机电一体毕业设计

机电一体毕业设计

【篇一：机电一体化毕业设计题目】

知识不仅是指课本的内容,还包括社会经验、文明文化、时代精神等整体要素,才有竞争力,知识是新时代的资本,五六十年代人靠勤劳可以成事；今天的香港要抢知识,要以知识取胜 机电一体化专业毕业设计课题

毕业设计1

1、题目：设计一个程序实现如下功能：

1．自动：通过改变a/d输入端可变电阻来改变

d/a输入检测量大小

进而改变直流电动机的转速

2．手动：在键盘上设置两个按键--①直流电动机加速键；②直流电动机减速键 在手动状态下

每按一次键

电动机的转速均按照约定的速率改变

3．用显示器显示的数码移动的速度

来及时的形象的跟踪直流电动机转速的变化情况

二、设计环境

硬件：

1、a/d转换芯片adc0809；d/a转换芯片dac0832

2、直流电动机双极性控制：00h--逆时针转最快

80h--停止

ffh--顺时针转最快

3、显示器采用164串行输入

串入段码地址：0ff06h（d0） 串入时钟地址：0fe04h（d0）d5~d0）

行地址：0fe00h（d3~d0） 列地址：00fe02h（d5~d0）

5、扩展口：cs0--08000h cs1--0a000h cs2--0c000h

软件：

韦福lab2000p单片机实验仿真系统

显示器位控地址：0fe02h （

毕业设计2

一、设计题目:单片机直流电机调速系统的设计

二、设计的内容要求：

1．设计的目的和意义：训练正确地应用单片机

培养解决工业控制

工业检测等领域具体问题的能力；学生通过所做课题

熟悉单片机应用系统开发研制的过程

软硬件设计的工作方法

工作内容

工作步骤;对学生进行基本技能训练

例如组成系统、编程、调试、绘图等

使学生理论联系实际

提高动手能力和分析问题

解决问题的能力

2．设计的任务及步骤：了解电机调速的工作原理及其单片机控制的工作过程；设计单片机直流电机调速控制系统；根据设计的电路

利用单片机仿真机

电动机等完成系统硬件电路的连接和调试.编制程序实现直流电动机系统调速

3．内容要求：设计论文内容要正确

概念要清楚;完成任务书所规定的内容;附有原理图及程序流程图

以及程序清单;文字要通顺

书写要工整

设计图纸必须符合规范

毕业设计3

一、题目：简易数字电压表的设计

二、要求：简易数字电压表可以测量0～5v的8路输入电压值

并在四位led数码管上轮流显示或单路选择显示

测量最小分辨率为0.019v

测最误差约为 0.02v

三、内容：

(1)方案总体设计

(2)控制系统硬件电路设计（显示采用四位数码管）

(3)软件流程图设计

汇编程序编写

(4)电气原理图的绘制

一、题目：基于单片机的数字钟

二、要求：采用单片机实现数字钟的基本功能

要求采用4位数码管

高两位显示小时

低两位显示秒；采用开关控制数字钟的启动、停止、复位和调整时间；时间显示采用24小时制

三、内容：

1．方案总体设计

2．控制系统硬件电路设计（显示采用四位数码管）

3．软件流程图设计

汇编程序编写

4．电气原理图的绘制

毕业设计课题5

一、任务：设计并制作一台出租车计价器

二、要求：

1、基本要求

（1） 不同情况具有不同的收费标准

o1548; o1472;白天

o1548; o1472;晚上

o1548; o1472;途中等待（10min 开始收费）

（2） 能进行手动修改单价

（3） 具有数据的复位功能

（4） io 口分配的简易要求

o1548;o1472;距离检测使用霍尔开关a44e

o1548;o1472;白天/晚上收费标准的转换开关

o1548;o1472;数据的清零开关

o1548;o1472;单价的调整（最好使用47;＋48;和47;－48;按键）

（5） 数据输出（采用lcm103）

o1548;o1472;单价输出2 位

o1548;o1472;路程输出2 位

o1548;o1472;总金额输出3 位

o1548;o1472;启动计时开关

o1548;o1472;数据复位（清零）

o1548;o1472;白天/晚上转换

毕业设计6

一、题目：电子实时时钟/万年日历系统

二、功能要求：

1． 基本要求：

⑴ 显示准确的北京时间（时、分、秒）

可用24小时制式；

⑵ 随时可以调校时间

2． 发挥要求：

⑴ 增加公历日期显示功能（年、月、日）

年号只显示最后两位；

⑵ 随时可以调校年、月、日；

⑶ 允许通过转换功能键转换显示时间或日期

三、方案考虑：

1、硬件方案：

⑴ 显示器采用6位led数码管（共阳）

可分别显示时间或日期；（通过kb键可切换）

⑵ 显示器的驱动采用动态扫描电路形式

以达到简化电路的目的

但要注意所需的驱动电流比静态驱动时要大

因此要增加驱动电路

可采用74ls244或者晶体管；其中74ls244是用来驱动段选码

晶体管是驱动位选码！

毕业设计7

一、设计题目：程控直流稳压电源

二、设计要求：

1．设计指标 参数均由自己指定

要求具有可测试性

2．原理图设计（用c51系列单片机控制的）

要细化到芯片

3．软件实现：用keil c编程（即熟悉对8051用c编程） 软件要有流程图

注释完整

包含初始化程序

中断程序

毕业设计8

一、设计题目：电梯的自动控制

二、设计要求：

三层电梯分别用1f、2f和3f表示1层、2层和3层 电梯必须具有如下功能：

（1）电梯停于1f或2f时

按3f按钮呼叫

电梯上升到3f才停止；

（2）电梯停于2f或3f时

按1f按钮呼叫

电梯下降到1f才停止；

（3）电梯停于1f时

【篇二：机电一体化系统设计】

机电一体化系统设计课程教学大纲

英文名称：mechatronics 课程编码：01111050 学 时：36

学 分： 2.5

课程性质：专业限选课 课程类别：理论课

先修课程：机械原理，机械设计，电工学，数字电子技术，模拟电子技术，控制工程基础， 微机原理，电气控制技术，数控技术 开课学期：秋季学期 适用专业：机械电子工程专业

一、课程的性质与任务

本课程是机械电子工程专业的主干专业课。本课程从系统的观点出发，利用机械技术和电子技术，通过机电有机结合构造最佳的机电系统。本课程主要学习机械系统、传感检测系统、伺服系统、控制系统等设计和选择方法，讨论机电一体化系统的接口、精度设计和可靠性等系统总体技术。

二、教学目标与要求

本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和总体设计的基本理论和方法，初步具备机电一体化系统的设计能力。

教学的基本要求包括：

1．学习机电一体化基本概念，理解机电一体化系统中各结构要素在系统中的作用和相互关系，初步建立机电产品的系统化设计思想。

2．了解机电一体化系统中常用传感器、传动机构、动力驱动装置和计算机控制系统种类和特点。 3．熟悉机电一体化产品的设计方法和工程路线，能够针对具体的机电一体化产品确定产品开发技术路线。

4．掌握机电一体化系统中机械、传感检测、动力、控制等基本结构要素的技术特点，掌握典型装置的技术原理和使用方法。

5．了解典型机电一体化产品的构成、特点和设计方法，学会设计简单的机电一体化产品。

三、课程的基本内容与教学要求

第一章 绪论

[教学目的与要求]：

1．掌握机电一体化的涵义，了解机电一体化技术的主要特点和范畴。 2．掌握机电一体化系统的功能构成和组成要素。 3．了解机电一体化共性关键技术包含的内容。 [本章主要内容]：

1.1机电一体化基本概念及涵义 1.2机电一体化的功能构成和组成要素 1.3机电一体化的共性关键技术 1.4机电一体化产品的设计方法 [本章重点]：

1．机电一体化的功能构成和组成要素 2．机电一体化的共性关键技术 [本章难点]：

1．机电一体化产品的设计方法

第二章 传感检测系统

[教学目的与要求]：

1．掌握常用传感器的基本原理（旋转变压器、感应同步器、测速发电机、光栅尺、磁栅尺、编码器等）。

2．掌握检测系统的典型组成、模拟量的转换输入和数字信号的预处理等基本原理和基本电路。 [本章主要内容]：

2.1传感器的功用和特性 2.2常用传感器及选择使用 2.3信号调理的基本概念 2.4信号的放大与滤波原理及电路 2.5系统的测试及标定 [本章重点]：

1．各类传感器的工作原理 2．传感器的功用和特性

3．信号调理电路（滤波、相关、调制、解调）

4．信号变换技术(传感器接口电路、放大电路、模数转换、数模转换) [本章难点]：

1．传感器的选择与使用

2．信号调理电路（滤波、相关、调制、解调）

第三章 机械系统设计

[教学目的与要求]：

1．掌握传动机构的种类、特点、基本要求。 2．了解常用执行机构的设计方法。 [本章主要内容]：

3.1 位姿描述和齐次变换

3.2传动机构 3.3导向机构 3.4执行机构 [本章重点]：

1、位姿描述和齐次变换 2．滚珠丝杠副传动机构 [本章难点]：

1．传动机构的设计方法 2．谐波齿轮传动

第四章 伺服系统

[教学目的与要求]：

1．了解伺服系统的一般组成、分类和三种基本组成形式。

2．了解步进电机的种类及结构；掌握步进电机的工作原理；掌握步进电机的主要性能指标；掌握步进电机控制的基本原理；掌握步进电机的基本功率驱动电路原理和细分驱动原理。

3．掌握直流伺服电机特性和调速原理；掌握直流伺服电机的驱动调速方法；掌握直流伺服系统组成的基本原理。

4．掌握交流伺服电机特点及其调速方法；掌握变频调速装置的基本原理；了解交流伺服系统组成的基本原理；了解交流伺服电机的矢量控制。

5．了解几种直接驱动伺服系统、微进给装置的基本原理。掌握伺服系统惯量匹配、容量匹配原理等动力设计方法。 [本章主要内容]：

4.1伺服系统的基本结构形式及特点 4.2步进式伺服驱动系统 4.3直流伺服驱动系统 4.4交流伺服驱动系统 4.5 伺服系统的动力设计方法 [本章重点]：

1．步进电机、交直流伺服电机的控制与驱动。 2．伺服系统的设计 [本章难点]：

1．伺服电机的选择与校核 2．交流伺服的矢量控制

第五章 控制系统的数学模型

[教学目的与要求]：

1．掌握控制系统的基本模块

2．掌握控制理论中数学模型的作用和建立方法

3．掌握建立数学模型的基本方法和技巧，能对简单的系统建立数学模型 [本章主要内容]：

5.1控制系统数学模型的基本概念; 5.2微分方程的建立方法和步骤； 5.3传递函数的求法； 5.4控制系统数学模型的建立 5.5系统的时间响应分析 5.6系统的频率响应分析 [本章重点]：

1．控制系统的基本模块和框图的建立 2．典型控制系统的控制框图 3. 二阶系统动态响应指标分析 4. 控制系统的幅/相频特性图 [本章难点]：

1．典型环节传递函数的建立 2. 控制系统的伯德图

第六章 机电一体化系统的计算机控制

[教学目的与要求]：

1．了解机电系统中几种控制计算机

2. 掌握比例控制、微分控制、积分控制的特点 3．掌握pid控制算法和参数整定 [本章主要内容]：

6.1工控机、单片机和plc 6.2控制方式概述 6.3两步控制方式 6.4 pid控制 6.5直接数字控制法 6.6控制器的校正 [本章重点]：

1．pid控制的原理及特点 2．控制器的校正 [本章难点]：

1．系统的pid控制及其性能分析

第七章 机电一体化总体设计

[教学目的与要求]：

1．了解机电一体化系统的总体设计方法 2．掌握机电一体化产品的工程路线 3．掌握几种典型机电一体化装置的基本组成 [本章主要内容]：

1.1机电一体化总体设计的评价及分析方法

1.2机电一体化产品的技术路线 1.3设计举例 [本章重点]：

1．机电一体化总体设计的内容及方法 2．典型机电装置的系统组成以及软、硬件结构 [本章难点]：

1．机电一体化系统设计的方法

2．典型机电一体化装置数控机床或工业机器人的基本组成及设计方法

四、课程学时分配

五、课程习题课（讨论课）的要求

讨论课的目的在于帮助学生消化和巩固课程中的重要概念和内容，帮助学生提高分析问题解决问题的能力，指导学生查阅技术资料。通过指导学生对复杂的、有一定难度的综合性问题进行剖析、归纳、对不同设计方案进行比较、判断，启发同学进行创新思维。课堂讨论的课题明确，学生在讨论前要有准备，教师要适当加以引导、归纳。

课堂讨论的内容、方式、时间可由辅导教师决定。讨论课的内容主要从以下几项中选择： l．典型传感器的选择、使用及注意事项； 2．电机的调速和制动原理及方法；

3．典型机电一体化系统的总体设计技术路线； 4．典型的工业机电设备案例分析。

六、实验（实践教学）内容与要求

实践教学是理论联系实际的重要环节，可以使学生验证、巩固和加深所学的基本理论，能训练

学生有关的实验方法、动手能力和测量技能，养成踏实细致、严谨认真的作风。实践教学环节实施前，学生应预习相关的指导书，明确要求和内容，完成后要填写实践报告，并由指导教师批阅，评定成绩。实践教学内容包括课程研究项目和实验两部分。

【篇三：机电一体化毕业设计】

基于单片机的流量检测系统的设计

目 次

1 绪论 ................................................................. 1

1．1背景 ........................................................... 1

1.2 现状 ............................................................ 1

1.3 课题内容 ........................................................ 2

2 硬件电路设计 ......................................................... 3

2.1 总体方案设计 .................................................... 3

2.2 工作原理 ........................................................ 3

2.3 单元电路设计 .................................................... 4

2.3.1 单片机最小系统 ................................................ 4

2.3.2 显示单元 ...................................................... 6

2.3.3 流量传感器 .................................................... 9

2.4 总体电路 ....................................................... 13

3 软件设计 ............................................................ 15

3.1 软件端口定义 ................................................... 15

3.2 程序流程 ....................................................... 15

3.2.1 主程序及流程图 ............................................... 16

3.2.2 显示程序及流程图 ............................................. 17

3.2.3 报警程序及流程图 ............................................. 18

3.3 软件调试 ....................................................... 18

4 硬件电路焊接与调试 .................................................. 20

4．1 焊接方法、注意事项 ............................................ 20

4.2 电路焊接与装配 ................................................. 21

4.3 电路调试 ....................................................... 22

结 论 ................................................................ 25

致 谢 ................................................................ 26

参考文献 .............................................................. 27

附录a程序清单 ........................................................ 28

附录b 电路总图 ....................................................... 33

1 绪论

1．1背景

流量就是在单位时间内流体通过一定截面积的量。这个量用流体的体积来表示，称为瞬时体积流量，简称体积流量；用流量的质量来表示称为瞬时质量流量，简称质量流量。这一段时间内流体体积流量或质量流量的累积值称为累积流量。

对在一定通道内流动的流体的流量进行测量统称为流量计量。流量测量的流体是多样化的，如测量对象有气体、液体、混合流体；流体的温度、压力、流量均有较大的差异，要求的测量准确度也各不相同。因此，流量测量的任务就是根据测量目的，被测流体的种类、流动状态、测量场所等测量条件，研究各种相应的测量方法，并保证流量量值的正确传递。

流量的测量在热电生产、石油化工、食品卫生等工业领域具有广泛的应用。随着传感器技术，微电子技术、单片机技术的发展，为气体流量的精确测量提供了新的手段。充分利用单片机丰富的硬件资源，配以适当的检测接口电路，可精确测量由涡街流量传感器或电磁流量传感器输出的代表流量大小的脉冲信号，以及气体在当地状态下的压力、温度等模拟电压信号。由软件计算出流量，以简单的硬件结构实现了一个高可靠性、高精度、多功能的气体流量检测系统。工业生产中过程控制是流量测量与仪表应用的一大领域，流量与温度、压力和物位一起统称为过程控制中的四大参数，人们通过这些参数对生产过程进行监视和控制。对流体流量进行正确测量和调节是保证生产过程安全经济运行、提高产品质量、降低物质消耗、提高经济效益、

实现科学管理的基础。

1.2 现状

17世纪托里拆利奠定差压式流量计的理论基础，这是流量测量的里程碑。自那以后，18、19世纪流量测量的许多类型仪表的雏形开始形成，如堰、示踪法、皮托管、文丘里管、容积、涡轮及靶式流量计等。20世纪由于过程工业、能量计量、城市公用事业对流量测量的需求急剧增长，才促使仪表迅速发展，微电子技术和计算机技术的飞跃发展极大地推动仪表更新换代，新型流量计如雨后春笋般涌现出来。至今，据称已有上百种流量计投向市场，现场使用中许多棘手的难题可望获得解决。

我国近代流量测量技术发展比较晚，早起所需的流量仪表均从国外进口。中国流量仪表制造业从上世纪30年代中期以仪表修配开始，到解放前后在上海、天津等沿海

地区形成了现代流量仪表的民族工业。到改革开放前，经历了仿制、统一设计、自行研究开发过程，目前已近初具规模，基本上能满足中等水平流量仪表的需要。改革开放以来又经历了技术引进，与国际先进技术企业合资、合作，仪表性能和水平有了很大提高。近年国际主流企业纷纷在中国建立生产基地，既增强了研发能力也增添了竞争因素，现在我国流量计产品已很全面，基本覆盖所有行业，满足各行业产生需要，技术革新较快，但在产品生产工艺上仍然有很大提高的空间。

流量显示仪表的发展经过了机械运算记录图表式，模拟运算机械计数式，简单逻辑运算数显示和微处理器运算及多功能数字显示四个过程。自从单片机出现后，各种各样的智能流量显示仪不断出现，取代了原有的传统的机械式或者纯模拟、数字电路构成的流量显示仪。智能流里显示仪以单片机为核心可以进行各种流最计算、累加、显示等功能。流量显示仪具有使用方

便、工作可靠、可进行补偿计算等优点。从上世纪80年代以来，各种智能流量显示仪就不断出现，功能也不断拓展、完善。智能流量显示仪正朝着低功耗、智能化、网络化、多功能方向发展。具体来说，智能流量显示仪可以实现流量及其它信号的采集、流量计算累加及补偿计算、数据示、数据远程传愉及打印等功能。根据用户的不同需要，开发人员可以设计出具有不同功能的智能流量显示仪，软件编程非常灵活。

1.3 课题内容

本文从经济实用的角度出发，采用stc12c5a60s2/ad/pwm 系列单片机作为主控芯片与数据存储器单元，结合涡轮流量传感器，ad转换器，四位led显示，声光报警器等，采用c语音编程，设计了一款可对流量进行实时检测，并具有上下限报警功能的涡轮流量计，可实现对管道内天然气的流量的实时检测。本文详细论述了基于单片机的流量检测系统的设计方案，主要解决系统的总体设计，硬件电路的设计以及系统软件的设计。

2 硬件电路设计

2.1 总体方案设计

由流量传感器采集流量信息，然后经过ad转换器将连续的模拟信号离散化后传给单片机。单片机在系统软件的控制作用下，对输入的数据进行分析，向外部输出控制信号，实现led显示。led数码管显示动态的流量，同时，若流量超过上下限范围，报警电路产生声光报警信号，提醒流量不在正常范围内，需采取相应控制。系统软件主要包括主程序，显示程序等供主程序调用的子程序。主程序实现系统的总体功能，子程序实现相应的具体功能。系统硬件结构图如图2-1所示。

图2-1 系统硬件结构图

2.2 工作原理

被测流体流经涡轮流量传感器时，传感器内的叶轮借助于流体的动能而产生旋转，周期性的改变磁电感应转换系统中的磁阻值，使通过线圈的磁通量周期性的发生变化而产生电脉冲信号。在一定的流量范围下，叶轮转速与流体流量成正比，即电脉冲数量与流量成正比。该脉冲信号经放大器放大后送至二次仪表进行流量和总量的显示或积算。