南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目：數(shù)控螺紋車床控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計專業(yè)：自動化（數(shù)控技術(shù)）班級：數(shù)控042學(xué)號：203040407學(xué)生姓名：陳凱指導(dǎo)教師：_華茂發(fā)副教授_2008年3月說明1根據(jù)南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)工作管理規(guī)定，學(xué)生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告，由指導(dǎo)教師簽署意見、教研室審查，系教學(xué)主任批準(zhǔn)后實施。2開題報告是畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報告不合格者不得參加答辯。3畢業(yè)設(shè)計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。4本報告中，由學(xué)生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。5開題報告檢查原則上在第24周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計開題檢查后，應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報告。畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告學(xué)生姓名陳凱學(xué)號203040407專業(yè)自動化（數(shù)控技術(shù)）指導(dǎo)教師姓名華茂發(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)計課題名稱數(shù)控螺紋車床控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義本課題主要是利用MSC-51單片機以及PROTEL設(shè)計數(shù)控螺紋車床控制系統(tǒng)硬件電路，其中的軟件設(shè)計部分是利用單片機設(shè)計的，硬件部分設(shè)計是利用PROTEL繪制電路的原理圖和PCB圖。畢業(yè)設(shè)計的具體內(nèi)容：1、采用8031作為CPU，外擴32K程序存儲器，8K數(shù)據(jù)存儲器；2、采用89C2051作從CPU，控制三排LED顯示；3、鍵盤用8155擴展；4、X軸、Z軸步進電機正、反轉(zhuǎn)脈沖信號經(jīng)鎖存器輸出；5、用8255擴展若干個輸入、輸出信號接口；6、用PROTEL繪制CPU擴展電路原理圖；7、用PROTEL繪制PCB圖。本課題研究的意義：本課題對單片機的應(yīng)用以數(shù)控車床的控制系統(tǒng)進行了研究,其研究意義如下：1、數(shù)控機床是一種技術(shù)密集度及自動化程度很高的機電一體化加工設(shè)備，是綜合應(yīng)用計算機、自動控制、自動檢測及精密加工精度高、質(zhì)量容易保證、發(fā)展前景十分廣闊。隨著微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控車床的需求量與日俱增，在各個國民經(jīng)濟領(lǐng)域都有應(yīng)用。數(shù)控車床與普通車床的區(qū)別主要就在于其數(shù)字控制技術(shù)的應(yīng)用，正是這個特點，數(shù)控車床和現(xiàn)代的數(shù)字控制技術(shù)相結(jié)合。我國近幾年數(shù)控機床雖然發(fā)展較快，但與國際先進水平還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在：可靠性差，外觀質(zhì)量差，產(chǎn)品開發(fā)周期長，應(yīng)變能力差。為了縮小與世界先進水平的差距，我們只有緊跟先進技術(shù)進步的大方向，并不斷創(chuàng)新，才能趕超世界先進水平。本次設(shè)計利用8031作為主CPU設(shè)計車床控制系統(tǒng)，大大降低了數(shù)控車床的成本，提高了經(jīng)濟效益。2、單片機是我們自動化數(shù)控專業(yè)的一門比較重要的專業(yè)課程，在以前的學(xué)習(xí)中對其只是簡單了解，本課題中我們將對其進行較為深入的研究。怎樣采用單片機8031進行外擴CPU、采用89C2051控制三排LED顯示、采用8155擴展鍵盤、采用8255擴展輸入、輸出信號借口，通過這一系列的工作，能使我對單片機這一方面的知識有更廣泛深入的了解，培養(yǎng)了自己創(chuàng)新精神，提高了自己的競爭力，拓寬了就業(yè)渠道，對以后走上工作崗位可能涉及相關(guān)方面的工作能奠定一個良好的基礎(chǔ)。3、本課題的內(nèi)容基本都是建立在51單片機基礎(chǔ)上的，由于傳統(tǒng)的51單片機具有體積小、重量輕、價格便宜、功耗低，控制功能強等優(yōu)點，所以在系統(tǒng)控制及其他領(lǐng)域內(nèi)都有廣泛應(yīng)用。通過本課題的研究，使我能對單片機實現(xiàn)控制有更好的認(rèn)識。對51匯編語言也能有更好的掌握。4、PROTEL軟件是現(xiàn)在一種典型的電子線路繪制軟件，本課題通過對PROTEL軟件的使用培養(yǎng)和訓(xùn)練了自己繪制電氣圖和閱讀電氣圖的能力，掌握了計算機繪制包括電路原理圖、印制電路板圖在內(nèi)的電氣圖制圖技能和相應(yīng)的計算機仿真技能。文獻(xiàn)綜述本次畢業(yè)設(shè)計主要是對MCS-51單片機的應(yīng)用。在設(shè)計之前了解MCS-51單片機的相關(guān)知識是非常有必要的。文獻(xiàn)12對單片機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、串行通信接口、開發(fā)及其應(yīng)用進行了詳細(xì)的闡述，介紹了單片機的硬件及軟件組成、CPU的結(jié)構(gòu)、I/O口的結(jié)構(gòu)、基本的匯編語言指令。文獻(xiàn)34主要對單片機的CPU擴展進行了闡述，介紹了程序存儲器的擴展、數(shù)據(jù)存儲器的擴展、數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線的結(jié)構(gòu)特點以及連接方式。文獻(xiàn)56主要對單片機的LED顯示電路進行了闡述，詳細(xì)介紹了LED靜態(tài)顯示器接口與編程、LED動態(tài)顯示器接口與編程、LED的顯示原理、74LS164移位寄存器的工作原理，指令通過內(nèi)部總線送給片外的數(shù)據(jù)存儲器進行儲存，然后發(fā)送至顯示緩沖區(qū)，經(jīng)過通過74LS164移位寄存器的處理，由三排的LED顯示出來，74LS138譯碼器的工作原理。文獻(xiàn)78主要對單片機中的鍵盤接口設(shè)計進行了介紹，當(dāng)鍵盤的按鍵較多或者電片機的I/O不夠用時，就需要通過外部擴展來實現(xiàn)鍵盤的功能，通常用8155并行接口來擴展鍵盤，當(dāng)鍵盤輸入時存在一定的抖動，應(yīng)調(diào)用延時子程序來消除。文獻(xiàn)9主要對單片機中I/O的擴展進行了介紹，串行口的結(jié)構(gòu)、8255的外腳及內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)、8255的命令字和狀態(tài)字、8255的初始化以及與單片機的連接。文獻(xiàn)1011主要介紹了電氣制圖以及構(gòu)成電氣圖基礎(chǔ)的電氣間圖用圖形符號、電氣圖的繪制，詳細(xì)闡述了PROTEL軟件的使用方法，包括計算機繪制電氣原理圖、印制電路板圖和相應(yīng)的計算機仿真。參考文獻(xiàn)1何立民著MCS-51單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計（M）北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1990；2趙曉安著MCS-51單片機原理及應(yīng)用（M）天津：天津大學(xué)出版社，2001；3趙德安著單片機原理與應(yīng)用（M）北京：機械工業(yè)出版社，2004；4徐紅著關(guān)于8031單片機擴展多片外部程序存儲器地址問題討論（J）西安：西安工程學(xué)院學(xué)報，1998；5孫育才著MSC-51系列單片微型計算機及其應(yīng)用（M）南京：東南大學(xué)出版社，2004；6李生明著單片機LED顯示接口技術(shù)（J）湖北：長江職工大學(xué)學(xué)報，2003；7.（美）SandeepMSatav著.Interrupt-drivenkeyboardforMCS-51usesfewcomponents（J）.TheMagazineoftheElectronicsIndustry,2005；8.楊寧著單片機與控制技術(shù)（M）