 点 I/O 单元与 60 内装 I/O
缎子的 CPU单元连接就得到 120 点 I/O 的最大 I/O 容量。本设计在两种方式下的输入点共有 30
个（输入端子有 24 个，输出端子有 6 个），超出 PLC本身 24 个输入点，由于手动和自动
只能以一种方式工作，故某些输入点可以分时复用，一点顶两点用，还考虑留有15%～ 20%余量，所以本系统选用60 点 I/O 端子的 PLC。
PLC外部接线图如图3-2 所示。其中，高速计数的输入点是00000； QF2是控制 PLC 的电源通断，FU4对 PLC以及其外部电路起过载保护作用；S1 选择开关对工作方式进行选择（手动或自动），接通是为手动方式，断开时为自动方式；SB0 为落刀按钮，控制落刀程序；SB1为抬刀按钮，控制抬刀程序； SB2 台面向前按钮； SB3 为台面向后按钮； SB4 为刀架停止按钮；
SB5 为台面停止按钮； SB6 为带锯启动按钮； SB7 为带锯停止按钮； S2 为磨刀开关，控
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制磨刀程序； SB8 为总停按钮； SB9自动启动按钮；ST1为落刀限位开关；ST2为抬刀限位开关； ST3 台面前到位开关； ST4台面后到位开关；拨盘开关用来输入一位十进制数的0～9，或一位十六进制数的0～ F；四个拨盘开关分别用来设定百、十、个小数位数，利用每个拨
盘开关的拨码盘调整各拨码开关的值；二极管对PC输入点进行扩展避免形成寄生电路，导
致自动和手动输入相互干扰，造成混乱；FR1～ FR2 热继电器起到过载保护作用；KM1～ KM7交流接触器线圈，用来控制交流接器的闭合与断开；KM5、KM6分别为 KM5、KM6接触器辅助触头控制线圈KM5、KM6、 KM7的先后工作的顺序；KM3、KM4分别为 KM3、 KM4接触器的辅助触头控制线圈KM3、KM4的先后工作顺序。在自动方式下，SB0～SB5 按钮失去作用；在手动
方式下，拨盘开关输入无效。
I/O 分配表
(1)输入单元
拨盘开关4个分别为小数位、个位、十位、百位
接近开关 SW1个选择开关 S11个
磨刀开关 S22个按钮 SB0～ SB910个
限位开关 ST1～ST4 4个
(2) 输出单元
交流接触器线圈KM1～ KM7 7个
输入点 23 个，输出点7 个，为考虑到以后对系统的扩展，在 PLC选型号时须留有15%～20%的备用点，所以选用60 点 I/O端子的 PLC。(I/O分配表见表 3-3)
制程序设计
控制程序分三部分来设计的分别：公用程序、手动程序、自动程序。其中公用程序完成
对带锯电机、磨刀电机、台面刹车的控制。手动或自动的工作状态由20002 表示，当 20002
为“ 0”时表示手动状态，为“1”时表示自动状态。
1公用程序设计
程序图 5-1 所示为公用程序, 主要完成对带锯电机、磨刀电机、台面刹车的控制。按下外部
硬件电路图中的按钮SB6， 00001 常开触点得电闭合，带锯电机01000
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000010000201000
000030100001001
010030100401002
00011
JMP（04）00
图 5-1 公用程序
线圈得电电机运行工作并自锁，01000 辅助常开触点
闭合，同时台面刹车01002 继电器得电运行；按下外
部硬件电路图中的S2 磨刀开关， 00003 常开触点得电
闭合磨刀线圈01001 得电电机运行工作；按下外部硬
件电路图中的选择开关S1，00011 常开触点得电闭合，
JMP（ 04） 00 跳转指令执行，执行手动控制程序。
2手动程序的设计
@ANDW指令
@ANDW（34）为字逻辑与运算指令，I1 是输入数据1，其范围是： IR 、SR、HR、AR、LR、
TC、 DM、 *DM、 #。 I2是输入数据 2 其范围是： IR 、SR、 HR、 AR、LR、 TC、DM、 *DM、#。 R
是结果通道，其范围是：IR 、SR、HR、 AR、LR、DM、*DM。当执行条件为ON时，将输入数据
1 和输入数据
2 按位进行逻辑与运算，并把结果存入通道R 中。对标志位的影响：当间接
寻址 DM不存在 25503 为 ON；当结果为0000 时 25506 为 ON。
程序如图5-2 所示，20002 为“ 0”时进入手动工作状态， RESET20002置手动工作标志。
按下外部硬件电路图中的按钮SB6， 00001 常开触点得电闭合，带锯电机01000 线圈得电电
机运行工作并自锁， 01000辅助常开触点闭合，01000 辅助常闭触点断开：按下外部硬件电
路图中的按钮SB0， 00106常开触点得电闭合，SET 01005落刀置位。按下外部硬件电路图
中的按钮 SB1， 00107 常开触点得电闭合， SET 01006 抬刀置位。当外部限位开关ST1 闭合
时，常开触点00006 得电闭合； RESET01005 落刀复位；当外部限位开关ST2闭合时，常开
触点 00007 的电闭合， RESET 01006抬刀复位；当按下外部硬件电路图中的按钮SB4，常开
触点 00110 得电闭合， RESET 01005落刀以及 RESET 01006台刀同时复位。按下外部硬件电
路图中的按钮SB2， 00108常开触点得电闭合，SET 01003台面向前置位。按下外部硬件电
路图中的按钮SB3， 00109常开触点得电闭合，SET 01004台面向后置位。按下外部硬件电
路图中的按钮SB5，00111常开触点得电闭合，RESET 01003 台面向前以及RESET 01004 台
面向后复位。当外部限位开关ST3 闭合时，常开触点00008 得电闭合， RESET 010003 台面向前复位。当外部限位开关ST4闭合时，常开触点00009 得电闭合， RESET01004 台面向后复位。当按下外部硬件电路图中的按钮SB8时，常开触点00004 得电闭合， RESET01005 落
刀、 RESET 01006抬刀、 RESET 01003台面向前、 RESET 01004 台面向后都复位。JME（ 05）0为跳转结束指令，说明了手动程序执行已完成。
3 自动程序设计
当 20002 为“ 1”时，切片机进入自动控制状态，在自动程序里，选用23000～23005这 6 个内部辅助继电器作为工作的步标志，控制循环动作，其功能表如图5-3 所示。
普通计数器对外部事件的计数频率受到扫描周期（一般数十ms）及输入滤波器时间常数（ 1～ 80ms）限制，而高速计数器的计数频率不受这两者的影响，从而可以获得较高的
计数频率（ CPM2A高速计数器的最大响应频率为 20kHz）。
CTBL指令
比较表登记指令CTBL（ 63），用来登记一个高速计数器的比较表。
（ 1）格式：
P是定义符，取 000。
C是控制数据，取值范围是：000、 001、002、 003。
TB是比较表开始通道，其范围是：IR 、SR、 HR、 AR、 LR、 DM、 * DM。
（ 2）功能：当执行条件为 ON时，根据控制数据 C 的值，完成表 9 所示的 4 种功能之一。当
C=000 或 002 时， TB的内容是比较次数（BCD），TB+1 的内容是目标值 1 的低 4 位（ BCD），
TB+2 的内容是目标值 1 的高 4 位（ BCD），TB+3 的内容是比较 1 的中断子程序号； TB+4的内
容是目标值 2的低 4 位（ BCD）， TB+5 的内容是目标值 2的高 4 位（ BCD），TB+6 的内容是比
较 2 的中断子程序号；?，依次类推。当C=001 或 003 时， TB 的内容是下限值1的低 4位（BCD），TB+1的内容是下限值 1 的
高 4 位（BCD），TB+2 的内容是上限值 1 的低4 位（ BCD），
TB+3 的内容是上限值 1 的高 4 位（ BCD），TB+4 的内容是比较 1 的中断子程序号； TB+5的内
容是下限值 2的低 4 位（ BCD）， TB+6 的内容是下限值 2的高 4 位（ BCD），TB+7 的内容是上
限值 2的低 4位（ BCD）， TB+8 的内容是上限值 2 的高 4位（ BCD）， TB+9 的内容是比较 2 的
中断子程序号；?，依次类推。
表 5-1CTBL 指令控制数据的定义
C功能
000登记一个目标值比较表，并启动比较
001登记一个区域比较表，并启动比较
002登记一个目标值比较表，用INI 指令启动比较
003登记一个区域比较表，用INI 指令启动比较程序如图 5-4 所示，初始步的产生及中间步的转换不是采用通常的启保停电路的结构形
式，而是用SET/RESET（置位 / 复位）指令来实现启保停电路功能的。按下外部硬件电路图
中的按钮 SB6， 00001 常开触点得电闭合，带锯电机01000 线圈得电电机运行工作并自锁，
01000 辅助常开触点闭合， 01000 辅助常闭触点断开：选择开关S1 打到自动时， JMP（04）
00 跳转指令执行，执行自动控制程序。DIFU（ 13）20001 为上升沿微分指令，当 20001的条
件由 OFF变为 ON（即上升沿）时，继电
器20001 维持一个扫描周期的ON状态； 20001常开
触点闭合： @ANDW(34)清输出； MOV（ 21） #000 IR230所有步清零；MOV（ 21） #0001 DM000
为DM000置 1； MOV（ 21） #000 DM002 为 DM002清 0；
MOV（ 21） #000 DM003为 DM003置 000； RESET20000 自动运行标志清零；SET 20002 置
自动工作标志；SET 23000 步 0 置位 ,23000 常开触点得电闭合；25315 为初始化脉冲。按下
外部硬件电路图中的按钮SB9，00005 常开触点得电闭合， SET 20000 自动运行标志置1，20000常开触点得电闭合； SET 23001 步 1 置位， 23001 常开触点的电闭合、 RESET 23000 步 0 复位；
01004 线圈得电台面后移；当外部限位开关 ST4得电闭合时， 00009 常开触点得电闭合，常闭触点
断开， SET 23002 步 2 置位， 23002 常开触点得电闭合； RESET 23001 步 1 复位；MOV（ 21）
IR001 DM0001、 MOVB（ 82） IR000 #1210 DM0001 读拨盘开关设定值，将脉冲数送
至 DM001（ DM002已置 0）；25200 高速计数器复位； CTBL（ 63）登录比较表目标值比较开始；
SET23003 步 3 置位； RESET23002 步 2 复位； 23003 常开触点得电闭合， 01005 线圈得电落刀；
限位开关 ST1得电闭合： 00006 常开触点得电闭合，常闭触点断开 SET 23005 步 5 置位；
RESET23003 步 3 复位。 23005 常开触点得电闭合， 01006 线圈的电抬刀至上限位： ST2限位开关
得电闭合， 00007 常开触点闭合，常闭触点断开， SET 23000 步 0 置位； RESET20000 自动运行
标志清零； RESET 23005
步5 复位； JME（ 05） 01 自动完成， SBN（ 92） 000 中断子程序， 25313 常 ON开关，使SET 23004 步值置位， RESET 23003 步 3 复位。 RET（ 93）子程序返回。
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表 3-3 I/O
符号地址
SW00000
SB600001
SB700002
S200003
SB800004
SB900005
ST100006
ST200007
ST300008
ST400009
百位00010
输D0
S100011
小数00100位 D0
00101小数
位 D1
入小数00102位 D2
00103
小数
位 D3
00104
个位
D0
个位00105 D1
SB000106
SB100107
SB200108
SB300109
SB400110
SB500111分配表
符号地址
KM101000
KM201001
KM701002
KM501003
KM601004
KM301005
KM401006输
出
图 5-2手动程序
自动方式
自动运行初始化
25315+20001+20001
23000
20000
23001台面后移
到后限位（ ST4）
23002计算脉冲数
完成计算
23003落刀
完成落刀量
到下限位（ ST1）
23004
23005抬刀
台面前移
（切割）到上限位（ ST2）到前限位（ ST3）
停止
图 5-3自动程序的功能表图
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A 00005JMP（ 04）
23000 20000
00004
DIFU（13）20001
20001
ANDW （ 34）
2000223001 01000 0000901004
#0007
25315IR010 00009
IR010
MOV(21)
23002
#0000
IR230
MOV(21)
#0001
DM 0000
MOV(21)
#0000
25200
DM 0002
MOV(21)
#0000
DM 0003
RESET 20000
A SET 20002
B
SET 23000
00011
SET 20000
SET 23001
RESET 23000
SET 23002
RESET 23001
MOV(21)
IR 001
DM 0001
MOVB(82)
IR 000
#12100
DM 0001
CTBL(63)
000
000
DM 0000
SET 23003
RESET 23002
.
B23003 00006 01005
00006
SET 23005
RESET 23003
23004 01000 00008 01003
00008
SET 23000
RESET 23004
230050*********
00007
SET 23000
RESET 20000
RESET 23005
JME （05） 01
SBN（ 92） 000
25313
SET 23004
RESET 23003
RET(93)
END(01)
图 10
图 5-4 自动程序
电气控制与PLC课程设计总结报告 题目：①设计具有指定功能的全自动洗衣机 ②设计传送带故障停止控制 学生姓名： 系别：电气信息工程系 专业年级： 2008级电气工程及其自动化专业1班 指导教师： 2011年7月 2 日
①设计具有指定功能的全自动洗衣机 一、设计任务与要求 1、设计一台具有指定功能的全自动洗衣机； 2、控制要求 全自动洗衣机有三档水位选择：上、中、下。按下启动按钮，选择水位，进水阀打开，开始进水。水位高度达到该档水位后，该档位传感器被触发使进水阀关闭，停止进水。开始自动进入洗衣程序。 洗衣程序为：（洗衣）电动机正转洗涤6s，暂停，暂停2s后，反转洗涤6s，暂停，暂停2s后，完成一次循环。按此规律循环5次。接着打开排水电磁阀，开始排水。排水一定时间后，开始进入脱水程序（脱水过程中排水电磁阀始终打开）。脱水完毕后，排水电磁阀关闭，接着进水电磁阀打开，档位自动记忆为第一次洗衣时所选择的档位。重复上述洗衣，排水，脱水流程，至结束。 二、方案设计与论证 按下启动按钮后，选择水位，洗衣机开始进水。当到达限定水位（如高水位或中水位），PLC关闭进水阀停止进水，并开始正转，正转洗涤6s后暂停，暂停2s后开始洗涤反转，反洗6s后再暂停2s；如此循环五次。循环满5次后，则开始排水。当水排空时（排水时间结束），开始脱水。脱水10秒后再循环一次。 脱水10s后即完成一次从进水到脱水的大循环过程。2次大循环后程序结束，停机。在PLC工作过程中的任何阶段，按下停止按钮，洗衣机将停止当前所执行的任何程序指令，并恢复至开始状态。此外，还可以加装手动排水按钮，实现功能扩展。 三、电路设计与参数计算 1、I/O分配表
嵌入式系统设计与综合实验设计报告 设计题目：简易数字电压计 专业： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 时间：
目录 一系统设计要求 (3) 1.1设计目的 (3) 1.2设计内容 (3) 1.3设计要求 (3) 二、系统总体设计方案 (4) 2.1设计思想 (4) 2.2系统组成 (4) 2.3工作原理说明 (4) 2.4方案设计 (4) 三、系统硬件设计 (6) 3.1系统硬件设计方案 (6) 3.2系统硬件连线图 (6) 四、系统软件设计 (8) 4.1 ADC0808转换模块 (8) 4.2 LCD显示模块 (9) 4.3 主程序 (9) 4.4 程序算法分析 (9) 4.5关键程序段说明 (10) 五、系统调试及结论 (11) 5.1．调试方法 (11) 5.2．设计、调试过程中重点问题及解决方法 (11) 5.3.运行结果及结论 (12) 5.3.1运行结果 (12) 5.3.2结论 (15) 六、设计体会 (16) 七、参考文献 (17) 八、源程序 (17) 8.1 main主程序 (18) 8.2 LCD显示程序 (25) 8.3 字模程序 (31)
一、系统设计要求 1．1、设计目的 通过数字电压表的设计，使同学们进一步掌握： (1)AT89C51汇编语言程序的设计和调试； (2)信号电压的数字测量方法； (3)AD0808转换器的基本工作原理和应用； (4)微机基本应用系统的设计方法； 1.2、设计内容 设计一个基于单片机控制的简易数字电压表，利用A/D实现多通道采样模拟电压值，该数字电压表可以测量0~5V的3路输入电压值，并在LCD显示器上3路同时显示四位数的电压值或单路选择显示四位数的电压值（或在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示电压值）。测量最小分辨率为0.019V，测量误差约为士0.02V。通过按键任意设置电压上下限值，当电压超过上下限值时，LED或者蜂鸣器报警。 设计相应的A/D、键盘、显示接口电路，可在线键盘参数设置、定时检测、显示、报警。 1.3设计要求 (1)针对实验装置已有条件，设计电压测量原理线路； (2)编制相应的测试软件，实现电压测量； (3)实际上机调试，完成综合试验； (4)编写设计说明书（含原理图，程序及说明，实验方法，过程及结果）。
哈尔滨远东理工学院 课题名称 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 2015年10月14日
1、例举设计过程中遇到的问题及其解决方法（至少两例）。答：（1）问题说明： 解决方法： （2）问题说明： 解决方法： 2、教师现场提的问题记录在此（不少于2个问题）。
目录 1 设计任务 (1) 2设计方案 (2) 2.1任务分析 (2) 2.2方案设计 (2) 3 系统硬件设计 (3) 3.1时钟电路设计 (3) 3.2复位电路设计 (3) 3.3 灯控制电路设计 (3) 3.4 倒计时显示电路设计 (4) 3.5 按键控制电路设计 (5) 4 系统软件设计 (6) 4.1 1S定时 (6) 4.2 定时程序流程 (6) 4.3交通灯的设计流程图 (6) 4.4定时器0 及中断响应 (7) 5仿真与性能分析 (8) 6心得体会 (9) 参考文献 (10) 附录1 系统原理图 .......................................................................错误!未定义书签。附录2 系统PCB图 .....................................................................错误!未定义书签。附录3 程序清单 .. (11) II
1 设计任务 支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图1.1所示。设东西向为主干道，南北为支干道。 1. 基本要求 （1） 主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。 （2） 主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行30秒，支干道每次放行20秒，设立30秒、20秒计时、显示电路。 （3） 在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡。黄灯亮时，原红灯按1Hz 的频率闪烁。 （4） 要求主支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0～99秒内任意设置。 2. 选做 （1） 可设置紧急按钮，在出现紧急情况时可由交警手动实现全路口车辆禁行而行人通行状态，即主干道和支干道均为红灯亮。 （2） 实现绿波带。所谓‘绿波带’，是指在一定路段，只要按照规定时速，就能一路绿灯畅行无阻。“绿波带”将根据道路车辆行驶的速度和路口间的距离，自动设置信号灯的点亮时间差，以保证车辆从遇到第一个绿灯开始，只要按照规定速度行驶，之后遇到的信号灯将全是绿灯。
微机原理及应用B 课程设计任务书 2010－2011学年第 2学期第 19 周－ 19 周 题目直流电机控制 内容及要求 内容：设计一直流电机控制系统，实现对电机的正转，反转和速度控制 要求：1、用proteus画出原理图； 2、用c语言或汇编编写程序； 3、实现对电机的正转，反转和速度控制 进度安排 1、方案论证 0.5天 2、分析、设计、调试、运行 4天 3、检查、整理、写设计报告、小结 0.5天 学生姓名：5组（组长：25盛夏；组员：23彭亚彬，24阮水盛，26陶志鹏）指导时间2011年6月27日至2011年7月1日指导地点：F 楼 613室任务下达2011年6月 27日任务完成2011 年7 月 1日 考核方式 1.评阅 2.答辩 3. 实际操作□ 4.其它□ 指导教师郭亮系（部）主任 注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
目录 摘要 (3) Abstract (4) 一、概述 (5) 二、直流电机硬件电路设计及描述 (6) 2.1直流电机的结构 (6) 2.2直流电机的工作原理 (6) 2.3电磁关系 (7) 2.4直流电机主要技术参数 (7) 2.5直流电机的类型 (8) 2.6直流电机的特点 (8) 三、直流电机硬件电路设计及描述 (8) 3.1 总体方案设计 (8) 3.1.1 设计思路 (8) 3.1.2设计原理图 (10) 3.2设计原理及其实现方法 (10) 3.2.1速度调节的实现 (10) 3.2.2 转向的控制 (11) 四、流程图 (12) 五、.程序代码（C语言） (13) 六、程序代码（汇编语言） (18) 七、收获、体会和建议 (24) 附录 (25) 1. 本设计所需要芯片以及作用 (25) 2.主要参考文献 (26)
× × × ×大学 《电气控制与PLC》课程设计说明书 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 目录 第一部分: 电气线路安装调试技能训练....................... 技能训练题目一三相异步电机的可逆控制实验.......................... 技能训练题目二三相异步电机Y-△降压启动控制........................ 技能训练小结....................................................... 第二部分:加热反应炉PLC控制系统设计....................... 一、PLC控制系统设计的基本原则和步骤............................... 1、PLC控制系统设计的基本原则..................................... 2、PLC控制系统设计的一般步骤..................................... 3、PLC程序设计的一般步骤......................................... 二、加热反应炉电器控制系统设计任务................................. 1、加热反应炉原理图.............................................. 2、加热反应炉加热工艺过程........................................ 3、加热反应炉PLC电气控制系统设计任务和要求...................... 三、设计过程....................................................... 1、加热反应炉的输入输出设备表：(I/O地址).........................
《单片机原理及接口技术》课程设计题目：简易计算器设计 级：电子1547 名：苏丹丹、李静、齐倩 号：05号、17号、11号
导教师：张老师 间：2013年12月 西安航空学院电气学院
目录 一、选题的背景和意义-------------------1 1.1选题的背景-------------------------------------1 1.2选题的意义-------------------------------------1 二、总体设计-------------------------------1 2.1设计任务---------------------------------------1 2.2方案选择---------------------------------------1 三、硬件设计-------------------------------2 3.1 元器件名称--------------------------------------------------------2 3.2 计算器按键介绍--------------------------------------------------2 3.3硬件系统框图、单元电路--------------------------3 四、软件设计-------------------------------3 4.1 软件调试步骤-----------------------------------------------------3 4.2软件设计流程图---------------------------------------------------4 五、结束语------------------------------------5 六、参考文献--------------------------------5 七、附录---------------------------------------6
题目: 智能小车设计 打开命令行终端的快捷方式: ctr+al+t:默认的路径在家目录 ctr+shift+n:默认的路径为上一次终端所处在的路径. linux@ubuntu:~$ linux:当前登录用户名. ubuntu:主机名 :和$之间:当前用户所处在的工作路径. windows下的工作路径如C:\Intel\Logs linux下的工作路径是:/.../..../ ~:代表的是/home/linux这个路径.(家目录). ls(list):列出当前路径下的文件名和目录名. ls -a(all):列出当前路径下的所有文件和目录名,包括了隐藏文件. .:当前路径 ..:上一级路径 ls -l:以横排的方式列出文件的详细信息 total 269464(当前这个路径总计所占空间的大小,单位是K) drwxr-xr-x 3 linux linux 4096 Dec 4 19:16 Desktop 第一个位置:代表的是文件的类型. linux系统下的文件类型有以下几种. b:块设备文件 c:字符设备文件 d:directory,目录 -:普通文件. l:连接文件. s:套接字文件. p:管道文件. rwxr-xr-x:权限 r:读权限-:没有相对应的权限 w:写权限
x:可执行权限 修改权限: chmod u-或者+r/w/x 文件名 chmod g-或者+r/w/x 文件名 chmod o-或者+r/w/x 文件名 第一组:用户权限 第二组:用户组的权限 第三组:其他用户的权限. chmod 三个数(权限) 文件名 首先根据你想要的权限生成二进制数,再根据二进制数转换成十进制的三位数 rwxr-x-wx 111101011 7 5 3 chmod 753 文件名 rwx--xr-x 第二个位置上的数字:对应目录下的子文件个数,如果是非目录,则数字是1 第三个位置:用户名(文件创造者). 第四个位置:用户组的名字(前边的用户所处在的用户组的名字). 第五个位置:对应文件所占的空间大小(单位为b) 第六~八个位置:Dec 4 19:16时间戳(最后一次修改文件的时间) 最后一个位置:文件名 操作文件: 1.创建一个普通文件:touch 文件名 2.删除一个文件:rm(remove) 文件名 3.新建一个目录:mkdir(make directory) 目录名 递归创建目录:mkdir -p 目录1/目录2/目录3 4.删除一个目录:rmdir 目录名.//仅删除一个空目录 rm -rf 目录名//删除一个非空目录 5.切换目录(change directory):cd 路径 linux下的路径分两种 相对路径:以.(当前路径)为起点. 绝对路径:以/(根目录)为起点, 用相对路径的方式进入Music:cd ./Music 用绝对路径的方式进入Desktop:cd /home/linux/Desktop 返回上一级:cd ..
大连民族学院机电信息工程学院 自动化系 PLC课程设计报告 题目：步进电机滑台PLC控制 专业：自动化 班级：自动化122，123，124 谭今文、周鸿儒、唐海涛、 学生姓名： 卢真伊、谭潏、潘竹馨 指导教师：张涛 设计完成日期：2015年5月7日
课程设计任务书 题目：步进电机滑台PLC控制 课程设计时间：2015.4.25-2014.5.7 一、设计任务 采用西门子S7-300系列PLC，使用Step-7编写并调试PLC控制程序，控制步进电机直线滑台的运行，实现手动、单次循环、多次循环、定位控制等功能。 二、设计内容及要求 ⒈掌握步进电机的工作原理； ⒉掌握步进电机驱动器的工作原理； ⒊直线滑台控制装置的总体方案设计； ⒋PLC控制系统的硬件设计； ⒌PLC控制系统的软件设计和调试； ⒍撰写设计报告； ⒎资料归档。 三、设计重点 PLC控制系统的软件设计与现场调试 四、课程设计进度要求 ⒈学习步进电机和步进电机驱动器的工作原理； ⒉总体方案及PLC硬件设计； ⒊PLC控制系统的软件设计和仿真调试； ⒋PLC控制系统的现场调试； ⒌撰写设计报告； ⒍验收答辩。 五、参阅书目 [1]廖常初，跟我动手学S7-300/400PLC，北京：机械工业出版社，2010年 [2]常斗南，PLC运动控制实例及解析，北京：机械工业出版社，2010年
目录 1任务分析和性能指标 (1) 1.1任务分析 (1) 1.2性能指标 (1) 2总体方案设计 (2) 2.2软件方案 (3) 3硬件设计与实现 (4) 3.1检测电路 (4) 3.2控制电路 (4) 4软件设计与实现 (6) 4.1梯形图 (6) 4.2梯形图功能注释 (7) 5调试及性能分析 (8) 5.1调试分析 (8) 5.1.1软件调试 (8) 5.1.2硬件调试 (8) 5.2性能分析 (8) 总结 (9) 参考文献 (10) 附录1元器件清单 (11) 附录2调试系统照片 (12)
机器人课程设计报告范例
**学校 机器人课程设计名称 院系电子信息工程系 班级10电气3 姓名谢士强 学号107301336 指导教师宋佳
目录 第一章绪论 (2) 1.1课程设计任务背景 (2) 1.2课程设计的要求 (2) 第二章硬件设计 (3) 2.1 结构设计 (3) 2.2电机驱动 (4) 2.3 传感器 (5) 2.3.1光强传感器 (5) 2.3.2光强传感器原理 (6) 2.4硬件搭建 (7) 第三章软件设计 (8) 3.1 步态设计 (8) 3.1.1步态分析： (8) 3.1.2程序逻辑图： (9) 3.2 用NorthStar设计的程序 (10) 第四章总结 (12) 第五章参考文献 (13)
第一章绪论 1.1课程设计任务背景 机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成．这三大部分可分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交互系统、人机交互系统、控制系统六个子系统现在机器人普遍用于工业自动化领域，如汽车制造，医疗领域，如远程协助机器人，微纳米机器人，军事领域，如单兵机器人，拆弹机器人，小型侦查机器人（也属于无人机吧），美国大狗这样的多用途负重机器人，科研勘探领域，如水下勘探机器人，地震废墟等的用于搜查的机器人，煤矿利用的机器人。如今机器人发展的特点可概括为：横向上，应用面越来越宽。由95%的工业应用扩展到更多领域的非工业应用。像做手术、采摘水果、剪枝、巷道掘进、侦查、排雷，还有空间机器人、潜海机器人。机器人应用无限制，只要能想到的，就可以去创造实现；纵向上，机器人的种类会越来越多，像进入人体的微型机器人，已成为一个新方向，可以小到像一个米粒般大小；机器人智能化得到加强，机器人会更加聪明 1.2课程设计的要求 设计一个机器人系统，该机器人可以是轮式、足式、车型、人型，也可 以是仿其他生物的，但该机器人应具备的基本功能为：能够灵活行进，能感知光源、转向光源并跟踪光源；另外还应具备一项其他功能，该功能可自选（如亮灯、按钮启动、红外接近停止等）。 具体要求如下： 1、根据功能要求进行机械构型设计，并用实训套件搭建实物。 2、基于实训套件选定满足功能要求的传感器； 3、设计追光策略及运动步态； 4、用NorthStar设计完整的机器人追光程序；
课程设计报告 课程名称单片机原理及应用 设计题目电子琴的设计 专业班级自动化1142 姓名周太永 学号1104421242 指导教师蔡长青张卓 起止时间2014.6.23-2014.7.11 成绩评定 考核内容设计 表现 设计 报告 答辩 综合 评定 成绩 电气与信息学院
2013/2014学年第二学期 《单片机控制系统设计与调试》课程设计任务书 指导教师：蔡长青班级：自动化1141、2班 地点：机房、单片机实验室（实训中心415） 课程设计题目：基于单片机原理的电子琴设计 一、课程设计目的 1.灵活运用单片机的基础知识，依据课程设计内容，能够完成从硬件电路图设计， 到PCB制版，再到软件编程及系统调试实现系统功能，完成课程设计，加深对单片机基础知识的理解，并灵活运用，将各门知识综合应用。 2.能够上网查询器件资料，培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。 3.独立完成一个小的系统设计，从硬件设计到软件设计，增强分析问题、解决问 题的能力，为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。 二、课程设计内容（包括技术指标） 1.焊接。认真、仔细，避免缺焊、漏焊。 2.频率计算。会计算脉冲值与频率的关系。 3.工作过程。开机时，第一步是对定时器T0进行初始化，设定它的工作状态(对 于本系统将T0设定为工作方式0)；然后判断是否有键按下，如果没有按键按下，继续判断，如果有按键按下，则判断是哪个键按下；再根据按键的功能将计数初值装入定时器T0中中并启动T0，当T0定时完毕后，重新装入计数初值继续定时并将P3.3取反，再次定时完毕后再一次的装入计数初值 继续定时并将P3.3取反，一直循环此操作直到按键释放为止，按键释放后 停止T0工作并再次判断是否又有按键按下，并继续执行以前的过程。 三、时间安排 1．布置任务、查资料1天 2．硬件电路图设计及PCB制版3天 3．硬件电路图及PCB制版验收、电路板焊接1天 4．软件编程设计3天 5．系统调试3天 6．调试验收1天 7．完成设计报告3天 四、基本要求 1.画出硬件电路图，完成PCB制版； 2.画出软件流程图，编写程序（C51语言/汇编语言）； 3.完成系统调试； 4.提交设计报告。
《计算机控制技术》课程设计单闭环直流电机调速系统
1 设计目的 计算机控制技术课程是集微机原理、计算机技术、控制理论、电子电路、自动控制系统、工业控制过程等课程基础知识一体的应用性课程，具有很强的实践性，通过这次课程设计进一步加深对计算机控制技术课程的理解，掌握计算机控制系统硬件和软件的设计思路，以及对相关课程理论知识的理解和融会贯通，提高运用已有的专业理论知识分析实际应用问题的能力和解决实际问题的技能，培养独立自主、综合分析与创新性应用的能力。 2 设计任务 2.1 设计题目 单闭环直流电机调速系统 实现一个单闭环直流电机调压调速控制，用键盘实现对直流电机的起/停、正/反转控制，速度调节要求既可用键盘数字量设定也可用电位器连续调节，需要有速度显示电路。扩展要求能够利用串口通信方式在PC上设置和显示速度曲线并且进行数据保存和查看。 2.2 设计要求 2.2.1 基本设计要求 （1）根据系统控制要求设计控制整体方案；包括微处理芯片选用，系统构成框图，确定参数测围等； （2）选用参数检测元件及变送器；系统硬件电路设计，包括输入接口电路、逻辑电路、操作键盘、输出电路、显示电路； （3）建立数学模型，确定控制算法； （4）设计功率驱动电路； （5）制作电路板，搭建系统，调试。 2.2.2 扩展设计要求 （1）在已能正常运行的微计算机控制系统的基础上，通过串口与PC连接； （2）编写人机界面控制和显示程序；编写微机通信程序；实现人机实时交互。
3方案比较 方案一：采用继电器对电动机的开或关进行控制。这个方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。 方案二：采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调速的目的。但是电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般电动机的电阻很小，但电流很大；分压不仅会降低效率，而且实现很困难。 方案三：采用由电力电子器件组成的H 型PWM 电路。用单片机控制电力电子器件使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动机转速。这种电路由于工作在电力电子器件的饱和截止模式下，效率非常高；H 型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性也极佳，是一种广泛采用的PWM 调速技术。 兼于方案三调速特性优良、调整平滑、调整围广、过载能力大，因此本设计采用方案三。 4单闭环直流电机调速系统设计 4.1单闭环调速原理 4.1.1 闭环系统框图 4.1.2 调速原理 直流电机转速有： 常数Ke Ka 不变，Ra 比较小。 所以调节Ua 就能调节n 。 n n I K R K U K R I U n d d a e e d ?-=Φ -Φ=-=0φa a a U I U ≈-
电气传动课程设计 班级：06111102 姓名：古海君 学号：1120111573 其它小组成员： 余德本 梁泽鹏 王鹏宇 2014．10．2
摘要 本次课程设计要求设计并调试出直流双闭环调速系统。通过搭建电流环（内环）和转速环（外环）使系统稳态无静差，动态时电流超调量小于5%，并且空载启动到额定转速时的转速超调量小于10%。系统的驱动装置选用晶闸管，执行机构为直流伺服电动机。 本文首先明确了课程设计任务书，对其中的相关概念进行分析。之后对课题的发展状况进行调研，了解双闭环调速系统在现代工业中的应用意义和价值。然后对实验条件作了详细介绍，包括实验台各个组成部分以及实验设备的选型和工作原理。以上内容均为课程设计准备工作，之后重点记录了实验的测试、仿真和调试过程。其中，测试部分详细介绍了各个电机参数和系统参数测试方法和数据结果，并利用这些数据计算调节器的参数；仿真部分利用matlab软件通过已经求得的参数得出计算机仿真结果，并观察是否满足任务书要求；调试部分是核心，给出了现场调试全部过程并配以图片加以说明。文章最后给出测试结果从而
得出结论，并论述了实验注意事项并加以总结。 转速电流双闭环直流调速系统是性能优良，应用广泛的直流调速系统,，它可以在保证系统稳定性的基础上实现转速无静差，并且具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点。转速电流双闭环直流调速系统的控制规律、性能特点和设计方法是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础，值得更加深入的学习研究。
目录 一、课程设计任务书 (1) 二、课题的发展状况研究意义 (1) 三、设备选型 (2) 四、实验台简介 (4) 五、参数测试 (7) 六、参数设计 (15) 七、系统调试 (18) 八、系统测试结果 (26) 九、实验室安全及实验过程注意事项 (27) 十、总结和心得体会 (28) 参考文献 (28) 附1：实验过程中遇到问题及解决方法 (29) 附2：小组分工，个人主要工作及完成情况 (30)
单片机系统课程设计报告 专业：自动化 学生姓名： 学号： 指导教师： 完成日期：2011 年 3 月17 日
目录 1 设计任务和性能指标 (3) 1.1设计任务............................................................................ 错误！未定义书签。 2 设计方案 (4) 2.1任务分析 (4) 2.2方案设计 (4) 3 系统硬件设计 (5) 3.1时钟的电路设计 (5) 3.2复位电路设计 (5) 3.3灯控电路设计 (5) 3.4倒计时电路设计 (6) 3.5按键控制电路设计 (7) 4 系统软件设计 (8) 4.11秒定时 (8) 4.2定时程序流程 (8) 4.3交通灯的设计流程图 (9) 4.4定时器0与中断响应 (10) 5 仿真及性能分析 (10) 5.1仿真结果图 (11) 5.2仿真结果与分析 (12) 6 心得体会 (13) 参考文献 (14) 附录1 系统原理图 (15) 附录2 系统PCB图 .................................................................. 错误！未定义书签。附录3 程序清单 (17)
1.1设计任务 利用单片机完成交通信号灯控制器的设计，该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图5.1所示。设东西向为主干道，南北为支干道。 图5.1 交通灯示意图 1. 基本要求 （1） 主干道处于常允许通行的状态，支干道有车来时才允许通行。主干 道亮绿灯时，支干道亮红灯；支干道亮绿灯时，主干道亮红灯。 （2） 主、支干道均有车时，两者交替允许通行，主干道每次放行30秒， 支干道每次放行20秒，设立30秒、20秒计时、显示电路。 （3） 在每次由绿灯亮到红灯亮的转换过程中，要亮5秒黄灯作为过渡。 黄灯亮时，原红灯按1Hz 的频率闪烁。 （4） 要求主支干道通行时间及黄灯亮的时间均可在0～99秒内任意设置。 2. 选做 （1） 可设置紧急按钮，在出现紧急情况时可由交警手动实现全路口车辆 禁行而行人通行状态，即主干道和支干道均为红灯亮。 （2） 实现绿波带。所谓‘绿波带’，是指在一定路段，只要按照规定时速， 就能一路绿灯畅行无阻。“绿波带”将根据道路车辆行驶的速度和路口间的距离，自动设置信号灯的点亮时间差，以保证车辆从遇到第一个绿灯开始，只要按照规定速度行驶，之后遇到的信号灯将全是绿灯。 南 北 东 西
电气控制与P L C课程 设计报告 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
× × × ×大学 《电气控制与PLC》课程设计说明书专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 目录
第一部分: 电气线路安装调试技能训练 技能训练题目一:三相异步电机的可逆控制实验 在笼型电动机正反转控制线路中，只要改变电动机的三相电源进线的任意两相的相序，电动机即可反转。本实验给出电动机的“正-反-停”控制线路如图1所示，具有如下特点： 1、电气互锁 实验电路中采用了两个接触器KM1和KM2，分别进行正转和反转的控制。为了避免接触器KM1、KM2同时得电吸合造成三相电源短路，在KM1（KM2）线圈支路中串接有KM2（KM1）辅助常闭触头，保证了线路工作时KM1、KM2不会同时得电，电路能够可靠工作。 2、机械互锁 实验电路中采用了复合按钮SB1为正转按钮，复合按钮SB2为反转按钮，停止按钮SB3。采用按钮SB1与SB2组成机械互锁环节，以求线路能够方便操作。 电气原理图: 电气安装接线图: 本人完成的安装线路实物图片一:
技能训练题目二:三相异步电机Y-△降压启动控制 从主回路看，当接触器KM1、KM2主触头闭合，KM3主触头断开时，电动机三相定子绕组作Y连接；而当接触器KM1和KM3主触头闭合，KM2主触头断开时，电动机三相定子绕组作△连接。因此，所设计的控制线路若能先使KM1和KM2得电闭合，后经一定时间的延时，使KM2失电断开，而后使KM3得电闭合，则电动机就能实现降压起动后自动转换到正常工作运转。该线路具有以下特点: (1) 接触器KM2与KM3通过辅助常闭触点KM2与KM3实现电气互锁，保证接触器KM2与KM3不会同时得电，以防止三相电源的短路事故发生。 (2) 依靠时间继电器KT进行控制，保证在按下起动按钮SB2后，使接触器KM1、KM2和时间继电器KT线圈先得电。时间继电器KT的整定时间到后，依靠时间继电器KT的通电延时断开常闭触点先断，KT的通电延时闭合常开触点后闭合的动作次序，保证KM2先断，而后再自动接通KM3，也避免了换接时电源可能发生的短路事故。 (3) 本线路正常运行（△形连接）时，接触器KM2及时间继电器KT均处断电状态。电气原理图: 电气安装接线图: 本人完成的安装线路实物图片二: 技能训练小结: 1、电气原理图的绘制要求:
. .. . .. .. 西南科技大学 2011级微机原理与接口技术 课程设计报告 课题名称微机原理与接口技术 姓名 学号 院、系、部制造科学与工程学院 专业 指导教师 2014年月日
目录 一、绪言 (1) 二、系统设计 (1) 2.1系统整体流程图 (1) 2.2日历时钟的控制方案论证 (1) 2.3单片机的选择方案论证 (2) 2.4键盘选择方案论证 (2) 2.5显示模块的选择方案论证 (2) 2.6模块的选择方案论证 (2) 三、硬件电路设计 (2) 3.1日历时钟的控制电路图 (2) 3.2行列式键盘的设计 (3) 3.3数码管显示电路的设计 (3) 3.4蜂鸣器驱动电路的设计 (4)
3.5主要元器件选择 (4) 四、程序流程图 (5) 五、c语言程序设计 (5) 六、日历时钟的控制器仿真 (19) 6.1K e i l调试 (19) 6.2P r o t e u s调试 (19) 七、结束语 (20) 八、参考文献 (21) 1、绪言 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。电子时钟是现代社会中的主要计时工具之一，广泛应用于手机，电脑，汽车等社会生活需要的各个方面，及对时间有要求的场合。本设计采用AT89C51单片机作为主要核心部件，附以上电复位电路，时钟电路及按键调时电路组成。数字钟已成为人们日常生活中：必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
北华航天工业学院 课程设计报告（论文） 课程名称：微机控制技术课程设计 设计课题：步进电机的控制系统 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 设计时间：2013年06月11日
北华航天工业学院电子工程系 微机控制技术课程设计任务书 姓名：专业：班级： 指导教师：职称：教授时间：2013.6.11 课程设计题目：步进电机的控制系统 设计步进电机单片机控制系统，其功能如下： 1．具有对步进电机的启停、正反转、加减速控制； 2．控制按钮分别为正转、反转、加速、减速、以及停止键； 3．能够通过三位LED数码管（或液晶显示器）显示当前的转动速度，并且由两只不同颜色的发光二极管分别指示正转和反转，因此可以清楚的显示当前转动方向和转速； 4．要求每组选择的步进电机控制字不同； 5．用单片机做控制微机； 应用软件：keil protues 成果验收形式： 1.课程设计的仿真结果 2.课程设计的报告书 参考文献： 【1】张家生. 电机原理与拖动基础【M】. 北京：北京邮电大学出版社，2006. 【2】马淑华，王凤文，张美金. 单片机原理与接口技术【M】.北京：北京邮电大学出版社，2007. 【3】顾德英，张健，马淑华.计算机控制技术【M】. 北京：北京邮电大学出版社，2006. 【4】张靖武，周灵彬. 单片机系统的PROTEUS设计与仿真【M】. 北京：电子工业出版社，2007 第16周 时间 安排 指导教师教研室主任： 2013年06 月11日
内容摘要 步进电机是一种进行精确步进运动的机电执行元件，它广泛应用于工业机械的数字控制，为使系统的可靠性、通用性、可维护性以及性价比最优，根据控制系统功能要求及步进电机应用环境，确定了设计系统硬件和软件的功能划分，从而实现了基于8051单片机的四相步进电机的开环控制系统。控制系统通过单片机存储器、I/O接口、中断、键盘、LED显示器的扩展、步进电机的环形分频器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路、单电压驱动电路等的设计，实现了四相步进电机的正反转，急停等功能。为实现单片机控制步进电机系统在数控机床上的应用，系统设计了两个外部中断，以实现步进电机在某段时间内的反复正反转功能，也即数控机床的刀架自动进给运动，随着单片机技术的不断发展，单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，自六十年代初期以来，步进电机的应用得到很大的提高。 关键词：步进电机单片机数码管显示
一：课程设计题目 秒表/时钟计时器 二：课程设计任务与要求： 利用89C51单片机设计秒表/时钟计时器，通过LED显示器显示秒十位和个位，在设计过程中用一个存储单元作为秒计数单元，当一秒钟到来时，就让秒计数单元加1，当秒计数达到60时，就自动返回到0，重新开始秒计数。 三：设计过程： 1.设计原理：此次课程设计题目是秒表/时钟计时器，由课程设计的要求和任务，我采用的C语言编程，设计秒表要求一秒定时，采用了定时器和FOR循环来定时，其中一个软件一个硬件，会在方案论证中分析在1秒时采用的是硬件定时，即用单片机内部的定时器T0。先将时钟初始化，赋入初值50ms定时，循环20次来进行1秒定时。然后由定义的变量second来进行加一运算，然后将其值通过P1，P2口在数码管上进行显示。其中数码管的显示时，我在程序中首先定义了一个关于数码管显示的字形码定义，以便在显示时调用即可。 （1）方案论证： 方案1：在方案1中，我们所选用的是软件定时，即用for循环来定时1秒进行显示的变化。 方案2：在方案2中，采用的是硬件定时，即用单片机内部的定时器T0。先将时钟初始化，赋入初值50ms定时，循环20次来进行1秒定时。 方案比较：我们从两方面进行两种方案的比较，第一，由于此次课程设计要求是秒表，则在定时时要求比较精确，所以采用硬件的定时器定时时比较准确的。第二，由于秒表的定时程序是很小的，在利用软件定时占用的CPU并不是很多，不能显现出来，但真正大程序时会很占用资源的，所以在用定时中断过程中是非常节省资源的。综合上述两种比较，我们选用了第二种方案。 （2）创新点： a.在课程要求的基础上，我们做成的电路板上，用复位键来控制秒表计时的重新开始，即清零。 b.在以上设计的基础上，我们又重新设计了一个程序，基本原理没有变，只是将
机电控制技术课程设计报告书 1.1任务描述 本系统结构与工作原理如上图所示，纺织品由五个电动机带动辊子与橡胶辊的摩擦带动左向右传动。要求设计该系统的控制部分。本控制部分采用西门子S7-224PLC（继电器型）控制5个三相变频电机，实现纺织布料在该系统中自左向右的同步传动。 1.2 控制任务和要求 （1）确定本系统所需要的电气元件，并说明元件型号； （2）变频电机的转速范围0~1500r/min； （3）按下启动按钮，布料按一个初始速度自左向右运行； （4）一直按下升速按钮，布料运行速度持续上升（上升到上限不在上升）；一直按降速按钮，布料运行速度持续下降（下降到下限不在下降）； (5)按停止按钮，系统停止运行； 2 控制方案的选择 交流电机按品种分同步电机、异步电机两大类。 同步电机转子的转速n s与旋转磁场的转速相同，称为同步转速。n s与所接交流电的频率 (f)、电机的磁极对数(P)之间有严
格的关系 n s＝f/P 在中国，电源频率为50HZ，所以三相交流电机中一对磁极电机的同步转速为3000转/分，三相交流电机中两对磁极电机的同步转速为1500转/分，以此类推。异步电机转子的转速总是低于或高于其旋转磁场的转速，异步之名由此而来。异步电机转子转速与旋转磁场转速之差（称为转差）通常在10％以内。 转差率 S=n0-n/n0(n0为同步转速，n为空载转速) 由此可知，交流电机（不管是同步电机还是异步电机）的转速都受电源频率的制约。因此,交流电机的调速比较困难,最好的办法是改变电源的频率。 本系统结构与工作原理如上系统联动控制图所示，纺织品由五个电动机带动辊子与橡胶辊的摩擦带动左向右传动。首先可以看出该系统属于同步开环控制，在布的同步传动中必须保证布在传动过程中始终被拉直，因此要求后一个电动机的转速比前一个电动机的转速高，但转速差不宜过大，否则会影响布的质量甚至会拉断布。由上述控制要求可知，本系统要求五个电机实现同步升速和同步降速，而且在升速和降速的过程中保持各个电机之间存在一个速度差，从而使绕过辊子的布保持一定的张力。如果在运行过程中出现紧急情况，可以实现紧急停车，从而把损害减小到最少。 为了实现上述功能，达到控制要求，经分析可知，选择变频调速的开环交流调速系统。理由如下： （1）提供的电源为工频50HZ的三相四线制的线电压为380V
物理与机电工程学院课程设计报告 课程名称：单片机课程设计 系部：物理与机电工程学院 专业班级：09 电子信息工程（1）班 学生姓名： 指导教师： 完成时间： 报告成绩： 评阅意见： 评阅教师日期
题目：交通灯设计 一、设计任务与要求 1、设计任务：十字路口红绿交通灯 北 西 东 南 利用单片机完成交通信号灯控制器的设计，该交通信号灯控制器由一条主干道和一条支干道汇合成十字路口，在每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停在禁行线外。用红、绿、黄发光二极管作信号灯。如图上图所示。设东西向为主干道，南北为支干道。 2、设计基本要求： （1）车辆通行繁忙的十字交叉路口，设计一交通灯控制器，设东西方向通行时间为40秒，当剩余3秒时黄灯亮，南北方向通行时间为25秒，当剩余3秒时黄灯亮。 （2）东西、南北方向各用三个（绿、黄、红）LED表示，并用数码管显示 东西、南北方向的剩余时间。 （3）可利用按键修改时间参数。
二、方案设计与论证 本次实训单片机交通灯控制要求用单片机编写程序，并且自制电路板，最后要能实现东西方向通行时间为40秒，当剩余时间为3秒时黄灯亮，南北方向通行时间为25秒，当剩余3秒时黄灯亮的基本功能。东西方向通行，可用绿色的LED显示通行信号，同时南北方向须禁行，可用红色的LED显示禁行信号，并且用数码管显示禁行倒计时的数字显示，当倒计时为3秒时开始亮黄灯，作为警示信号，同时设计可以随时修改时间参数的按键。 方案一、STC89C52+点阵式LED显示 采用独立式的稳压电源。显示采用点阵式LED显示。这种方案实现复杂，需完成大量的软件工作，但同时其功能强大，可以显示各种英文字符，汉字，图形等。 方案二、STC89C52+七段共阳极数码管