母導(dǎo)線參數(shù)檢測機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計,導(dǎo)線,參數(shù),檢測,控制系統(tǒng),設(shè)計 南京工程學(xué)院 自動化學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 題目： 母導(dǎo)線參數(shù)檢測機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計（下位機(jī)） 專 業(yè)： 自動化（數(shù)控技術(shù)應(yīng)用） 班 級： 數(shù)控032 學(xué) 號： 203030438 學(xué)生姓名： 楊華勇 指導(dǎo)教師： 華茂發(fā) 副教授 2007年3月 本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 學(xué)生姓名 楊華勇 學(xué) 號 203030438 專 業(yè) 自動化（數(shù)控技術(shù)應(yīng)用） 指導(dǎo)教師 華茂發(fā) 職 稱 副教授 所在院系 自動化學(xué)院 課題來源 自擬課題 課題性質(zhì) 工程設(shè)計 課題名稱 母導(dǎo)線參數(shù)檢測機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計（下位機(jī)） 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義? 采用單片機(jī)的基本原理、接口技術(shù)及系統(tǒng)應(yīng)用等知識，根據(jù)自動檢測母導(dǎo)線導(dǎo)電片電阻及導(dǎo)電片之間的絕緣強(qiáng)度等技術(shù)參數(shù)的要求，進(jìn)行母導(dǎo)線參數(shù)檢測機(jī)控制系統(tǒng)（下位機(jī)）的設(shè)計。 1、畢業(yè)設(shè)計的具體內(nèi)容：采用8031作為CPU，外擴(kuò)程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。I/O用8255擴(kuò)展，鍵盤及選擇開關(guān)用8155擴(kuò)展，步進(jìn)電機(jī)脈沖信號經(jīng)鎖存器輸出。6位LED靜態(tài)顯示：其中一位十六段的“米”字形的LED用于顯示字母，其余的五位皆是七段LED，其中的第一位LED用于顯示坐標(biāo)負(fù)號，其后三位用于顯示檢測機(jī)構(gòu)位移量的整數(shù)部分，最后一位LED用于顯示檢測機(jī)構(gòu)位移量的小數(shù)部分。 2、畢業(yè)設(shè)計應(yīng)完成的技術(shù)文件：畢業(yè)設(shè)計開題報告、控制系統(tǒng)原理圖、PCB圖、英文翻譯資料、畢業(yè)設(shè)計論文。 本課題設(shè)計的意義： 本課題對母導(dǎo)線參數(shù)檢測機(jī)控制系統(tǒng)（下位機(jī)）的應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計，以達(dá)到能夠自動檢測母導(dǎo)線絕緣強(qiáng)度和導(dǎo)線電阻這兩個技術(shù)參數(shù)的目的，其設(shè)計意義如下： 1、母導(dǎo)線與我們的生活密切相關(guān)。母導(dǎo)線主要用于近距離的電力傳輸，尤其在現(xiàn)代高層建筑及電纜橋架領(lǐng)域，幾乎都是用它進(jìn)行電力傳輸。 2、目前在國內(nèi)，母導(dǎo)線技術(shù)參數(shù)的檢測還是由人工完成，其自動檢測技術(shù)還是個空白。該設(shè)計可在這方面提供一定的參考應(yīng)用價值。 3、減小操作誤差，降低檢測人員的人身安全。手動定位檢測頭檢測母導(dǎo)線的導(dǎo)電片電阻和導(dǎo)電片間的絕緣強(qiáng)度，很容易由于定位不準(zhǔn)而產(chǎn)生操作誤差。另外，在檢測母導(dǎo)線的絕緣強(qiáng)度時，需要對母導(dǎo)線通以高電壓，這無疑會威脅到檢測員的人身安全。采用本控制系統(tǒng)可對檢測頭進(jìn)行自動定位及檢測，能提高檢測效率及操作的安全性。 4、適應(yīng)市場需求。隨著社會的發(fā)展，人工檢測遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會對生產(chǎn)率的要求，采用自動檢測技術(shù)將會大大提高企業(yè)的生產(chǎn)率，減少人員的投入，給企業(yè)帶來廣闊的市場前景和顯著的社會效益。 文 獻(xiàn) 綜 述 母導(dǎo)線主要技術(shù)參數(shù)自動檢測時，下位機(jī)接收上位機(jī)發(fā)送的啟動信號開始工作，控制檢測臺的傳送裝置和氣壓傳動定位機(jī)構(gòu)傳送和定位母導(dǎo)線。接著，下位機(jī)通過運動機(jī)構(gòu)控制檢測系統(tǒng)導(dǎo)電片的電阻與導(dǎo)電片間的絕緣強(qiáng)度，并顯示控制軸的位移量。文獻(xiàn)[1][2][3][4][5][6]對控制傳動和定位的控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計提供了大量內(nèi)容作為參考，主要是單片機(jī)的基本原理、接口技術(shù)以及系統(tǒng)設(shè)計方面的知識。其中文獻(xiàn)[3][4][5]對CPU（8031）的引腳、復(fù)位電路等方面的知識作了介紹；文獻(xiàn)[3][6]對外擴(kuò)程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的引腳等知識作出了詳細(xì)的闡述；文獻(xiàn)[1][2][3][5]對8255和 8155的擴(kuò)展等知識給出了詳盡的描述；文獻(xiàn)[3][5][6]對控制軸位移量顯示部分提供了大量理論依據(jù)，主要是8031的LED靜態(tài)顯示方面的敘述。文獻(xiàn)[7][8]對控制系統(tǒng)硬件電路的繪制的基礎(chǔ)知識作了介紹，主要是電路原理圖的設(shè)計、生成報表文件、元件的封裝、PCB板的布局和布線等方面知識。 參考文獻(xiàn)： 1、《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》，喻萍、郭文川，化學(xué)工業(yè)出版社，2006 2、《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計》，何立民，北航出版社，1990 3、《單片機(jī)原理及應(yīng)用》，趙德安，機(jī)械工業(yè)出版社，2004 4、《單片機(jī)原理及其接口技術(shù)》，胡漢才，清華大學(xué)出版社，2003 5、《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》，李朝青，北航出版社，1993 6、《微機(jī)原理與接口技術(shù)》，龔義建、嚴(yán)運國，科學(xué)出版社，2005 7、《Protel 99 SE電子電路設(shè)計》，文艷、譚鴻，機(jī)械工業(yè)出版社，2006 8、《Protel99SE 電路設(shè)計與仿真技術(shù)》，王正謀，福建科學(xué)技術(shù)出版社，2006 研 究 內(nèi) 容 1、在本課題控制系統(tǒng)（下位機(jī)）控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計中，CPU采用了8031單片機(jī)。外擴(kuò)了32K的程序存儲器，用來存放預(yù)先編制好的控制程序；外擴(kuò)了4K的數(shù)據(jù)存儲器，用來存放控制檢測頭運動位移量的檢測程序。 2、采用6位LED靜態(tài)顯示。其中一位十六段 “米”字形LED用于顯示字母，其余的五位皆是七段LED，其中第一位用于顯示坐標(biāo)負(fù)號，其后三位用于顯示檢測機(jī)構(gòu)位移量的整數(shù)部分，最后一位用于顯示檢測機(jī)構(gòu)位移量的小數(shù)部分。 3、用8155芯片擴(kuò)展編輯按鍵和母導(dǎo)線種類選擇開關(guān)。編輯按鍵有：0~9、dp、X、Y、U、V、M、N、F、Enter、Delete、Space等；母線槽種類選擇開關(guān)有六種選擇：一層三列、一層四列、一層五列、兩層三列、兩層四列、兩層五列。 4、用8255擴(kuò)展了若干個I/O口，用來控制位置檢測信號、壓力繼電器信號、步進(jìn)電機(jī)正負(fù)超程信號的輸入和異步電機(jī)起停信號、電磁換向閥換向信號、絕緣強(qiáng)度檢測儀與微歐計測量頭切換信號的輸出。 5、選擇鎖存器74LS273，用來鎖存輸出控制四個步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)脈沖信號。 研 究 計 劃 3.1 --- 3.2 熟悉課題 3.5 --- 3.9 收集畢業(yè)設(shè)計課題有關(guān)資料 3.12 --- 3.16 撰寫畢業(yè)設(shè)計開題報告 3.19 --- 3.23 擬定設(shè)計方案 3.26 --- 3.30 設(shè)計CPU擴(kuò)展電路 4.2 --- 4.6 設(shè)計顯示電路 4.9 --- 4.13 設(shè)計I/O接口電路 4.16 --- 4.20 設(shè)計鍵盤擴(kuò)展電路 4.23 --- 4.27 用PROTEL繪制CPU擴(kuò)展電路原理圖 4.30 --- 5.4 用PROTEL繪制其余電路原理圖 5.7 --- 5.11 繪制PCB圖 5.14 --- 5.18 設(shè)計程序流程圖 5.21 --- 5.25 英文資料翻譯 5.28 --- 6.1 撰寫畢業(yè)設(shè)計論文 6.4 --- 6.8 修改畢業(yè)設(shè)計論文 6.11 --- 6.15 畢業(yè)答辯 特 色 與 創(chuàng) 新 本論文特色與創(chuàng)新如下： 1、本課題所設(shè)計的硬件電路經(jīng)進(jìn)一步完善，結(jié)合控制軟件，可自動控制檢測頭的移動和檢測，代替了傳統(tǒng)的手工檢測，提高了檢測效率和精度，降低了操作人員的危險性。 2、采用單片機(jī)作為控制系統(tǒng)硬件電路的控制核心，自動檢測一層三列、一層四列、一層五列、兩層三列、兩層四列、兩層五列六個種類的母導(dǎo)線的技術(shù)參數(shù)，自動化程度高，檢測范圍寬，控制電路簡單實用。 指導(dǎo)教師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室意見 主任簽名： 年 月 日 系部意見 教學(xué)主任簽名： 年 月 日