电动婴儿床设计课程设计

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1、重庆三峡学院课程设计题目电动婴儿床设计院系机械工程学院专业机械设计制造及其自动化年级2009级组员姓名指导教师完成课程设计时间2013年4月目录摘要I引言I一、整体方案设计（各功能）1二、曲柄滑块机构12.1设计分析12.2相关参数计算12.2.1曲柄滑块机构中最小传动角γmin的计算22.2.2计算极位夹角22.2.3.设计变量X的取值范围32.2.4.曲柄滑块机构各构件尺寸4三、传感部分设计43.1声控部分43.1.1驻极体话筒43.1.2ADC0804芯片5四、PLC控制设计54.1PLC控制设计分析54.1.1现场器件与PLC内部等效继电器地址编号的对照表64.1.2PLC与现场器件的

2、实际安装接线图64.1.3梯形图7五、三维模拟图7六、总结8七、参考文献8摘要婴儿睡觉时常会醒来哭，可能在在深夜、也可能在父母做饭或其他繁忙时刻，让父母疲惫不堪，既不能休息好也不能做很好的照顾孩子。随着智能机器的行业的不断发展，电动婴儿床越发受到小孩父母的欢迎。为此，我们设计了基于PLC控制的电动婴儿床，当婴儿睡觉哭醒时，可以实现婴儿床的自动摇晃和播放催眠曲。同时，我们设计的婴儿床还加有教学模块和娱乐模块，有助于婴儿智力的发展。此设计，主要涉及到机械原理、机械设计、电工学、传感器等方面的知识。引言随着科技越来越发达，智能的婴儿床也开始越来越多地受到人们的青睐。摇床精美的外观设计和流畅的线条，带

3、给人质的美感，优质全木的结构与颜色的和谐搭配，加上环保油漆的精心烤制，尽显购买者的档次与品位，完美的功能和简单方便的操作，给初为父母的你轻松生活的享受，也给宝宝带来一个温馨而舒适的睡眠环境。婴儿常半夜啼哭，父母们往往为了照顾婴儿而疲惫不堪．针对上述问题，我们组准备通过设计一个简单又实用的的摇摆床来减轻父母的负担，该设计主要由一个可调速的电动机和滑块曲柄机构来实现下面介绍系统的主要研究思路。I一、整体方案设计（各功能）图1摇摆及教学控制电路遥控婴儿床主要由曲柄滑块机构、传感部分、PLC控制器、电动机、教学娱乐部分组成。其控制电路如图1，接通电源后，当婴儿哭泣（哭声频率达到一定值）时，传感器（驻极

4、体话筒）接受转换成电信号，经放大调理电路后使SB4，接通时间继电器KT，时间继电器设定一定时间（一般为5~10分钟），控制摇摆机构的运动，婴儿床开始摇动，运动到设定时间后即停止运动。当需要对婴儿进行英语教学时，按下英语教学开关SB1，使英语教学模块的继电器KM1接通，并使英语教学模块通电。当按下音乐播放开关SB2、故事教学开关SB3，其工作原理和英语教学原理相同。二、曲柄滑块机构2.1设计分析要实现婴儿床的连续摇摆或移动常用的机构有曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构，考虑到所选机构的简单性以及机构传力性能的好坏，在这里我们采用曲柄滑块机构。曲柄滑块机构有一个重要特点是具有急回特性。故可按行程速比系数K

5、来设计具有最优传力性能的曲柄滑块机构。2.2相关参数计算在这里我们设计曲柄滑块机构的滑块行程H=18cm，行程速比系数K=81.3，待定设计参数为a、b和e。2.2.1曲柄滑块机构中最小传动角γmin的计算传动角是四杆机构传动性能的重要指标之一，工程上常以γ值来衡量机构的传力性能。传动角越大，对机构传动愈有利。曲柄滑块机构如图2所示，图中AB为曲柄，长度为a，BC为连杆，长度为b，偏心距为e。图2曲柄滑块机构原理图当主动件为曲柄时，随着其位置不同，γ值亦不同，最小传动角γ出现在曲柄与滑块导路垂直的位置，其值为：（1）2.2.2计算极位夹角如下图b，现设AC1=X，将X作为设计变量，如果确定了A

6、点的位置，a、b和e也就确定。下面找出a、b和e与设计变量X之间的关系，最终可求出最小传动角与X的关系表达式：8图3机构设计图如图在△AC1C2中因为所以(2)又因为所以(3)将代入(1)可得（4）将式（2）、（3）代入式（4），γ的最小值仅为X的函数，然后对X求导使其导数等于0，进而可求得γ的最小值。2.2.3.设计变量X的取值范围当A点位于点时X最小：当A点位于M点时X取最大:将已知数值代入以上各式可得：X的取值范围为0～41.437cm，X=10.256cm时，γmin的最大值为18.473°。82.2.4.曲柄滑块机构各构件尺寸曲柄a=8.6cm连杆b=18.8cm偏心距e=5.6cm

7、三、传感部分设计3.1声控部分声控部分原理电路图如图4所示，主要由驻极体话筒、带通滤波电路、调理放大电路、ADC0804组成。驻极体话筒相当于传感器，驻极体话筒检测到小孩哭声，产生电压变化，经过带通滤波电路，使频率在300HZ（小孩的哭声频率）左右的的声音通过，避免外部例如脚步、大人说话声等一系列声音的干扰，然后通过调理放大电路后将信号传给ADC0804芯片进行数模转换，最后将信号传给PLC处理，