机电一体化技术毕业设计样本
武汉理工大学网络教育毕业设计
网络与继续教育学院
毕业设计题目：智能温度器的研究
学校：武汉理工大学
专业：机电一体化
姓名：卫康
指导老师：江毅
完成时间： 2011年8月15日
摘要：XMT-100系列数字显示控制仪是一种带微电脑的新型全量程智能仪表。它与热电阻、热电偶、压力变送器、远程电阻压力表及各种线性变送器配合使用，可测量和控制温度、压力、流量、电压、电流等各种工业参数，适用于冶金、化工、电力、轻功、医疗、视频、半导体等行业。
本文介绍了温度控制器的硬件及软件，硬件包括pt传感器、电压放大器、压频转换器lm331及89s8253-8279组成的单片机系统。
关键词传感器、电压放大器、lm331、单片机
目录
第一章绪论............................................................................... 错误！未定义书签。第二章本次毕业设计任务
2.1设计题目： (1)
2.2设计意义： (2)
第三章软件设计
3.1.1 Pt温度传感器 (4)
3.1.2 恒流源介绍 (4)
恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。.. 4
3.3 电压-频率变换器LM331 (6)
3.3.1 Lm331周边电路图 (6)
3.3.2 概述 (6)
3.3.3 工作原理 (7)
3.4 8279单片机的性能及结构......................... 错误！未定义书签。
3.4.1 芯片引脚功能说明....................... 错误！未定义书签。
3.4.2 内部结构............................... 错误！未定义书签。
3.5 Pcb印制板电路图 (9)
3.5.1 PCB发展简介： ......................... 错误！未定义书签。
第四章软件设计
4.1 程序流程图如下.................................. 错误！未定义书签。第五章数和数值的编码
5.1 前面板示意图及案件说明：........................ 错误！未定义书签。
5.2 仪表参数的设置流程.............................. 错误！未定义书签。参考文献. (13)
第一章绪论
1.1单片机发展概述
1946年第一台电子计算机诞生至今，只有50年的时间，依靠微电子技术和半导体技术的进步，从电子管——晶体管——集成电路——大规模集成电路，现在一块芯片上完全可以集成几百万甚至上千万只晶体管，使得计算机体积更小，功能更强。特别是近20年时间里，计算机技术获得飞速的发展，计算机在工农业，科研，教育，国防和航空航天领域获得了广泛的应用，计算机技术已经是一个国家现代科技水平的重要标志。
单片机诞生于20世纪70年代，象Fairchid公司研制的F8单片微型计算机。所谓单片机是利用大规模集成电路技术把中央处理单元(Center Processing Unit,也即常称的CPU)和数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)及其他I/O通信口集成在一块芯片上，构成一个最小的计算机系统，而现代的单片机则加上了中断单元，定时单元及A/D 转换等更复杂、更完善的电路，使得单片机的功能越来越强大，应用更广泛。
20世纪70年代，微电子技术正处于发展阶段，集成电路属于中规模发展时期，各种新材料新工艺尚未成熟，单片机仍处在初级的发展阶段，元件集成规模还比较小，功能比较简单，一般均把CPU、RAM有的还包括了一些简单的I/O口集成到芯片上，象Farichild公司就属于这一类型，它还需配上外围的其他处理电路方才构成完整的计算系统。类似的单片机还有Zilog公司的Z80微处理器。
1976年INTEL公司推出了MCS-48单片机，这个时期的单片机才是真正的8位单片微型计算机，并推向市场。它以体积小，功能全，价格低赢得了广泛的应用，为单片机的发展奠定了基础，成为单片机发展史上重要的里程碑。
在MCS-48的带领下，其后，各大半导体公司相继研制和发展了自己的单片机，象Zilog公司的Z8系列。到了80年代初，单片机已发展到了高性能阶段，象INTEL公司的MCS-51系列，Motorola公司的6801和6802系列，Rokwell公司的6501及6502系列等等,此外,***的著名电气公司NEC和HITACHI都相继开发了具有自己特色的专用单片机。
80年代，世界各大公司均竞相研制出品种多功能强的单片机，约有几十个系列，300多个品种，此时的单片机均属于真正的单片化，大多集成了CPU、RAM、ROM、数目繁多的I/O接口、多种中断系统，甚至还有一些带A/D转换器的单片机，功能越来越强大，RAM和ROM的容量也越来越大，寻址空间甚至可达64kB，可以说，单片机发展到了一个全新阶段，应用领域更广泛，许多家用电器均走向利用单片机控制的智能化发展道路。
泛的应用。因此研究和设计数控激光切割有很强的现实意义。微机控制技术正在发挥出巨大的优越性。
1.2单片机发展趋势
现在可以说单片机是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。
纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：
1.低功耗CMOS化
MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点，这些特征，更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。
2.微型单片化
现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。
此外，现在的产品普遍要求体积小、重量轻，这就要求单片机除了功能强和功耗低外，还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式，其中SMD(表面封装)越来越受欢迎，使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。
3.主流与多品种共存
现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以80C51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的Winbond 系列单片机。所以C8051为核心的单片机占据了半壁江山。而Microchip公司的PIC 精简指令集(RISC)也有着强劲的发展势头，中国台湾的HOLTEK公司近年的单片机产量与日俱增，与其低价质优的优势，占据一定的市场分额。此外还有MOTOROLA公司的产品，日本几大公司的专用单片机。在一定的时期内，这种情形将得以延续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走的是依存互补，相辅相成、共同发展的道路。
第二章本次毕业设计任务
2.1设计题目：
《温度控制器》
2.2设计意义：
温度控制器控制方法一般分为两种：一种是由被冷却对象的温度变化来进行控制，多采用蒸气压力式温度控制器，另一种由被冷却对象的温差变化来进行控制，多采用电子式温度控制器。温度控制器可分为： 1．机械式温度控制器分为：蒸气压力式温度控制器、液体膨胀式温度控制器、气体吸附式温度控制器、金属膨胀式温度控制器。其中蒸气压力式温度控制器又分为：充气型、液气混合型和充液型。家用空调机械式温度控制器都以这类温度控制器为主。 2.电子式温度控制器分为：电阻式温度控制器和热电偶式温度控制器。
传统的温度控制器的电热元件一般以电热棒、发热圈为主，两者里面都用发热丝制成。发热丝通过电流加热时，通常达到1000℃以上，所以发热棒、发热圈内部温度都很高。一般进行温度控制的电器机械，其控制温度多在0-400℃之间，所以，传统的温度控制器进行温度控制期间，当被加热器件温度升高至设定温度时，温度控制器会发出信号停止加热。但这时发热棒或发热圈的内部温度会高于400℃，发热棒、发热圈还将会对被加热的器件进行加热，即使温度控制器发出信号停止加热，被加热器件的温度还往往继续上升几度，然后才开始下降。当下降到设定温度的下限时，温度控制器又开始发出加热的信号，开始加热，但发热丝要把温度传递到被加热器件需要一定的时候，这就要视乎发热丝与被加热器件之间的介质情况而定。通常开始重新加热时，温度继续下降几度。所以，传统的定点开关控制温度会有正负误差几度的现象，但这不是温度控制器本身的问题，而是整个热系统的结构性问题，使温度控制器控温产生一种惯性温度误差，
此次设计重点则是解决传统温度控制器系统结构上存在的问题。
2.3主要内容：系统任务
本装置的任务是对温度进行实时监测与控制。温度的变化会使pt温度传感器阻值发生变化，让恒流源电流通过电阻，根据U=I*R对电阻取电压，用电压放大器对电压值放大，压频转换器lm331对电压值进行转换，把输出的频率信号出入单片机比较处理，频率信号大于一定值时则发出中断。
第三章硬件电路设计
3.1 恒流源与pt传感器电路图及原理
3.1.1 Pt温度传感器
pt温度传感器是一种稳定性和线性都比较好的白金热电阻传感器,电阻式温度检测器(RTD,Resistance Temperature Detector)是一种物质材料作成的电阻,它会随温度的上升而改变电阻值,如果它随温度的上升而电阻值也跟著上升就称为正电阻係数,如果它随温度的上升而电阻值反而下降就称为负电阻系数。大部分电阻式温度检测器是以金属作成的,其中以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,最为稳定－耐酸碱、不会变质、相当线性...,最受工业界采用。
PT温度感测器是一种以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系式如下：R=Ro(1+αT) 其中α=0.00392,Ro为100Ω(在0℃的电阻值),T为摄氏温度
因此白金作成的电阻式温度检测器,又称为PT100。
传感器的接入非常简单,从系统的 5V 供电端仅仅通过一支电阻就连接到 PT100 了.这种接法通常会引起严重的非线性问题,但是.由于有了单片机的软件校正作为后盾,因此就简化了传感器的接入方式.
3.1.2 恒流源介绍
恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。
最简单的恒流源，就是用一只恒流二极管。实际上，恒流二极管的应用是比较少的，除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外，电流规格比较少，价格比较贵也是重要原因。最常用的简易恒流源用两只同型三极管，利用三极管相对稳定的电压作为基准，
这种恒流源优点是简单易行，而且电流的数值可以自由控制，也没有使用特殊的元件，有利于降低产品的成本。缺点是不同型号的管子，其电压不是一个固定值，即使是相同型号，也有一定的个体差异。同时不同的工作电流下，这个电压也会有一定的波动。因此不适合精密的恒流需求。
为了能够精确输出电流，通常使用一个运放作为反馈，同时使用场效应管避免三极管的电流导致的误差。如果电流不需要特别精确，其中的场效应管也可以用三极管代替。
恒流源的实质是利用器件对电流进行反馈，动态调节设备的供电状态，从而使得电流趋于恒定。只要能够得到电流，就可以有效形成反馈，从而建立恒
流源。
能够进行电流反馈的器件，还有电流互感器，或者利用霍尔元件对电流回路上某些器件的磁场进行反馈，也可以利用回路上的发光器件（例如光电耦合器，发光管等）进行反馈。这些方式都能够构成有效的恒流源，而且更适合大电流等特殊场合。
3.1.3 电路图及原理
图3.1 pt传感器与恒流源电路
令AA`、BB`与CC`3段电阻阻值相等为r，恒=流源I
A =I
B
U
A =I
A
*r+I
A
*R+I
A
*r
U
B =I
B
*r+I
B
*r
U A-U B=U AB=I A*R
3.2 电压放大器电路电路图
图3.2 电压放大器电路图
放大器的电压放大公式：U=A（u
+-u
-
），其中U为输出电压，A为放大器放大倍数，
u
+-u
-
=U
A
-U
B
，U
A
-U
B
为图一中U
AB
。
电路中引入电容是为了降低干扰脉冲。
放大电路引入电压负反馈后，能够使输出电压稳定。任何外界因素引起输
电压不稳时，输出电压的变化将通过反馈网络立即回送到放大电路的输入端，并与原输入信号进行比较，得出与前一变化相反的有效输人信号，从而使输出电压的变化量得到削弱，输出电压便趋于稳定。可见，负反馈使放大电路具有了自动调节能力。电压负反馈能够稳定输出电压。
3.3 电压-频率变换器LM331
3.3.1Lm331周边电路图
图3.3 lm331周边电路
3.3.2 概述
LM331是美国NS公司生产的性能价格比较高的集成芯片，可用作精密频率电压转换器、A/D转换器、线性频率调制解调、长时间积分器及其他相关器件。LM331采用了新的温度补偿能隙基准电路，在整个工作温度范围内和低到 4.0V电源电压下都有极高的精度。LM331的动态范围宽，可达100dB；线性度好，最大非线性失真小于0.01％，工作频率低到0.1Hz时尚有较好的线性；变换精度高，数字分辨率可达12位；外接电路简单，只需接入几个外部元件就可方便构成V/F或F/V等变换电路，并且容易保证转换精度。
LM331的内部电路组成如图1所示。由输入比较器、定时比较器、R－S触
发器、输出驱动管、复零晶体管、能隙基准电路、精密电流源电路、电流开关、输出保护管等部分组成。输出驱动管采用集电极开路形式，因而可以通过选择逻辑电流和外接电阻，灵活改变输出脉冲的逻辑电平，以适配TTL、DTL和CMOS等不同的逻辑电路。LM331可采用双电源或单电源供电，可工作在4.0～40V之间，输出可高达40V，而且可以防止Vcc短路。
3.3.3 工作原理
图3.4 lm331原理图
上图是由LM331组成的电压频率变换电路，LM331内部由输入比较器、定时比较器、R－S触发器、输出驱动、复零晶体管、能隙基准电路和电流开关等部分组成。输出驱动管采用集电极开路形式，因而可以通过选择逻辑电流和外接电阻，灵活改变输出脉冲的逻辑电平，以适配TTL、DTL和CMOS等不同的逻辑电路。
当输入端Vi＋输入一正电压时，输入比较器输出高电平，使R－S触发器置位，输出高电平，输出驱动管导通，输出端f0为逻辑低电平，同时电源Vcc也通过电阻R2对电容C2充电。当电容C2两端充电电压大于Vcc的2/3时，定时比较器输出一高电平，使R－S触发器复位，输出低电平，输出驱动管截止，输出端f0为逻辑高电平，同时，复零晶体管导通，电容C2通过复零晶体管迅速放电；电子开关使电容C3对电阻R3
放电。当电容C3放电电压等于输入电压Vi时，输入比较器再次输出高电平，使R－S 触发器置位，如此反复循环，构成自激振荡。输出脉冲频率f0与输入电压Vi成正比，从而实现了电压－频率变换。其输入电压和输出频率的关系为：fo=(Vin×R4)/(2.09×R3×R2×C2) 由式知电阻R2、R3、R4、和C2直接影响转换结果f0，因此对元件的精度要有一定的要求，可根据转换精度适当选择。电阻R1和电容C1组成低通滤波器，可减少输入电压中的干扰脉冲，有利于提高转换精度。
DB0~DB7：双向数据总线，用来传送8279与CPU之间的数据和命令。CLK：时钟输入线，用以产生内部定时的时钟脉冲。
RESET：复位输入线，8279复位后被置为字符显示左端输入，二键闭锁的触点回弹形式，程序时钟前置分频器被置为31，RESET信号为高电平有效。—CS：片选输入线，低电平有效，单片机在此端为低时可以对8279进行读写操作。
A
A0：缓冲器低位地址，当A0为高电平时，表示数据总线上为命令或状态；为低电平时，表示数据总线上为数据。
—RD：读信号输入线，低电平有效，将缓冲器读出，数据送往外部总线。—wr：写信号出入线，低电平有效，将数据从外部数据总线写入8279的缓冲器。
IRQ:中断请求输出线，高电平有效，在键盘工作方式下，当FIFO/传感器RAM中有数据时，此中断线变为高电平，在FIFO/传感器RAM每次读出时，中断线就下降为高电平。在传感器工作方式中，每当探测到传感信号变化时，中断线就变为高电平。
SL0~SL3：扫描线，用来扫描按键开关、传感器阵列和显示数字，这些线
可被编码或被译码。
RL0~RL7：回送线，经过按键或传感器开关与扫描线连接，这些回送出入线内部设置有上拉电路，使之保持为高电平，只有当一个按键闭合时，对应的返回线变为低电平；无按键闭合时，均保持高电平。
Shift：换位功能，当有开关闭合时被拉为低电平、没有按下shift开关时，shift输入端保持高电平，在键盘扫描方式中，按键一闭合，按键位置就和换位输入状态一起被存储起来。
CNTL/STB:当此开关闭合时将其拉到低电平，否则始终保持高电平，对于键盘输入方式，此线用作控制输入端，当键被按下时，按键位置就和控制输入状态一起被存储起来。在选通输入方式中，作选通用，把数据存入FIFO ram中。
OUTA0~OUTA3及OUTB0~OUTB3:显示输出A口及B口，这两个口是16*4的显示器更新寄存器输出，这些输出端输出的数据与扫描线SL0~SL3同步，供多路切换的数字显示。这两个端口被独立控制，也可以看成一个8位端口。
BD:空格显示，此输出端信号用于在数字转换时将显示空格，或者用现实空格命令控制其显示空格字符。
Vcc：+5V电源输入线。
Vss：地线输入线。
SL0~SL3：扫描线，用来扫描按键开关、传感器阵列和显示数字，这些线可被编码或被译码。
RL0~RL7：回送线，经过按键或传感器开关与扫描线连接，这些回送出入线内部设置有上拉电路，使之保持为高电平，只有当一个按键闭合时，对应的返回线变为低电平；无按键闭合时，均保持高电平。
Shift：换位功能，当有开关闭合时被拉为低电平、没有按下shift开关时，shift输入端保持高电平，在键盘扫描方式中，按键一闭合，按键位置就和换位输入状态一起被存储起来。
CNTL/STB:当此开关闭合时将其拉到低电平，否则始终保持高电平，对于键盘输入方式，此线用作控制输入端，当键被按下时，按键位置就和控制输入状态一起被存储起来。在选通输入方式中，作选通用，把数据存入FIFO ram中。
OUTA0~OUTA3及OUTB0~OUTB3:显示输出A口及B口，这两个口是16*4的显示器更新寄存器输出，这些输出端输出的数据与扫描线SL0~SL3同步，供多路切换的数字显示。这两个端口被独立控制，也可以看成一个8位端口。
BD:空格显示，此输出端信号用于在数字转换时将显示空格，或者用现实空格命令控制其显示空格字符。
Vcc：+5V电源输入线。
Vss：地线输入线。
SL0~SL3：扫描线，用来扫描按键开关、传感器阵列和显示数字，这些线可被编码或被译码。
RL0~RL7：回送线，经过按键或传感器开关与扫描线连接，这些回送出入
线内部设置有上拉电路，使之保持为高电平，只有当一个按键闭合时，对应的返回线变为低电平；无按键闭合时，均保持高电平。
Shift：换位功能，当有开关闭合时被拉为低电平、没有按下shift开关时，shift输入端保持高电平，在键盘扫描方式中，按键一闭合，按键位置就和换位输入状态一起被存储起来。
CNTL/STB:当此开关闭合时将其拉到低电平，否则始终保持高电平，对于键盘输入方式，此线用作控制输入端，当键被按下时，按键位置就和控制输入状态一起被存储起来。在选通输入方式中，作选通用，把数据存入FIFO ram中。
OUTA0~OUTA3及OUTB0~OUTB3:显示输出A口及B口，这两个口是16*4的显示器更新寄存器输出，这些输出端输出的数据与扫描线SL0~SL3同步，供多路切换的数字显示。这两个端口被独立控制，也可以看成一个8位端口。
BD:空格显示，此输出端信号用于在数字转换时将显示空格，或者用现实空格命令控制其显示空格字符。
Vcc：+5V电源输入线。
Vss：地线输入线。
第四章软件设计
4.1 简述
本装置的软件设计包括主程序、键盘处理子程序、显示子程序、温度设定子程序以及相关硬件的初始化子、写程序、和读程序等。
程序完成的功能：启动系统获取一频率值FX,PT温度传感器的比例系数K 的获取方法如下：
第五章数和数值的编码
计算机只认得二进制数，要计算机处理的所有的数，都要用二进制数字来表示，所有的字母、符号亦都要用二进制编码来表示。
5.1 进位计数制
1、十进制数：（1）有十个不同的数字符号0、1……9。（2）逢"十"进一。不同位置的数字代表的数值是不同的（有个位、十位……）
2、二进制数：（1）只有二个符号0、1；（2）逢"二"进一，不同的数码在不同的数位，所代表的值也不同。
3、十六进制数：（1）用16个不同的数码符号0～9以及A、B、C、D、E、F来表示数值；（2）逢"十六"进位。在不同的数位，数码所表示的值是不同的。
5.2 二进制编码
在计算机中，是采用二进制数。因而，要在计算机中表示的数、字母、符号等都要以特定的二进制码来表示，这就是二进制编码。 1、二进制编码的十进制数：BCD码（Binary-Coded Decimal） 2、字母与字符的编码字母和各种字符（$、#……）也必须按特定的规则用二进制编码才能在机中表示。普通的是采用ASCII( American Standard Code for Information Interchange）码。0～9的ASCII码为30H~39H,大写字母A~Z的ASCII码为41H~5AH。
5.3带符号数的表示法
1、机器数与真值
通常用最高位作为符号位，若字长为8位即D7为符号位，D6～D0为数字位，
符号位用0表示正，用1表示负如X＝（01011011）B＝＋91
X＝（11011011）B＝－91
2、原码
按上所述，正数的符号位用"0"表示，负数的符号位用"1"表示，这种表示法就称为原码。
X＝＋105 [X]原＝01101001
X＝－105 [X]原＝11101001
3、反码
正数的反码表示与原码相同，最高位为符号位，用"0"表示正，其余位为数值位。
（＋4）10＝0 0 0 0 0 1 0 0
符号二进制数值
（＋31）10＝0 0 0 1 1 1 1 1
（＋127）10＝0 1 1 1 1 1 1 1
而负数的反码表示为它的正数的按位取反（连符号位）而形成的。
（＋4）10＝0 0 0 0 0 1 0 0
（－4）10＝1 1 1 1 1 0 1 1 ----反码表示
（＋31）10＝0 0 0 1 1 1 1 1
（－31）10＝1 1 1 0 0 0 0 0 ----反码表示
（＋127）10＝0 1 1 1 1 1 1 1
（－127）10＝1 0 0 0 0 0 0 0 ----反码表示
（＋0）＝0 0 0 0 0 0 0 0
（－0）＝1 1 1 1 1 1 1 1 ----反码表示
4、补码
正数的补码表示与原码相同，即最高位为符号位，用"0"表示正，其余位为数值位。
如【＋4】补＝【＋4】原＝【＋4】反＝0 0 0 0 0 1 0 0
【＋127】补＝【＋127】原＝【＋127】反＝0 1 1 1 1 1 1 1
负数的补码表示为它的反码，并在其最后位（即最低位）加1形成。
如【＋4】原＝0 0 0 0 0 1 0 0
【－4】反＝1 1 1 1 1 0 1 1 是＋4各位取反
【－4】补＝1 1 1 1 1 1 0 0 反码＋1
【＋31】原＝0 0 0 1 1 1 1 1
【－31】反＝1 1 1 0 0 0 0 0
【－31】补＝1 1 1 0 0 0 0 1
【＋0】原＝0 0 0 0 0 0 0 0
【－0】反＝1 1 1 1 1 1 1 1
【－0】补＝0 0 0 0 0 0 0 0
8位带符号数的补码特点：（1）【＋0】补＝【－0】补＝0 0 0 0 0 0 0 0 （2）8位二进制补码所能表示的数值为＋127～－128
（3）一个用补码表示的二进制数，最高位为符号位。当符号位为"0"（即正数)时，其余七位即为此数的二进制值；当符号位为"1"（即负数）时，其余几位不是此数的二进制值，把它们按位取反，且在最低位加1，才是它的二进制值。
如：【X】补＝1 0 0 1 0 1 0 0 是负数，它的数值为0 0 1 0 1 0 0 按位取反，
得1 1 0 1 0 1 1，然后再加1为1 1 0 1 1 0 0＝（108）10
当负数采用补码表示时，就可以把减法转换为加法。
例如： 64－10＝64＋（－10）＝64＋【－10】补
＋64＝0 1 0 0 0 0 0 0
10＝0 0 0 0 1 0 1 0
【－10】补＝1 1 1 1 0 1 1 0
减法运算： 64 0 1 0 0 0 0 0 0
－10 － 0 0 0 0 1 0 1 0
-------------- -----> --------------------------------------------
54 0 0 1 1 0 1 1 0
补码加法：
64 0 1 0 0 0 0 0 0
＋【－10】补 ------> (+) 1 1 1 1 0 1 1 0
-------------------------
1 0 0 1 1 0 1 1 0
此1自然丢失。在8位字长的单字节运算中
第7位的进位，自然丢失。
例：34-68=34+【－68】补
【34】补＝0 0 1 0 0 0 1 0
【＋68】补＝0 1 0 0 0 1 0 0
【－68】补＝1 0 1 1 1 1 0 0
34 0 0 1 0 0 0 1 0
+(-68) + 1 0 1 1 1 1 0 0------ --------------------
- 34 1 1 0 1 1 1 1 0 符号位为1，肯定结果为负，其数值部
分为0 1 0 0 0 1 0＝34
所以结果是－34
在微型机中，凡是带符号数一律是用补码表示的，所以，其运算结果也是补码。当字长为8位时，其范围为＋127～－128。当运算结果超出这个表达范围时，结果就不正确了，这就称为溢出。这时要用多字节来表示。
计算机只认得二进制数，要计算机处理的所有的数，都要用二进制数字来表示，所有的字母、符号亦都要用二进制编码来表示。
参考文献
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[2] 赫建国, 郑燕, 薛延侠编著.单片机在电子电路设计中的应用.
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[12] 徐玮, 徐富军, 沈建良编著.C51单片机高效入门.机械工业出版社 2007
毕业设计要去样本
一、课程设计目的和要求 ( 一) 设计目的 1、经过这次专题实习, 巩固和加深对所学相关知识点的理解。 2、进一步熟悉基本流程控制结构——实现分支的if…else语句、 switch语句和实现循环的for、 while…、 do…while语句、 break、 continue等。 3、基本数据类型、数组、结构体、自定义类、函数的应用。 4、加强对模块化程序设计和面向对象程序设计的理解。 5、掌握C\C++语言程序设计的基本思想, 了解简单的系统分析和设计方法。( 二) 设计要求 1、启动软件时, 进行密码校验。若出错三次, 则自动退出系统。 2、实现简易的提示菜单界面, 刚运行时应显示版本信息。用所学的知识尽量实现良好的、美观的”人机界面”, 便于软件的操作使用。 3、要求把所有录入的数据以文件的形式, 保存在硬盘上。 4、系统包含以下基本功能: 登陆功能、显示主菜单功能、职工信息输入、职工信息输出、职工信息查询、职工信息修改、工资排序、工资统计、导出数据、导入数据、退出等。 二课程设计任务内容 1、设计登陆功能: 用户输入口令, 如果与系统内保存的密码相一致, 则成功; 否则重新输入口令, 直至输入口令正确才可登陆系统。若出错三次, 则自动退出该系统。 2、显示菜单: 用户登录成功, 系统显示界面, 显示系统功能的提示信息。 3、职工信息输入: 用户输入要添加的职工工号, 姓名, 年龄, 性别, 基本工资, 岗位工资, 总工资信息等。当职工工号为0时输入结束。输入数据时, 须验证数据的输入格式正确, 保证职工号的唯一性。 4、职工信息输出: 将结构体中的职工信息输出到屏幕上。 5、职工信息查询: 1按职工号查询; 2按职工姓名查询。查到则显示她全部信
机电一体化专业毕业论文
1.0机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微、控制、机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化
机电一体化技术专业素质,知识,能力要求
机电一体化技术专业素质、知识、能力要求 一、素质结构 1、拥护党的基本路线，具有坚定正确的政治方向，爱岗敬业，实事求是，敢于创新，具有良好的职业道德和团队协作精神。 2、具有相应的文化科学知识，掌握本专业所必需的基本理论、基本技能，具有较快适应岗位实际工作的能力和素质，并能运用所学知识分析和解决工作中的问题。 3、具有健康的体魄和美好的心灵，较强的文字表达与语言沟通能力、坚强的意志与坦荡的性格，良好的人际关系。 二、知识结构要求 根据机电一体化技术专业知识复合度高的特点，掌握本专业必需的文化基础知识和专业理论基础知识，如计算机基础知识、机械工程图的识图、绘图知识；机械设计与机械制造工艺的基本知识；机电产品零部件的设计与制造基础知识；电气维修和PLC控制的基本知识；机电一体化设备安装、调试、使用、维护、修理的基础知识；数控原理、编程和数控机床结构与操作的基本知识等。 三、职业岗位与职业能力结构 1、本专业毕业生主要就业方向： （1）机电设备维护、修理企业 （2）机电设备和自动化生产线的科技开发公司 （3）各种从事机电产品的制造加工的工厂、企业 （4）与机电有关的各种高新技术产品的加工企业 （5）机电产品营销及与机电一体化技术有关的其他单位 2、职业岗位与主要工作业务分析 职业岗位与主要工作业务分析见表1
表1 职业岗位与主要工作业务分析 3、能力结构及要求 实施专业技能培养与职业标准对接；学生可考取绘图员、数控设备操作工、机修钳工、维修电工、PLC设计师等中级或高级职业资格证书。 (1) 具有较强的机械识图与绘图能力； (2) 具有较强的计算机操作能力、能运用绘图软件绘制机械工程图，并获得绘图员中级以上操作证； (3) 具有较强的电工操作能力和维修能力，并获得维修电工操作证书； (4) 具有一般机电一体化产品的设计与计算能力； (5) 具有阅读本专业相关的一般英语资料的能力； (6)具有较强的数控机床等机电设备安装维护、检测及故障排除能力 (7)具有较强的普通机床与数控机床等机电设备操作能力； (8)具有机电产品营销和一般的企业管理能力； 职业岗位能力分析见表2。
机电一体化技术与系统复习题
“机电一体化技术与系统”复习题 （一）第一章复习题 1．机电一体化包括哪六大共性关键技术？（P1） 2. 机电一体化产品（P1） 3. 机电一体化系统的基本功能要素？（P2） 4. 机械本体包括机械传动装置和 。（P2） 5. 接口的三个基本功能？（P3） 6. 接口的作用是将各要素或子系统连接成为一个有机整体，它的基本功能主要有：交换、放大和（）。（P3） （二）第二章复习题 1. 机械移动系统的基本元件？（P9） 2. 建立机械移动系统数学模型的基本原理是（）？（P9）已知一个单自由度隔振系统，质量为m ，刚度为k ，粘性阻尼系数为c ,外力为()f t 。绘出系统力学模型，并推导系统的传递函数？（P10） 3. 求解图2所示机床进给系统的当量扭转角度θ？（P12-13） 3k 11轴I 轴轴 图2 数控机床进给系统 4. 为能保证振荡在一定的范围内过渡过程较平稳、过渡过程时间较短，又具有较高的灵敏
度，一般取 （）。（P25） 5. 刚度、动刚度和静刚度的概念？（P25） 6. 谐振频率的两个表达式？（P25） 7. 间隙的主要形式有哪些？（P26） 8. 什么是刚性间隙？（P26） 9. 什么是柔性间隙？（P27） 10. 丝杠螺母间隙的调整方式有哪两种？（P29） 11. 比较齿侧间隙的刚性消隙法和柔性消隙法的特点？（P26-P27） 12. 粘性阻尼系数的基本折算方法？（P25） 13. 增大粘性摩擦阻尼可以减小质量大、刚度低的机械系统的振幅并加速振动的（）？（P25） 14. 机电一体化系统中间隙的主要形式及常用的齿轮侧间隙消除法？（P26-P29） （三）第三章复习题 1. 传感器？（P41） 2. 什么是传感器的灵敏度？（P43） 3. 什么是传感器的迟滞性？（P43） 4. 什么是重复性？（P43） 5. 常用的直线位移测量传感器有哪些？（P44） 6. 常用角位移测量传感器有哪些？（P44） 7. 什么是电容传感器？（P44） 8. 变极距型电容传感器实现线性输出时，必须满足的条件为（）（P45） 9. 电感式传感器？（P46） 10. 光栅？（P47） 11. 光栅的组成？（P47） 12. 已知光栅条纹密度为250条/mm，该光栅尺的栅距是多少？（P47） 13. 光栅条纹密度一般的衡量单位为（）？（P47） 14. 指示光栅和标尺光栅在安装时要注意（）？（P48） 15. 光栅尺的栅距是0.01mm，指示光栅和标尺光栅的倾斜角度为0.001弧度，则莫尔条纹的
毕业设计模板
毕业设计（论文） 题目[毕业论文标题（字数不超过24字）] 姓名[姓名] 学号[学号] 专业班级[专业班级] 所在学院计算学院 指导教师（职称）[指导教师（职称）] 二○○八年五月十日
[单击此处添加毕业论文中文题目] ——[单击此处添加中文副标题] 【摘要】[单击此处添加中文摘要] 【关键词】[单击此处添加中文关键词] ，[单击此处添加中文关键词] ，[单击此处添加中文关键词] ，[单击此处添加中文关键词] ，[单击此处添加中文关键词] 以下是说明文字，正式成文后请删除。 1、模板的使用 （1）请不要删除任何具有格式的模版文字！ （2）按照提示直接单击或者单击后执行“选择性粘贴”－“无格式文本”就可以添加相应的内容! 2、在论文的总体结构和关键点控制中应注意的问题 （1）毕业论文的题目与章节标题之间的关系要前后呼应！论文的题目应该体现在章节标题中，避免章节的题目比整个论文的题目还要大的情况出现。 （2）摘要的书写和关键词选择要到位。读者通过阅读摘要就能了解论文主要做了哪些方面的工作，有哪些方面的创新成果等。避免出现大篇幅讲研究的意义等现象出现。 （3）关键词必须与论文的题目和摘要密切联系，论文的题目和关键词应该体现在摘要中。 导师在进行毕业设计（论文）指导时，应该更多的从总的方面来把握，尤其要在论文题目、章节标题、摘要、关键词、绪论、结论等总的结构方面及关键性控制点对学生多加指导。 3、毕业设计（论文）题目
应简短、明确、有概括性，用极为精练的文字把论文的主题或总体内容表达出来，能反映论文内容、专业特点和学科范畴，且涵盖的内容不宜过大。字数一般不超过24字，必要时可加副标题，副标题字数一般不要超过题目。 4、论文摘要 摘要反映毕业设计（论文）的主要信息，以浓缩的形式概括研究课题的目的、内容、方法、成果和结论，具有独立性和完整性。中文摘要一般为300字左右，不含公式、图表、注释。论文摘要应采用第三人称的写法，力求文字精悍简练。 摘要通常包括： （1）毕业设计（论文）所研究问题的意义（通常一句话概括）。 （2）毕业设计（论文）所研究的问题（通常一两句话概括）。 （3）论文中有新意的部分（观点、方法、材料、结论等）的明确概括。 （4）结果的意义。 5、关键词 关键词是供检索用的主题词条，应采用能覆盖毕业设计（论文）主要内容的通用技术词条（参照相应的技术术语标准）。关键词一般为3～5个。
机电一体化技术毕业设计完整版
滨州职业学院毕业设计 题目PLC的皮带集中控制系统设计 学生刘新利 学号 专业班级机电一体化技术 部门名称电气工程学院 指导教师王新 二○一○三年五月二十日
滨州职业学院毕业设计任务书 机电一体化技术专业 10 年级 2013年 4 月 15日批准 专业负责人：曹艳艳 发放经手人：王新 1．毕业设计题目：PLC的皮带集中控制系统设计 2．学生完成全部任务期限： 2013 年 6 月 20 日 3．任务要求：1 了解煤矿皮带运输系统运行工艺； 2 针对某一煤矿皮带运输的实际情况，设计一种基于PLC的皮带集中控制系统； 3 用AUTOCAD绘制系统的相关图纸； 4 用PLC语言编制控制系统软件 4．发出日期：2013年4 月15日 指导教师：王新（签名） 学生：刘新利（签名）
滨州职业学院学生毕业设计进程表 学生姓名：刘新利学号: 专业年级：10机电一体化一班指导教师: 王建论文设计题目：PLC的皮带集中控制系统设计
滨州职业学院毕业设计中期检查登记表 学生姓名：刘新利学号：专业年级：10机电一体化一班指导教师：王建毕业设计题目：PLC的皮带集中控制系统设 注：日期和指导、检查内容由指导教师填写。
摘要 煤矿的运输系统对保证矿井正常生产起着非常重要的作用。为了保证煤矿运输系统可靠安全运行，对带式输送机进行集中监视和控制很必要。本文以新疆哈密煤矿主斜井及地面胶带输送机为背景，设计出了以PLC 技术为核心的集中控制系统，提高了运输系统的监测和控制水平。 文中首先介绍了本次设计的背景，然后设计了胶带输送机集中控制系统的结构和应具有的控制功能，参数的检测和故障保护装置，确定了各故障检测传感器的类型及安装位置。在此基础上采用SIEMENS的S7-300系列PLC对系统进行硬件和软件设计，其中包括PLC的模块配置及外部连线，梯形图程序设计。最后提出PLC控制系统的主要干扰源，并设计了抗干扰的措施。 关键词：胶带输送机； S7-300；集中控制系统
机电一体化技术专业就业方向与就业前景分析
机电一体化技术专业就业方向与就业前景分析 机电一体化技术专业学生主要学习电工与电子技术、机械制造技术、液压与气动技术、机电设备控制技术、数控加工工艺与编程、微机原理及应用、可编程控制器、测试技术、数控机床故障诊断与维护、CAD实训、数控机床的编程和操作实训、机床电器控制实训、数控加工实训、液压与气动实训、金工实习、电工电子实习、毕业实习（设计）等课程。机电一体化技术专业掌握必需的制图、机械、电工电子技术和计算机应用的基本知识和能力。掌握机械加工过程的基础理论、生产工艺和操作技能。熟练使用AutoCAD等常用的计算机辅助设计软件绘制各种产品装配图和零件图；能熟练地编制数控机床加工程序，操作普通数控机床加工工件，具有安装、调试、使用普通数控机床的基本技能；具有分析解决专业生产中的实际问题以及进行科学研究、开发新技术、新工艺、新材料的初步能力。具备现代企业管理的基本知识和初步组织管理和技术指导的能力。具备工科大学生所需的分析计算能力，信息收集与处理能力，以及较好的外语能力。机电一体化技术专业培养从事机电一体化设备的使用和技术管理工作的高级技术应用性专门人才。 机电一体化技术专业就业方向 机电一体化技术专业应用领域广泛，就业岗位群大，学生毕业后可在相应的企事业单位从事机电设备的运行、维修、安装、调试、机电一体化设备的设计、改造以及生产管理、技术管理等工作。机电一体化技术专业主要从事机械制造工艺设计与实施、工装设计与实施、机电一体化设备的管理和维护、数控机床的编程和操作等工作。 机电一体化技术专业就业前景 机电一体化专业是精密机械--电子技术(含电力电子)--计算机技术等多门学科交叉融合的产物,属高新技术,也是当前发展最快的技术之一,它是先进制造技术的主要组成部分。它的发展推动了当前制造技术的迅速更新换代,是产品向高、精、快迅速迈进,使劳动生产率迅速提高。由于我国逐渐成为世界制造业基地加上传统企业面临大规模的技术改造与设备更新,国内急需大量先进制造技术专业人才。因此机电一体化技术专业毕业生就业前景很好,而且待遇也高。毕业生主要在各行政、企业、事业单位从事机械、电气工程、常用电器的维修、安装与调试以及技术管理等工作。机电一体化专业是一个宽口径专业,适应范围很广,学生在校期间除学习各种机械、电工电子、计算机技术、控制技术、检测传感等理论知识外,还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试,充分体现重视技能培养的特点。学生毕业后主要面向珠江三角洲各企业、公司,从事加工制造业,家电生产和售后服务,数控加工机床设备使用维护,物业自动化管理系统,机电产品设计、生产、改造、技术支持,以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等等。
机电一体化控制技术与系统期末复习
机电一体化复习提纲1.机械系统和微电子系统有机结合，从而产生新功能和新性能的新产品是 机电一体化产品。机电一体化系统的基本结构要素有机械本体、执行与驱动、检测传感器、信息处理、动力。机电一体化系统中的机械系统通常由由传动机构、支承与导向机构、执行机构与机架等组成。机电一体化系统的基本组成是能量流、物料流、信息流。机电一体化系统的信息特征（微型化、嵌入式、实时性、分布化）、动力特征（结构分散化、功能智能化）、结构特征（模块化、简单化、高刚度、高精度）。机电一体化的技术基础有机械设计与制造技术、微电子技术、传感器技术、软件技术、通信技术、驱动技术、自动控制技术、系统技术。 2.机电一体化对机械系统的基本要求是（快、准、稳）：快速响应、高精度、 良好的稳定性。为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中常提出无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。为达到上述要求，主要从a、采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件；b、缩短传动链，简化主传动系统的机械结构；c、提高传动与支撑刚度；d、选用最佳传动比，尽可能提高加速能力；e、缩小反向死区误差；f、改进支承及架体的结构设计以提高刚性、减少振动、降低噪声这几个方面采取措施。机电一体化系统中的机械系统通常由传动机构、支承与导向机构、执行机构与机架等几个部分组成。 3.机电一体化系统中的传动系统应满足足够的刚度、惯性小、阻尼适中等 性能要求。为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，在设计中需满足无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比，为达
到这些要求，主要采取①采用低摩擦阻力的传动部件和导向支撑部件②缩短传动链，简化传动系统的机械结构③提高传动与支撑刚度④选用最佳传动比，以达到提高系统分辨率、减少到执行元件输出轴上的等效转动惯量，尽可能提高加速能力⑤缩小反向死区误差⑥改进支撑及架体的结构设计以提高刚性、减少震动、降低噪声。 4.滚珠丝杠螺母副中滚珠循环装置有外循环，内循环。滚珠丝杠支承方式 有单推-单推式、双推-双推式、双推-简支式、双推-自由式。具有最大刚度的的支承方式是双推-双推式。 5.滚珠丝杠螺母副中按照滚珠循环方式划分外循环，内循环。滚珠丝杠螺 母副中调整间隙和预紧的方法有垫片调整式（调整垫片来改变轴向力）、双螺母调节式（调整螺母来消除间隙或预紧）齿差调节式（左右螺母外端凸缘制成齿数差1的直齿圆柱齿轮）,原理是什么？滚珠丝杠副的安装方式有单推-单推式（轴向刚度较高、预紧力较大、轴承寿命比双推-双推式低）、双推-双推式（刚度最高、易造成预紧力不对称）、双推-简支式（轴向刚度不太高、预紧力小、轴承寿命较长、适用于中速、精度较高的长丝杠传动系统）、双推-自由式（轴向刚度和承载能力低、多用于轻载、低速的垂直安装丝杠传动系统），特点分别是什么？滚珠丝杠副的选择方法是结构的选择、结构尺寸的选择（公称直径和基本导出的选择）。 6.直齿圆柱齿轮侧隙的调整方法有中心距调整法、双片薄齿轮错齿调侧隙 法、轴向垫片调整法。要消除齿轮副间隙是因为侧隙会产生齿间冲击，影响传动平稳性、若出现在闭环系统中、则可能导致系统不稳定、使系统产生低频振荡，常用中心距调整法、双片薄齿轮错齿调侧隙法、轴向
机电一体化技术毕业设计样本
网络与继续教育学院 毕业设计题目：智能温度器的研究 学校：武汉理工大学 专业：机电一体化 姓名：卫康 指导老师：江毅 完成时间： 2011年8月15日
摘要：XMT-100系列数字显示控制仪是一种带微电脑的新型全量程智能仪表。它与热电阻、热电偶、压力变送器、远程电阻压力表及各种线性变送器配合使用，可测量和控制温度、压力、流量、电压、电流等各种工业参数，适用于冶金、化工、电力、轻功、医疗、视频、半导体等行业。 本文介绍了温度控制器的硬件及软件，硬件包括pt传感器、电压放大器、压频转换器lm331及89s8253-8279组成的单片机系统。 关键词传感器、电压放大器、lm331、单片机
目录 第一章绪论................................................................................. 错误!未定义书签。第二章本次毕业设计任务 2.1设计题目： (1) 2.2设计意义： (2) 第三章软件设计 3.1.1 Pt温度传感器 (4) 3.1.2 恒流源介绍 (4) 恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。.. 4 3.3 电压-频率变换器LM331 (6) 3.3.1 Lm331周边电路图 (6) 3.3.2 概述 (6) 3.3.3 工作原理 (7) 3.4 8279单片机的性能及结构.......................... 错误!未定义书签。 3.4.1 芯片引脚功能说明........................ 错误!未定义书签。 3.4.2 内部结构................................ 错误!未定义书签。 3.5 Pcb印制板电路图 (9) 3.5.1 PCB发展简介： .......................... 错误!未定义书签。 第四章软件设计 4.1 程序流程图如下................................... 错误!未定义书签。第五章数和数值的编码 5.1 前面板示意图及案件说明：......................... 错误!未定义书签。 5.2 仪表参数的设置流程............................... 错误!未定义书签。参考文献. (13)
机电一体化专业毕业设计参考选题
机电一体化专业毕业设计参考选题 题目一： 立体仓库模拟装置的设计及控制(PLC控制类)机械部分设计题目二： 立体仓库模拟装置的设计及控制(PLC控制类)控制部分设计 1.设计任务简介： 自动化立体仓库是物料搬运、仓储科学中一门综合性的科技工程。它与平库相比可节约70％的占地面积和70％的劳动力，可提高管理水平。目前在我国仓储业和生产使用线上崛起，广泛使用在物资金融、航天航空、冶金机电、石化化工、军工轻工等，并采用计算机多级管理、控制、实施高速数据通讯、实时图像显示等，自动化程度极高。自动化立体仓库是一种先进的仓储设备，其目的是将物料存放在正确的位置，以便随时向制造系统供应物料。自动化立体仓库在自动化制造系统中起着十分重要的作用。自动化立体仓库的主要特点有： ①利用计算机管理，物资库存账目清楚，物料存放位置精确，对自动化制造系统物料响应速度快； ②与搬运设备(如AGV、有轨小车、传送带)衔接，可靠及时供给物料； ③减少库存量，加速资金周转； ④充分利用空间，减少厂房面积； ⑤减少工件损伤和物料丢失； ⑥可存放的物料范围宽； ⑦减少管理人员，减低管理费用； ⑧耗资较大，适用于一定规模的生产。 2.设计目的：
通过对自动化立体仓库模型设计，使学生们掌握相关机电一体化系统机械系统设计、传感检测系统、执行系统、控制系统的设计方法，具有灵活运用相关知识的能力。 3.设计任务及主要技术参数： 输入电压： A(200～240 V)； 环境： 温度－5～40℃，湿度≤80％； 外形尺寸：600 mm~450 mm~600 mm；- 定位精度：0.01 mm； 最大快进速度： V=3 m／min； 横、纵向最大行程： S=300mm； 4.设计要求： 题目一要求： 1）自动化立体仓库模型机械部分设计要求： 机械部分采用滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠等机械元件，采用步进电机、直流电机作为拖动元件。主要包括机械部分所用的各个零部件的设计过程、型号确定以及尺寸选择，其中包括滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠的选择计算和强度校核，以及滚动轴承和滑动轴承的选择及寿命校核；所需电动机型号的选择 2）毕业设计说明书或论文
机电一体化技术基本试题及答案
一、名词解释(每小题2分，共10分) 1. 测量 2.灵敏度 3. 压电效应 4. 动态误差 5. 传感器 二、填空题（每小题2分，共20分) 1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式：__________，________________。 2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括__________，__________， __________ ，__________。 3. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统， 顺序控制器通常用___________________________________。 4. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度， 则莫尔条纹的宽度是_______________________。 5. 连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制 每一个轴的 ______________________ ，使它们同步协调到达目标点。 6. 某4极交流感应电机，电源频率为50Hz，转速为1470r/min，则转差率为_____________。 7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数__________________________________________。 8. 累计式定时器工作时有_____________________________________________________。 9. 复合控制器必定具有__________________________________。 10. 钻孔、点焊通常选用_______________________________________类型。 三、选择题（每小题2分，共10分） 1. 一般说来，如果增大幅值穿越频率ωc的数值，则动态性能指标中的调整时间ts ( ) A. 产大 B. 减小 C. 不变 D. 不定 2. 加速度传感器的基本力学模型是( ) A. 阻尼—质量系统 B. 弹簧—质量系统 C. 弹簧—阻尼系统 D. 弹簧系统 3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数( ) A. 有关 B. 无关 C. 在一定级数内有关 D. 在一定级数内无关 4. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用( ) A. 单片机 B. 2051 C. PLC D. DSP 5、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（）等个五部分。 A 换向结构 B 转换电路 C 存储电路D检测环节 四、判断题（每小题2分，共10分) 1、伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。（ ） 2、电气式执行元件能将电能转化成机械力，并用机械力驱动执行机构运动。如交流电机、直流电机、力矩电机、步进 电机等。（） 3、对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。（ ） 4、步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。（） 5、伺服电机的驱动电路就是将控制信号转换为功率信号，为电机提供电能的控制装置，也称其为变流器，它包括电压、 电流、频率、波形和相数的变换。（ ） 1. 是人们借助于专门的设备，通过一定的方法对被测对象收集信息，取得数据概念的过程。 2. 指在稳态下，输出的变化量ΔY与输入的变化量ΔX的比值。即为传感器灵敏度。 S=dy/dx=ΔY/ΔX 3. 某些电介质，当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时，内部就会产生极化现象，同时在它的两个表面上将
单招考试面试必备===机电一体化技术专业介绍
单招考试面试必备 机电一体化技术专业介绍 1、专业介绍：机电一体化技术是将机、电、计算机、自动控制和检测技术集成的综合应用技术，是现代社会科技发展的标志性技术。机电一体化人才被列为国家最急需的专业人才，是就业领域最宽的专业。我院高职高专机电一体化技术专业开设于1991 年，已建成为省级高职院校示范专业，主要培养能应用机电一体化技术，并初步具有设计开发能力的工程技术人才，教学中注重培养学生专业能力、创新能力和可发展能力，实施工学结合，以岗定教，教学做一体化的教学模式，教学质量和教学效果好。拥有国家级电工电子与自动化技术实训基地、省级数控技术实训基地、省级教学团队、 2 门省级精品课程、省级教学名师，学生多次在省级大学生技能大赛中获奖。 2、培养目标：面向现代化企业，培养德、智、体、美全面发展，具有良好的职业道德和创新精神，具有机电一体化技术基础理论和专业知识，掌握机电产品及机电一体化设备设计、安装、调试、运行、维护、维修和管理的应用技术和工作技能，具有高级职业技术资格以及分析、解决生产第一线技术问题能力，适应现代机电一体化技术行业发展需要的高素质技能型人才。 3、专业主干课程：工程制图、机械工程基础、液压与气动、电工技术、电子技术、电力电子技术、电气控制、PLC应用技术、自动检测技术、单片机应用技术、电机与交直流调速系统、变频器技术、数控技术等。 4、就业方向及岗位：本专业毕业生可在现代化企业及通用机电行业，从事各类机电设备及自动生产线的安装、调试、编程、维修和运行维护工作，机电一体化产品的设计、制作、销售和技术支持工作，生产现场的工艺实施、设备管理、质量检测工作。本专业与山东玲珑集团、鸿福泰精密电子（烟台）有限公司、杭州九阳小家电有限公司等大型企业建立了校企合作关系，更好的满足了学生顶岗实习和就业的需要。多年来，毕业生供不应求，就业率在98%以上。 能力测试主要测试考生对报考专业的了解、兴趣及专业基本知识等。 机电一体化技术 1、培养方向 机电一体化专业培养德、智、体、美等全面发展，了解相关企业的生产过程和组织管理，具有良好的职业素质，能够运用机械技术、电气控制技术、传感技术及计算机技术，从事机电一体化设备制造、安装调试、运行维护、技术管理和售后服务等工作的高素质技能型人才。 2、主干课程 机械图样的识读与绘制、电工与电子技术、公差与测量、机械制造技术应用、液压气动技术、传感检测技术、数控机床编程与操作、机床电气控制与PLC 应用、机电设备维修、模块化柔性加工系统及应用。 3、职业能力拓展
机电一体化毕业论文开题报告模板
机电一体化毕业论文开题报告模板 机电一体化毕业论文报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。下面是小编整理了机电一体化毕业论文开题报告模板，有兴趣的亲可以来阅读一下! 机电一体化毕业论文开题报告模板自动化与机械自动化技术 目前，我国自动化技术发展速度非常快，在机械领域中的作用也日趋明显。应用自动化技术能够降低人力劳动成本，工作人员只需要进行简单的操作就能够实现大型机械的自动化作业，甚至能够完成人们无法完成的工作。计算机技术的发展为自动化技术应用到机械领域提供了保障，人们打破了对传统机械行业的认识，以自动化设备来实现对机械的调用和装配，不仅降低了人力成本，同时还能够有效降低产品的报废率，是整个机械装配流程形成连续化，使产品的生产周期大幅缩短，保质保量的完成机械装配任务，为企业创造出更为丰厚的经济效益。 自动化技术在机械制造中的应用 )信息自动化。信息自动化主要是依托于计算机技术而形成的，其中主要包括辅助制造、辅助设计、工艺辅助设计、数据库系统管理等。辅助制造指在产品生产过程中采用数值
控制技术来实现自动化应用，进而完成产品的生产，也被称为数控技术;辅助设计是指采用计算机设计软件来完成对产品的创意、设计、建模、参数值评测等，并且对机械构件实现精确测量;工艺辅助设计则是辅助制造和辅助设计的纽带，能够有效提高工艺生产的效率，并使之实现优化和提升;产品数据库系统管理则是采用计算技术来实现对储入库，进而实现信息数据的系统化管理。 )物资供输自动化。物资供输是对供产品生产的原材料进行运输和调配的过程，其物资供输自动化则是采用自动化手段来完成物资的运输和调配，是自动化在机械领域中得到应用的细分体现，其中涉及自动化设备、自动化装置、自动化物资输送、自动化软件等。 )生产自动化。生产自动化能够从机械制造加工方面得以体现，可以实现机械组件的自动化装卸，这种自动化装卸在系统不发生故障的情况下可以循环重复进行，有效降低人力使用成本，并且能够降低由于人为因素所造成的失误，提升产品的合格率，大幅提升了产品的质量。 )设备装配自动化。设备装配自动化是将整个装配流程输入到数控设备中，通过计算机来完成对机械的操作，按照特定的规格、形状制成配件，同时还能够完成一系列组装、调试、验收等工作，是一条能够自动完成机械装配的自动化
机电一体化技术 习题-参考答案..
目录 机电一体化技术第1 章习题-参考答案 (1) 1-1 试说明较为人们接受的机电一体化的含义。 (1) 1-4 何谓机电一体化技术革命？ (1) 1-7.机电一体化系统有哪些基本要素组成？分别实现哪些功能？ (1) 1-8.工业三大要素指的是什么？ (1) 1-12.机电一体化系统的接口功能有哪两种？ (1) 1-16.什么是机电互补法、融合法、组合法？ (1) 机电一体化技术第2 章习题-参考答案 (2) 2-1 设计机械传动部件时，为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，常常提出哪些 要求？ (2) 2-2 机电一体化系统传动机构的作用是什么？ (2) 2-3 机电一体化系统（产品）对传动机构的基本要求是什么？ (2) 2-10 现有一双螺母齿差调整预紧式滚珠丝杠，其基本导程λ0=6mm、一端的齿轮齿 数为100、另一端的齿轮齿数为98，当其一端的外齿轮相对另一端的外齿轮转过2 个齿时，试问：两个螺母之间相对移动了多大距离？ (2) 2－16 各级传动比的分配原则是什么？输出轴转角误差最小原则是什么？ (2) 2－17 已知：4 级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为Δφ1=Δφ2=Δφ3=…=0.005 rad,各 级减速比相同，即?1=?2=…=?4=1.5。求：该传动系统的最大转角误差Δφmax; 为缩小 Δφmax，应采取何种措施？ (2) 2－18 谐波齿轮传动有何特点？传动比的计算方法是什么？ (3) 2-19.设有一谐波齿轮减速器,其减速比为100，柔轮齿数为100.当刚轮固定时,试求该 谐波减速器的刚轮齿数及输出轴的转动方向(与输入轴的转向相比较) (3) 2-20.齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些? (3) 2-25.轴系部件设计的基本要求有哪些？ (4) 机电一体化技术第3 章参考答案 (5) 3-1 简述机电一体化系统执行元件的分类及特点。 (5) II 3-2 机电一体化系统对执行元件的基本要求是什么？ (5) 3-3 简述控制用电动机的功率密度及比功率的定义。 (5) 3—5 直流伺服电机控制方式的基本形式是什么？ (5) 3-6 简述PWM 直流驱动调速，换向的工作原理。 (6) 步进电机具有哪些特点？ (6) 简述步进电机三相单三拍的工作原理？ (6) 3-11 简述步进电机步距角大小的计算方法？ (7) 3-12 简述三相步进电机的环形分配方式？ (7) 简述步进电机驱动电源的功率放大电路原理. (7) 机电一体化技术第4 章参考答案 (9) 试说明CPU、MC 和MCS 之关系。 (9) 4-3、在设计微机控制系统中首先会遇到的问题是什么？ (9) 4-17 试说明光电耦合器的光电隔离原理。 (9) 4-20 试说明检测传感器的微机接口基本方式。 (9) 机电一体化技术第5 章参考答案 (11)
机电一体化技术专业(580201)
机电一体化技术专业（580201） 一、职业与岗位分析 1．行业状况 随着我国科学技术的进步和市场经济的发展，机电产品在国民经济中的作用将越来越大，其应用将有广阔的前景，特别是我国成为全球“机械制造”大国的形势下，各个工业领域迫切需要大量的机电工程技术方面人才，改造传统产业，提高产品市场竞争能力，迎接新的挑战和发展机遇。目前整个工业行业正处于产业结构调整和技术升级阶段，在推广光、机、电一体化技术，数控车、铣和加工中心等机床的开发和应用技术，开发高附加值，高科技含量的工业产业过程中，无论从当前还是从长远来看，机电行业的发展都有着广阔的前景和深远意义。 2．就业岗位分析 毕业的就业围主要有以下几个方面： （1）机电产品及设备的制造企业； （2）机电产品及设备的应用企业； （3）机电产品及设备的维修企业； （4）机电产品及设备的营销、安装、调试企业； （5）CAD/CAM技术的应用企业； （6）其他与本专业相关的企业与部门。 对应的岗位群有：机电产品及设备的制造、安装、调试、运行、维修、营销、机械CAD/CAM 技术、车间生产和技术管理等。 二、培养目标与要求： 1．培养目标 本专业培养拥护党的基本路线，适应机电一体化的专门人才，培养的学生要求：思想品德高尚、具有良好的职业道德素质、具有创新精神和进取精神，适应现代机电产品制造、修理的需要，具有机电结合的在生产、建设、管理、服务第一线工作的高级技术应用性人才。毕业生能掌握机电设备、数控装置、机电产品的技术管理、安装调试、操作维修的基本理论和技能。 2．基本要求 （1）要求学生要热爱社会主义祖国，拥护党的基本路线，懂得马克思列宁主义、思想和理论的基本原理，具有爱国主义、集体主义、社会主义思想和良好的思想品德。 （2）掌握本专业所必须的基础理论、基本专业知识及实验、运算、制图等基本技能。 （3）掌握机电工程技术专业知识，包括电工、电子理论，单片机与接口技术，机电一体化产品的设计与开发。 （4）掌握现代化机电设备的操作技能。 （5）熟练掌握一门外语，能借助工具书阅读和翻译本专业的外文资料。 三、能力分析与分解 1．基本知识、能力、素质要求 有良好的社会公德和职业道德，爱岗敬业，遵纪守法；辨证的思维方式；健康的心理素质。掌握本专业文化知识基础理论，具有应用数学、专业英语、计算机应用能力，具有绘制和阅读零件图、装配图的能力，具有计算机绘图的能力和健康的身体素质，有健全的体魄、
《机电一体化技术与系统》教学大纲教案
《机电一体化技术与系统》教学大纲 课程编码： 课程名称：机电一体化技术 学时/学分：32学时/1.5学分 先修课程：《机械原理》、《机械设计》、《电工学》、《可编程控制技术》、《液压与气压传动》。 适用专业：机械设计制造及其自动化 开课教研室：机电一体化教研室 一、课程性质与任务 1．课程性质：本课程属于机械设计制造及其自动化专业选修课程，强调知识结构系统性和教学体系完整性的统一，使学生对机电一体化技术有较全面的认识，比较系统地掌握机电一体化系统各元部件的选择、计算的基本理论和方法，初步具备机电一体化系统的设计能力。 2．课程任务：任务是使机械设计制造及自动化的学生在机电一体化技术方面具有较广泛的知识，了解机电一体化系统（产品）涉及的相关技术，重点掌握典型机电一体化系统构建、设计，使学生在今后的工作中具有综合应用多学科知识的能力。二、课程教学基本要求 1．要求掌握的基本知识 机电一体化的一般知识。机电一体化的组成，各部分的性能、特点。 2．要求掌握的基本理论和方法 交流逆变技术，位置检测技术，plc控制系统基本原理。常用电动机基本工作原理，交流伺服电机特点及其调速方法，机械部件与气液控制技术基本原理。 3．要求掌握的基本技能 一、能设计电气电路图（就是控制电机启停、正反转，星三角这样的），并能完成配线。二、能进行PLC编程，能设计PLC控制电路。三、能用AUTOCAD画机械零件图，并进行简单的机械设计。三、具有较强的自学能力，能看懂设备的说明书等。
4.考核方式以平时作业和期末考试相结合的方式进行。平时占30%左右，期末占70%左右。 三、课程教学内容 教学内容 1.第一章绪论 内容：机电一体化系统的意义；机电一体化系统设计工作的组织；机电一体化系统所代表产品的范围及分类；机电一体化系统设计的发展趋势。 2.第二章交流逆变技术 内容：熟悉电力电子器件，掌握整流电路的分析方法，熟悉PWM逆变原理。 重点：整流电路的分析方法。 难点：PWM逆变原理。 3.第三章位置检测技术 内容：熟悉包括行程开关、接近开关、光电开关检测开关原理及功能。 重点：在了解各种开关原理基础上会进行简单的设计。 难点：传感器接口技术，以及各传感器和plc输入模块连接。 4.第四章PLC控制系统 内容：PLC控制系统，系统组成与PLC结构，PLC的工作原理，PLC的规格与型号，PLC连接技术 重点：PLC连接技术，程序编制。 难点：PLC的应用与实践。 5.第五章伺服传动技术 内容：伺服系统的结构组成及分类，直流伺服系统结构和原理，直流伺服系统的稳态误差分析，直流伺服系统的动态校正，交流伺服系统的分类及应用。异步型交流电动机的变频调速的基本原理及特性，异步电动机变频调速系统。步进电动机的结构、工作原理及使用特点，环形分配器；功率驱动器的种类及其工作原理。 重点: 直流伺服电机特性和调速原理，直流伺服系统组成的基本原理，交流伺服电机特点及其调速方法，变频调速装置的基本原理。 难点：直流伺服电机特性和调速原理，交流伺服电机特点及其调速方法。 6.第六章机械传动与支承技术
机电一体化毕业设计论文
滨州职业学院毕业论文设计 题目：数控机床工作台与控制系统设计学号： 姓名： 专业班级: 教学单位：电气工程学院 指导教师：
滨州职业学院毕业论文（设计）任务书 电气自动化技术专业级 1、毕业论文（设计）题目数控机床工作台与控制系统设计 2、学生完成全部任务期限：2016年 6月10日 3、任务要求： 1）进程要求 1）提出选题的初步设想。 2）搜集、整理与毕业设计或论文有关的、充分的、准确的信息资料，扩充查阅范围。 3）分析、筛选已有的信息资料，提出研究设想与计划。 4）向指导教师提出开题报告（见附页）。 5）构思论文框架，编写论文提纲，撰写论文初稿。 6）提请指导老师审阅，并根据老师的指导意见做进一步修订，装订成册。 （2）成果要求 1）毕业设计应提交设计图纸和相应的说明书。图纸须规范、完整、清晰、正确，格式符合国家标准的要求；说明书须规范、详实，应包括：任务书、开题报告、正文（摘要、正文内容，结语，参考文献）、附录等。书写认真、清楚，字数不少于8000字。主要包括：前言、摘要、正文内容 2）毕业论文应包括：任务书、开题报告、正文（前言、摘要、关键词，正文内容、结语、参考文献）、附录等；书写认真、清楚，字数以15000字左右为宜。 4、实验（调研）部分内容要求： （1）实验内容与论文题目一致，数据真实。
（2）调研内容详实，调研结论应具备普遍性。 5、文献查阅及翻译要求： （1）参考文献应与论文内容相一致。 （2）参考文献不少于8篇。 （3）参考文献的格式参考滨州职业学院毕业论文格式要求。 （4）翻译文献应与原文内容一致。 指导教师：（签名） 学生：（签名）