貼標(biāo)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
貼標(biāo)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),機(jī)械手,運(yùn)動(dòng),控制系統(tǒng),設(shè)計(jì)
南京工程學(xué)院
自動(dòng)化學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
題目: 貼標(biāo)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
專 業(yè): 自動(dòng)化(數(shù)控技術(shù)應(yīng)用)
班 級(jí): 數(shù)控033 學(xué) 號(hào): 203030908
學(xué)生姓名: 蔡 衛(wèi) 廷
指導(dǎo)教師: 華茂發(fā) 副教授
2007年3月
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué)生姓名
蔡衛(wèi)廷
學(xué)號(hào)
203030908
專 業(yè)
自動(dòng)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(dòng)化學(xué)院
課題來源
自擬課題
課題性質(zhì)
工程設(shè)計(jì)
課題名稱
貼標(biāo)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義
畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容:
本課題介紹了母導(dǎo)線貼標(biāo)機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)橫向運(yùn)動(dòng)(X軸)、縱向運(yùn)動(dòng)(Y軸)、垂直運(yùn)動(dòng)(Z軸)三維空間的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。要求母導(dǎo)線貼標(biāo)機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械手能夠自動(dòng)完成標(biāo)簽的抓取和粘貼。機(jī)械手對(duì)標(biāo)簽的“吸附”和“粘貼”,由簡(jiǎn)易的氣壓裝置完成。
選用單片機(jī)8031作為CPU,其內(nèi)部沒有ROM(程序存儲(chǔ)器),需要外部擴(kuò)展,因此外部擴(kuò)展8K程序存儲(chǔ)器和4K數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器;用8255作為鍵盤的接口,無需再專門增加芯片,所以鍵盤和I/O口用單片機(jī)8255A芯片擴(kuò)展;手動(dòng)按鈕接8031的P1口;LED顯示電路顯示機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo);段選信號(hào)經(jīng)鎖存器輸出,位選信號(hào)用8031的P2口高位地址譯碼輸出;8031輸出的步進(jìn)電機(jī)脈沖信號(hào)經(jīng)光電耦合器分別控制X軸、Y軸和Z軸,采用89C2051單片機(jī)對(duì)各軸正反轉(zhuǎn)脈沖進(jìn)行相序分配,利用恒流斬波電路對(duì)環(huán)型分配后信號(hào)進(jìn)行放大,形成控制步進(jìn)電機(jī)的四相驅(qū)動(dòng)信號(hào),最終實(shí)現(xiàn)對(duì)各軸步進(jìn)電機(jī)的控制;編寫主要程序流程圖、鍵盤掃描程序流程圖及步進(jìn)驅(qū)動(dòng)程序。
其研究意義如下:
1、本課題對(duì)貼標(biāo)機(jī)械手的應(yīng)用進(jìn)行了研究,其中用到了8031單片機(jī),步進(jìn)電機(jī)等基礎(chǔ)專業(yè)課程中的知識(shí)。因此這個(gè)課題和我的專業(yè)有著很緊密的聯(lián)系。我相信通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)以后的工作和學(xué)習(xí)起一定的鋪墊作用。
2、實(shí)現(xiàn)母導(dǎo)線貼表機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)化,能夠簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程,實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的簡(jiǎn)單化、快速化和自動(dòng)化,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率,降低企業(yè)生產(chǎn)成本。
3、這個(gè)課題來源于工程實(shí)際,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。在設(shè)計(jì)過程中要用到模擬電子技術(shù)、Protel 99SE、單片機(jī)等學(xué)科的知識(shí)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),使我對(duì)四年來大學(xué)所學(xué)知識(shí)有一個(gè)更加深刻的認(rèn)識(shí),并通過實(shí)踐來證明理論的正確與否。
4、單片機(jī)技術(shù)是工業(yè)控制的三大支柱之一。它應(yīng)用于很多場(chǎng)合,如電子、冶金、石油、紡織、輕工、醫(yī)藥、食品、建材等行業(yè)。此課題《貼標(biāo)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》緊密結(jié)合市場(chǎng)實(shí)際,因此該技術(shù)的研究具有一定的市場(chǎng)價(jià)值。
5、單片機(jī)構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)有較大的可靠性,芯片本身具有高可靠性,與應(yīng)用系統(tǒng)有最少的連接。系統(tǒng)擴(kuò)展、系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范,容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。
文
獻(xiàn)
綜
述
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革,普通手工貼標(biāo)技術(shù)已經(jīng)無法滿足社會(huì)發(fā)展的需要。本課題的設(shè)計(jì),最主要的是對(duì)單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)[1][2][3][4][5][6][7]等都是關(guān)于單片機(jī)方面的內(nèi)容,主要介紹單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本概念;單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展;單片機(jī)的系統(tǒng)配置;應(yīng)用程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ);系統(tǒng)的干擾與抗干擾設(shè)計(jì)。[3][5]以單片機(jī)MCS-51系列為背景機(jī),系統(tǒng)地介紹單片機(jī)的發(fā)展概況和基本結(jié)構(gòu)、工作原理、基本系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計(jì)、并行擴(kuò)展和串行擴(kuò)展方法、人機(jī)接口,以及單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用等方面的內(nèi)容。[1][4]MCS51系列單片機(jī)組成原理;應(yīng)用系統(tǒng)擴(kuò)展、開發(fā)與調(diào)試;鍵盤輸入接口的設(shè)計(jì)及調(diào)試;特別是8031芯片、8255芯片的應(yīng)用和擴(kuò)展。其中[3]和[4]介紹了MCS-51系列單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí),如單片機(jī)的總體結(jié)構(gòu),引腳的描述,以及外部擴(kuò)展問題等;文獻(xiàn)[5]以89C51單片機(jī)為典型機(jī),詳細(xì)介紹片內(nèi)結(jié)構(gòu)、工作原理、接口技術(shù)和單片機(jī)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用;文獻(xiàn)[1][4][7]介紹了如何設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng),提供了大量實(shí)用電路和程序并舉例了應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試,注重理論聯(lián)系實(shí)際,著重實(shí)際應(yīng)用。畫電路原理圖和電路板圖需用到軟件PROTEL99SE,文獻(xiàn)[8]詳細(xì)介紹了如何設(shè)計(jì)電路原理圖、畫元件圖、設(shè)計(jì)電路板圖、畫元件封裝圖和電路仿真等。
參考文獻(xiàn):
1、何立民.MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1990年
2、 李朝青. 單片機(jī)原理及接口技術(shù).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1999年
3、趙德安等.單片機(jī)原理與應(yīng)用.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004
4、 王樹勛. MCS-51單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)與監(jiān)控分析.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992年
5、李學(xué)海.標(biāo)準(zhǔn)80C51單片機(jī)基礎(chǔ)教程.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2006
6、 何立民. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編(4).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1997年
7、 余永權(quán)等. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的功率接口技術(shù).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1992
8、 夏路易 石宗義.電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程Protel 99SE. 北京:北京希望電子希望出版社,2002年
研
究
內(nèi)
容
設(shè)計(jì)CPU擴(kuò)展電路
設(shè)計(jì)鍵盤及I/O接口電路
設(shè)計(jì)LED顯示電路
設(shè)計(jì)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路程序流程圖,編寫步進(jìn)驅(qū)動(dòng)相序分配中斷程序
設(shè)計(jì)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路
繪制控制系統(tǒng)電路圖和PCB圖
研
究
計(jì)
劃
第一周 熟悉課題
第二周 查看資料,研究課題
第三周 擬訂、修改設(shè)計(jì)方案
第四周 設(shè)計(jì)CPU擴(kuò)展電路部分;
第五周 設(shè)計(jì)LED顯示電路部分;
第六周 設(shè)計(jì)鍵盤電路部分;
第七周 設(shè)計(jì)I/O擴(kuò)展電路部分;
第八周 繪制貼標(biāo)機(jī)控制系統(tǒng)印制電路板圖;
第九周 設(shè)計(jì)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)相序分配電路部分;
第十周 畢業(yè)設(shè)計(jì)期中檢查和總結(jié);
第十二周 設(shè)計(jì)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)橫流斬波電路;
第十三周 設(shè)計(jì)主程序、鍵盤掃描程序、相序分配流程圖;
第十四周 編寫相序分配程序;
第十五周 總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì),起草畢業(yè)設(shè)計(jì)論文;
第十六周 修改論文,準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯.
特
色
與
創(chuàng)
新
利用單片機(jī)MCS-51系列實(shí)現(xiàn)母導(dǎo)線貼標(biāo)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),利用簡(jiǎn)易的機(jī)械手,實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽粘貼的自動(dòng)化。
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
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機(jī)械手
運(yùn)動(dòng)
控制系統(tǒng)
設(shè)計(jì)
- 資源描述:
-
貼標(biāo)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),機(jī)械手,運(yùn)動(dòng),控制系統(tǒng),設(shè)計(jì)
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