机电一体化课程设计-中国地质大学

《机电一体化课程设计-中国地质大学》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、机电一体化课程设计学院：机电学院专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：指导老师：吴来杰付先成2014年2月27日一、选题背景3二、设计要求3三、选题目的3四、方案论证4五、系统工作原理：5六、电路分析51、单片机选择52、单片机复位电路73、传感器选择75、油压、油温检测及放大电路96、A/D转换107、外接键盘118、并行I/O的扩展129、报警系统：1310>LED显示电路13七、电路原理图转化PCB板14八、参考文献：18九、课程设计心得体会18、选题背景机电一体化是以机械技术和电子技术为主题，多门技术学科相互渗透、相互结合的产物，是正在发展和逐渐完善的一门新兴的学科。机电一体化使机

2、械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了以“机电一体化”为特征的发展阶段。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。当前数字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

3、复杂的功能，伴随对软件依赖性的增加，软件的开发成木也相应提高，甚至出现赶超硬件投入的趋势。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。二、设计要求设计一基于单片机的液压系统油温油压检测系统，其中：压力P=0-15MPa,油温T=0-80°Co要求设计并绘制电路原理图和印刷电路板(PCB图)。内容包括:1、绘制电路原理图；2、绘制印刷电路板图；3、撰写设计报

4、告书。三、选题目的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耍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。因此这次课程设计，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。接触和学习一种相当有效的电路设计软件PR0TEL99,熟悉和了解基本的操作，能够根据设计需求独立设计和布局出合理

5、的电路原理图（SCH）和电路板图（PCB）o系统化针对实际问题的解决和设计思路，掌握独立解决问题的方法，为即将面临的社会实践打好基础，都是非常必要的。方案论证1、单片机控制的液压油温检测系统中，其要检测的指标有油压和油温两个。油压的检测要用压力传感器，而油温的检测要用温度传感器。传感器一般由敏感元件，转换元件和基本转换电路三部分组成。敏感元件直接感受被测量，并以确定的关系输出某一物理量。转换元件将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数量。基木转换电路将电路参数量转换成便于测量的电量。2、电量通过整流电路的输出电压不是理想的平滑直流，而是单方向的脉动直流,即除了直流分量以外还有许多交流分量。所

6、以要针对电源的负载特性选择合适的滤波电路。滤波电路就是使单向脉动直流变成平滑直流的电路，常用电阻，电容和电感组合而成。3、由于传感器检测到的信号经整流，滤波放大电路后输出的是模拟信号，（如电压，电流，频率等）。这些信号计算机是识别不了的，所以要进行A/D转换。A/D转换电路的功能是将连续变化的模拟信号转换成数字信号，以适应计算机处理。4、通过A/D转换电路输岀数字信号，该信号进入MCS-51单片机，通过单片机来实现检测和控制功能。木系统中要控制油温和油压，还要在油温和油压超过设定的额定值时，系统发出报警。所以要通过显示器，键盘和报警电路来实现。图1方案原理图其中：1、液压压力传感器采用油压传

7、感器选型为AK-1C-2压力传感器2、油温传感器选型为DS18B20油温传感器。o3、A/D转换芯片采用ADC0809o4、单片机采用89C5K5、I/O扩展釆用8155o6、键盘、显示接口采用74LS138译码器扩展。五、系统工作原理：整个系统拟采用压力传感器和温度传感器对所需的信号进行采集，当获取所需的信号之后，经过对信号的滤波和放大电路的放大号，传输至A/D转换器进行A/D转换，将采集到的模拟信号转化为