南京工程學(xué)院自動化學(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)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)：自動化（數(shù)控技術(shù)應(yīng)用）班級：學(xué)號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：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203030908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(jì)課題名稱貼標(biāo)機(jī)械手運(yùn)動控制系統(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)動機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動機(jī)構(gòu)橫向運(yùn)動（X軸）、縱向運(yùn)動（Y軸）、垂直運(yùn)動（Z軸）三維空間的運(yùn)動設(shè)計(jì)。要求母導(dǎo)線貼標(biāo)機(jī)運(yùn)動機(jī)構(gòu)的機(jī)械手能夠自動完成標(biāo)簽的抓取和粘貼。機(jī)械手對標(biāo)簽的“吸附”和“粘貼”，由簡易的氣壓裝置完成。選用單片機(jī)8031作為CPU，其內(nèi)部沒有ROM（程序存儲器），需要外部擴(kuò)展，因此外部擴(kuò)展8K程序存儲器和4K數(shù)據(jù)存儲器；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；手動按鈕接8031的P1口；LED顯示電路顯示機(jī)械手的運(yùn)動坐標(biāo)；段選信號經(jīng)鎖存器輸出，位選信號用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)對各軸正反轉(zhuǎn)脈沖進(jìn)行相序分配，利用恒流斬波電路對環(huán)型分配后信號進(jìn)行放大，形成控制步進(jìn)電機(jī)的四相驅(qū)動信號，最終實(shí)現(xiàn)對各軸步進(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)動程序。其研究意義如下：1、本課題對貼標(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。因此這個課題和我的專業(yè)有著很緊密的聯(lián)系。我相信通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)會對以后的工作和學(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)動的自動化，能夠簡化生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的簡單化、快速化和自動化，降低工人勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。3、這個課題來源于工程實(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)、Protel99SE、單片機(jī)等學(xué)科的知識。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對四年來大學(xué)所學(xué)知識有一個更加深刻的認(rèn)識，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)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)緊密結(jié)合市場實(shí)際，因此該技術(shù)的研究具有一定的市場價值。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)無法滿足社會發(fā)展的需要。本課題的設(shè)計(jì),最主要的是對單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)1234567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)。35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。14MC51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，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)147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，20044、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，20066、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，19928、夏路易石宗義.電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程Protel99SE.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)動電路程序流程圖，編寫步進(jìn)驅(qū)動相序分配中斷程序設(shè)計(jì)步進(jìn)驅(qū)動電路繪制控制系統(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