纏繞機主軸控制系統電氣專業畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 。 主程序流程框圖程序設計包括以下方面： 1個主程序和5個子模塊（檢測子模塊、控制子模塊、鍵盤處理子模塊、顯示子模塊、報警子模塊）如圖22。主程序完成對各個子模塊初始化，調用控制、顯示及報警子模塊。而檢測、鍵盤子模塊采用中斷方式工作，主程序與它們通過共用一段RAM區域進行聯系。主程序完成系統初始化，開中斷并等待中斷。中斷服務程序完成輸入信號處理、定時與計數。為了減小測量中隨機誤差的影響，先將采樣信號累加8次后平均處理，然后利用平均結果進行計算。這樣每測得一個轉速值共需9次采樣。由顯示程序將結果送至LCD顯示。主程序鍵盤處理子程序顯示處理子程序控制處理子程序報警處理子程序檢測處理子程序圖22 程序框圖STARTAT89C51初始化調用速度檢測子程序調用DA轉換子程序調用報警子程序調用顯示子程序圖23 主程序流程框圖調用速度控制子程序鍵盤輸入值掃描 速度檢測子程序檢測子模塊控制單片機的定時/計數器。為了實現轉速的精密測量，要保證T0和T1的起始點同步，可由軟件置位GATE0、GATE1為1，TR0、TR1為INT0、INT1的Q信號控制。測量時當被測信號的上升沿到來時，Q由0變為1，T0、T1同時開始工作，實現計數和計時的同步。T0在寄存器RR7的配合下實現50ms的定時，當Q由1變為0時，T1置為定時方式2，初置為06H。RR7清0，記錄T1溢出的中斷次數。此時統計計數器T1 的計數值，就可以算出電動機轉速：V==(TH1256+TL1) (r/min) 圖24 速度檢測子程序流程框圖 開始中斷次數20寫入B設定時器、計數器工作模式定時器T0賦初值，定時50ms計數器T1清零開定時器T0、計數器T1等待定時中斷開中斷 速度控制及D/A轉換子程序速度控制及D/A轉換子程序：將傳感器輸入的測量值與設定值作差K，若|K| ?則測量值直接作D/A轉化；若|K|?，則再次檢測K的正負，K0減少傳感器脈沖修正值（電機的轉速降低）K0則增加修正值（電機的轉速增加），調整后的輸出值重新寫入寄存器，進入D/A轉換程序。查詢轉換程序是否結束，輸出所需模擬信號，具體的流程框圖如下：啟動D/A轉換查詢是否轉換完YN返回測量值—設定值=K減少修正值YN圖25 速度控制及D/A轉換子程序流程框圖測量的轉速值|K|?K0增加修正值YN輸出值重新寫入寄存器5 畢業設計結果分析與心得 系統功能與性能指標測試結果本次設計的系統功能是：進行速度信號的采集，霍爾傳感器將主軸電機的轉速轉換為脈沖信號，經過AT89C51計數后轉換為數字信號，通過與鍵盤給定值進行分析比較，調節輸出信號的大小，當速度超出設定范圍時會有報警提示并顯示，實現人機交互功能。通過處理后的輸出轉化為電壓信號傳送給變頻器，使變頻器能實時調節主軸電機的轉速，達到控制主軸電機轉速的恒定。由于無法完全模擬工業現場的設備，本次設計僅作理論分析，因為沒有變頻器的實物，無法檢測設計的變頻器控制主軸電機的工作速度。在仿真實驗中，因沒有霍爾傳感器，因此使用AT89C51單片機模擬外部脈沖輸入，使用直流電機代替變頻器控制電機，則在正常工作條件下，單片機能夠準確無誤的處理與顯示，整個控制系統穩定運行，達到設計要求。 系統的不足之處與解決方案因為纏繞機主軸控制系統僅在工業現場運用，在我設計的過程中無法參照相應的實物，通過查閱相關書籍和搜索網上相關信息，得到的資料非常有限，僅僅是理論性的研究與分析階段。對于設計出的系統，僅在理論上就其功能實現做定性定量的分析和設計，無法從實際應用的角度考慮。此系統規模很大，雖然在設計過程中得到了導師的指導，但是有些設計細節，例如：變頻器的具體選型及其參數設置，則無法根據實際應用確定。整個設計結果，我僅能給出按照自己設計思路做出的理論工作原理框圖，以及相關控制電路的電路圖，當然在整個系統設計中難免有很多欠缺的地方，自己還沒有發現和完善。如果能在參考和研究實物的基礎上，再進行相關的設計，相信會達到更好的效果。 畢業設計心得通過對纏繞機主軸控制系統的設計，我在圖書館和網上查閱了大量有關微機原理，單片機的應用，測試和檢測技術，變頻調速等方面的資料。特別是根據系統的設計要求，我嘗試用熟悉的AT89C51實現轉速測控電路和報警顯示電路的要求。它具有豐富的軟硬件資源和較強的抗干擾能力，擴展外圍D\A轉換電路模塊，滿足了電路設計的要求。通過設計轉速控制電路，了解到此功能的實現可以通過PLC的編程實現，可以通過硬件電子元件設計，也可以通過單片機設計硬件電路，然后軟件編程來實現。比較這三種方法，我選用了單片機的應用。在設計過程中，單片機的編程十分煩瑣。除了要編寫主程序外，還有顯示電路程序，報警電路程序，轉速控制程序。通過對元件的選擇也是讓我更多的認識了轉速傳感器，變頻器，通過了解它們的工作原理，分類，各類型的性能特點，熟悉了相關參數的設置，為整個系統的功能實現有很大幫助。變頻器這個集成模塊，我在做畢業設計前還比較陌生，但是通過閱讀相關資料才知道，在身邊很熟悉的空調就是運用的變頻器原理。正是通過做畢業設計，對我四年所學知識是一個集中復習和運用的過程。參考文獻[1]何江華，高麗芳 [J].黑龍江科技信息，2009，（6）.[2] 李金偉 [J].電氣傳動自動化，2000,22（5）：2730[3] 夏青，封士玉 [J].自動化技術與應用，2003,22（9）：4952 [4] ,2011[5] 徐愛鈞 編著．智能化測量控制儀表原理與設計[M]．北京：北京航空航天大學出版社，1995 [6]常征 ，2008；26（6）：539542[7] 楊振江，：西安電子科技大學出版社，2001：50227 [8]陳伯時 （第2版）.北京：機械工業出版社，2000[9] 李朝青 ：北京航空航天大學出版社，1999：28159 [10]徐愛鈞 ：電子工業出版社，2009[11]康華光 （第五版）.北京：高等教育出版社，2005[12] , [13] 賈伯年，俞樸 ：東南大學出版社，2000：3046[14] 楊寧,胡學軍 . 北京：北京航空航天大學出版社，2005:321334[15]宋鳳娟，廉文利，付云強 單片機在調速控制系統中得應用[期刊論文]微計算機信息2006,22（32）致謝首先感謝楊友平老師在我畢業設計期間給我的相關指導，在做畢業設計前，我對變頻器還沒有什么概念。當我選擇了這個課題后，在老師的指導下，我對所要做的系統不斷的有了深入了解。畢竟在學校學到的僅僅是理論知識，很多需要運用到的器件和設備都沒有見到過。老師則將這個系統的大致過程給我進行講解，我才得以有了對系統的整體設計思路。在單片機運用方面，我參閱了徐愛鈞老師編寫的相關教材，通過對編寫程序指令的掌握，編寫實現相應功能的程序。整個系統控制電路的設計都運用了單片機原理，正是上過徐愛鈞老師講的“單片機及其接口技術”這門課程，對單片機的基礎知識有了進一步了解，在硬件電路設計中才沒有遇到太大困難，感謝他對我專業知識的傳授。感謝實驗中心給我提供的上機條件，能讓我每天在這用電腦上網搜索設計需要的相關資料，以便于我對資料的搜集和整理。最后感謝四年來在學習上幫助我的所有老師和同學，我畢業論文的順利完成離不開你們的支持。附錄附錄一 圖1 系統整體硬件設計圖：纏繞機主軸控制系統仿真圖：附錄二 系統主要功能模塊源程序//主程序include //包含單片機寄存器的頭文件include //包含_nop_()函數定義的頭文件includeincludeunsigned int gV。 //儲存電機轉速unsigned char gCount_1s。 //儲存定時器T0中斷次數bit gFlag_1s。 //計滿1秒鐘標志位void SystemInit(void){ TMOD=0x51。 //定時器T1工作于計數模式1，定時器T0工作于計時模式1； TH0=(6553646083)/256。 //定時器T0的高8位設置初值，每50ms產生一次中斷 TL0=(6553646083)%256。 //定時器T0的低8位設置初值，每50ms產生一次中斷 gCount_1s=0。 //將T0中斷次數初始化為0 gFlag_1s=0。 LcdInitiate()。 //調用LCD初始化函數 display_sym()。 //顯示速度提示符 display_val(0000)。 //顯示器工作正常標志 display_unit()。 //顯示速度單位}void SystemTmrB(void){ while(!gFlag_1s)。 gFlag_1s = 0。}/*******************************************************函數功能：主函數********************************************************/ void main(void) { SystemInit()。 EA=1。 //開總中斷 ET0=1。 //定時器T0中斷允許 TR0=1。 //啟動定時器T0 while(1) //無限循環 { SystemTmrB()。 //時間未滿等待 display_val(gV)。 //顯示速度 SpeedCntrl(gV)。 SpeedWrning(gV)。 } }/*******************************************************函數功能：定時器T0的中斷服務函數********************************************************/void Time0(void ) interrupt 1 using 1 //定時器T0的中斷編號為1，使用第1組工作寄存器 { gCount_1s++。 //T0每中斷1次，count加1 if(gCount_1s = 20) //若累計滿20次，即計滿1秒鐘 { gFlag_1s=1。 //計滿1秒鐘標志位置1 TR1=0。 //定時器T1關閉 gV=(TH1*256+TL1)*60/16。 //計算速度，每周產生16個脈沖 TR1=1。 //定時器T1啟動 TH1=0。 //定時器T1高8位賦初值0 TL1=0。 //定時器T1低8位賦初值0 gCount_1s=0。 //清0，重新統計中斷次數 } TH0=(6553646083)/256。 //定時器T0高8位重新賦初值 TL0=(6553646083)%256。 //定時器T0低8位重新賦初值 }//DA轉換及報警子程序includeinclude //包含_nop_()函數定義的頭文件define pDA0832_DAT P1sbit pDA0832_ST=P2^7。sbit pSpeedWrning=P2^6。void SpeedCntrl(unsigned int speed_dat)。void SpeedWrning(unsigned int speed_dat)。void SpeedCntrl(unsigned int speed_dat){ pDA0832_ST=1。 pDA0832_DAT=(unsigned char)(speed_dat/2)。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 pDA0832_ST=0。}void SpeedWrning(unsigned int speed_dat){ if(speed_dat300||speed_dat30)pSpeedWrning=1。 else pSpeedWrning=0。}//LCD1602顯示子程序includeinclude //包含_nop_()函數定義的頭文件includesbit RS=P2^0。 //寄存器選擇位，sbit RW=P2^1。 //讀寫選擇位，sbit E=P2^2。 //使能信號位，sbit BF=P0^7。 //忙碌標志位，unsigned char code digit[ ]={0123456789\0}。 //定義字符數組顯示數字/****************