论文设计-基于某单片机地多功能智能窗地设计
大学学院
本科生毕业设计（论文）
题目：基于单片机的多功能智能窗的设计姓名：立
学号：211214636
系别：电气工程系
专业：电气工程及其自动化
年级：2012级
指导教师：俞珊
2016年1月15日
独创性声明
本毕业设计（论文）是我个人在导师指导下完成的。文中引用他人研究成果的部分已在标注中说明；其他同志对本设计（论文）的启发和贡献均已在辞中体现；其它容及成果为本人独立完成。特此声明。
论文作者签名：日期：
关于论文使用授权的说明
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论文作者签名：指导教师签名：日期：
基于单片机的多功能智能窗的设计
摘要
在现代家居中，窗户是一个重要的组成部分，可以起到通风透气和挡风避雨的作用，但大部分的窗户设计不够完善，只能简单的人工开关窗户，没有安防报警功能，盗贼进入房间时无法第一时间通知主人，而且在意外情况发生时，使用者完全没有发现的意识，无法及时的解决。
本设计基于STC89C52RC单片机为控制终端，通过传感器检测环境的温湿度、烟雾值、关照强度。当房间的可燃气体泄漏时，窗户便会自动开启通风，并且发出警报来提醒主人环境异常，如在下雨天，系统检测环境湿度，能自动关窗，避免雨水溅到室造成不必要的损失。如有小偷要进入房间则会碰触传感器，关闭窗户同时发出警报，第一时间提醒主人有小偷进入房间。光敏电阻放在窗外通过检测亮度，判断白天还是夜晚，可以控制自动关开窗。可以解决无人在室时，随着环境的变化，多功能智能窗会做出相应判断，自动开关闭窗户的作用，使室的财产和安全不会因为环境的变化而造成一定的损失。同时，具备了传感监测环境的功能随时可以知道环境的变化。显示窗户的智能化。从而，大大的改善了生活质量。
关键词：单片机，智能家居，传感器
Design of Multi-functional Intelligent Window
Based on MCU
Abstract
The smart home In the modern home, the window is an important part of the can to ventilation and wind and rain, but most of the windows design but perfect, only a simple manual switch windows, no alarm function, the thieves entered the room cannot first time to inform the owner and at the time of the accident, users no sense of discovery, not timely solve.
This design is based on STC89C52RC microcontroller as the control terminal, through the sensor to detect the temperature and humidity of the environment, smoke value, care strength. When the leakage of combustible gases inside the room, windows will automatically open ventilation, and sounds the alarm to remind the owner environmental anomalies, such as on a rainy day, system to detect environmental humidity, automatically closing a window, to avoid the rain splashed to the interior caused by unnecessary losses. If a thief to enter the room will touch the sensor, close the windows at the same time issued a warning, the first time to remind the owner of a thief into the room. Photosensitive resistor through the detection of brightness, to determine the day or night on the window, can control the automatic closing window. Can solve unmanned in the interior, with the change of environment, the multifunctional intelligent window will make the corresponding judgment, automatic switch closing window, indoor property and security are not because of changes in the environment caused by a certain degree of loss. At the same time, it has the function of sensing and monitoring environment at any time to change the environment. Make windows intelligent, greatly improving the quality of life
Key words: single chip microcomputer, smart home, sensor
目录
第1章绪论 (1)
1.1 研究背景及意义 (1)
1.2 国的发展现状 (1)
1.3 国外的发展现状 (2)
1.4 研究的课题容 (2)
1.5 论文的介绍 (2)
1.6 本章小结 (3)
第2章方案的设计 (4)
2.1 系统的方案架构 (4)
2.2 控制芯片 (4)
2.2.1 控制芯片的选择 (4)
2.2.2 STC89C52RC芯片的介绍 (5)
2.3 温湿度传感器模块 (6)
2.3.1 温湿度传感器模块的选择 (6)
2.3.2 SHT11温湿度传感器 (6)
2.4 电机模块 (7)
2.4.1 电机模块的选择 (7)
2.4.2 芯片ULN2003的介绍 (8)
2.5 显示器模块 (8)
2.5.1 显示器模块的选择 (8)
2.5.2 液晶显示器LCD1602的介绍 (9)
2.6 A/D的转化模块 (10)
2.7 软件设计方案 (11)
2.8 系统特点 (13)
2.9 本章小结 (13)
第3章硬件电路的设计 (14)
3.1 单片机的最小系统 (14)
3.1.1 介绍单片机的接口 (14)
3.1.2 复位电路 (15)
3.1.3 振荡的时钟电路 (15)
3.2 步进电机模块接口 (16)
3.3 A/D转化模块的接口 (16)
3.4 本章小结 (17)
第4章软件设计 (18)
4.1 系统软件设计方案 (18)
4.1.1 单片机计算机系统简介 (18)
4.1.2 单片机计算机系统的客户端应用 (19)
4.2 温湿度传感器程序设计 (19)
4.3 LCD1602模块的设计 (20)
4.4 电机模块的程序设置 (21)
4.5 本章小结 (22)
第5章系统的调试 (23)
5.1 系统主程序设计 (23)
5.2 系统软硬调试 (23)
5.3 本章小结 (25)
结论 (26)
参考文献 (27)
辞 (28)
附录1 部分关键源码及解释 (29)
第1章绪论
1.1 研究背景及意义
随着今天科学技术的创新和发展，人们的生活水平也随之不断提高，比如：医院的医疗设备、家庭的家用设备、私人交通设备等等，所有的这些变化让人们的生活更加便捷。
在现代家居中，窗户不但具有良好的装饰和采光等功能，而且还可以阻止灰尘和空气流通。虽然很多家庭现在用钢结构加强防盗网用于防止盗窃，这样子似乎起到了安全功能，但是在火灾等突发的事件中，防盗网的窗户却让人没有机会逃跑，所以改善窗户的功能性是十分重要的。
在现代工艺多数窗口的制作在一定程度上是不完美的，而且没有安全检测功能，一旦发生事故只能靠人工打开或关闭窗口，用户完全没有意识到有些产品没有提供通风的系统，房间一氧化碳或烟雾超过时，不能最快通知主人室的空气情况，而有些产品没有传感器开关的安全特性，即便小偷入侵也不知道。而智能的窗户控制系统，不但可以通过检测环境湿度自动关闭窗户，而且室如果有有害气体窗户会自动，有贼侵入房间便会自动报警，室温度和湿度太高或太低便会自动开关窗，自动监测和调整环境使窗户真正的智能化，给人们的生活带来了很多的舒适，大大提高了人们的生活质量。
1.2 国的发展现状
在中国通用的智能化装置发展相对而言较晚，而欧洲国家和其他发达国家的智能化早已广泛应用。10年前电动窗帘已经进入中国，由于没有得到大力推广，电动窗帘一直没有得到相应的发展。而在这两年，随着电子控制技术的不断发展和价格的下降，智能化开始飞快发展。
今天，在中国多功能智能窗户系统快速发展，在同等的行业中成为佼佼者，也恰恰说明了多功能智能是科技进步的产物，它也将成为我国未来窗户发展的主流。据报道，在2004年在中国房地产有1亿9000万出售，如果平均每30平方都需要这样的产品，这就可以近几年数百万套这样的新产品需求。在新的市场下，智能家居多功能智能窗户系统产品将不少于5000万套。假如多功能智能窗销售额只占3%的市场，它至少可以实现年产值上百万元。
1.3 国外的发展现状
在欧美一些国家为了能够更有效地保障居民的生命安全和财产安全，在很早就引入了楼宇智能化，其中在通讯防盗智能窗装置最为常见。
国外许多国家试过运用远程通讯的方法进行监控，实现远程警讯传输。但是这些方式往往受各种客观条件的限制，比如造价昂贵、信号不稳、易受破坏等，一直无法从根本上解决问题。集中起来，其缺陷主要有一下几点：
(1) 产品配置成本昂贵，一次性的资金投入较大；
(2) 可靠性较低；
(3) 后期的维护费用偏高。
1.4 研究的课题容
本课题的研究容如下：
(1) 红外传感器模块的软硬件设计，进行信息的探测，从而触发单片机；
(2) 步进电机模块的软硬件设计，通过单片机发出指令到驱动芯片ULN2003来驱动步进电机的工作，利用红外接收来实现遥控的控制；
(3) 显示器模块的选择和设计，显示温湿度传感器上探测到的信息；
(4) 整个系统的软硬件调试及完善。
1.5 论文的介绍
根据系统需求，本文完成如下工作：
第1章：介绍了系统的研究和设计的背景及意义，调查并简述了当前国多功能智能窗的系统的现状，设计了符合时代发展需要的多功能智能的窗户系统方案；
第2章：介绍了系统硬件电路，包括核心控制器、检测部分和无线红外接收部分；
第3章：设计了多功能智能窗的系统功能模块；
第4章：介绍了Keil4开发环境下的软件编程技术，根据实际需求编写一系列实现手动和自动化的应用程序；
第5章：介绍了对系统进行软硬件联合调试，以达到系统功能的主要要求。
1.6 本章小结
多功能智能化窗户系统的设计能够更好地解决现代家庭一系列的安全隐患问题，简单易操作，保证反应动作的及时性和稳定性。本章是在了解国外家居智能的现状，分析了市场上一般的家居智能窗的优缺点的基础上，给出了单片机的多功能智能窗帘系统设计的思路和要求。
第2章方案的设计
本课题的研究容是基于单片机的多功能智能窗户系统的研究和设计，整个系统的设计是基于目前一般智能家居系统的国外现状，通过调查和实际研究设计更好的多功能窗帘系统，方法上则是通过采用烟雾及温湿度传感模块，红外传感器模块和红外遥控接收模块来实现窗帘的智能化运行。
2.1 系统的方案架构
系统架构如图2-1所示。
图2-1 系统的总体架构
多功能智能窗的机械部分的动力由步进电机模块提供，根据现实生活窗户的位子和大小来设计传动部件和窗架。根据传感器将探测到的环境变化反映到单片机口，由单片机I/O 信号的变化(即电平的高低)反应出外界环境的变化，发出指令驱动电机产生动作。
2.2 控制芯片
2.2.1 控制芯片的选择
方案1：STM32 系列芯片处理器。
该系列芯片采用了基于ARM嵌入式架构中的Cortex-M3 核的处理器，STM32F103为中等“增强型”系列，是属于低功耗的嵌入式处理器。时钟频率为72MHz，可以通过JTAG 接口进行编程与仿真，拥有IC、SPI等主要接口，置RTC实时钟、GPIO及终端。
方案2：S TC52系列的芯片的选择。
该系列芯片是一类高性价比、而且性能比较好的微处理器，其中的STC89C52RC由置8位中央处理单元和512字节RAM以及8K片的程序存储器，外部有32个的双向I/O口、36位定时/计数器和四个外部中断的结构，全双工串行通信也是其中的一个特点，还有时钟的振荡电路，以及多样的封装外型也是单片机的重要组成部分，使其能够适应各种应用场合。
选定方案：
通过仔细比较，认为STC系列的单片机具有处理功能强、性价比高等优势，适合本设计要求的特点，故采用STC89C52芯片作为多功能智能窗的系统的主要控制器。
2.2.2 STC89C52RC芯片的介绍
89C52RC单片机不但具备价格低廉、便于上手，而且系统可靠稳定，高性能的8位单片机是采用的CMOS技术制造，这种工艺不仅可靠，而且集成了更多的功能，如时钟输出、向上或向下计数器等。89C52RC嵌有8位中央处理单元、0.5KB的RAM、8KB的ROM、3个16位的T0，T1，T2、中断有4个外部中断和一个4级中断结构以及32个通用输入/输出口。该块单片机的工作电压为5V，其核的工作电压则为3.3V，总体而言，芯片工作的功耗很小，满足系统的需求，即低功耗、低成本。89C52RC单片机处理器作为系统的核心，主要配合其他传感模块的检测做出处理[1]。
如图2-2为STC89C52RC芯片的实物图。
图2-2 单片机实物图
2.3 温湿度传感器模块
2.3.1 温湿度传感器模块的选择
方案1：接触式温湿度传感器。
接触式温湿度传感器通过和待测物体接触来测量的原理，被测物体发生变化传感器也发生相应变化，接触式的传感器在工业和生活中使用比较广泛[2]。
方案2：数字温湿度传感器。
智能温湿度传感器是基于微电子学技术、计算机控制技术和自动化测试技术，该项产品在集成传感器的领域中是最有发展前途的。传感器的部结构由A/D转换器、存储器（或寄存器）和温湿度传感器、接口电路等模块组成。它具有三个比较显著的特点：第一个特点；对被测对象的温湿度数据及相关的一些温湿度控制量的输出；第二个特点；高性能、
以最简单的方式构成温湿度测控系统；第三个特点；能够通过硬件的基础上使用软件来实现测试的功能。
选定方案：
因为系统测量环境的湿度值的精度要求较高，在加上在测量过程中其他的因数对测量的结果干扰比较大，所以，为了测量的准确性本次设计采用智能的温湿度传感器芯片，来实现更加智能化的测量。
2.3.2 SHT11温湿度传感器
SHT11是一款新型的用于测温湿度的数字芯片。7.6×5×2.5mm是这款SHT11芯片的尺寸，它的体积值只有常用的橡皮擦的体积一半大小。在出厂之前，厂商对每个传感器都做过精密标准测试。芯片的标准系数都会被编成相应的程序并且存入校准的存储器里面，它在测量过程中可以对相对湿度进行自动校准在测量工程中[3]。SHT11广泛应用于电子、汽车、冷暖空调、自动控制等领域。SHT11的抗干扰能力极强，因为芯片采用数字信号输出，SHT11芯片广泛的应用在温湿度监测、自动控制等领域。该芯片的特性总结出如下几点：
●相对温湿度值输出可全校准；
●具有长期的稳定性；
●输出功能带有露点值的计算；
●有体积小（7.65×5.08×23.5mm）,可在表面进行贴装；
●在测量时电流消耗为五百五十毫安在休眠时电流消耗为三毫安；
●传输校验功能带有可靠的CRC数据；
●电源的工作围为2.4-5.5V；
如图2-3为传感器实物图。
图2-3 传感器的实物图
2.4 电机模块
2.4.1 电机模块的选择
方案1：采用步进电机。
由步进电机的驱动原理可知，步进电机的运行是通过接收驱动器施加的脉冲来转化成电机的脚位移，多个连续的角位移衔接在一起形成电机的运行。可以通过给驱动脉冲数量来控制步进电机在一个周期控制角位移量，从而达到想要的控制角度。通过控制给脉冲的速度来控制电机转动的速度还有加速度，这就是调速的原理[4]。ULN2003芯片可以用来驱动小型的步进电机：每个脉冲都可以通过转化成电机转动精确的角度，并且能持续地将电脉冲转换成特定的旋转运动。
方案2：采用普通的直流电机。
直流电机的工作电流比步进电机要比大的多，L298N这类的驱动芯片用于驱动相对比较小型直流电机，普通直流电机成本较低并且不占用单片机I/O口，节约了单片机CPU 资源，满足本系统设计要求，使用起来更加便捷。直流电机采用单片机输出PWM波控制来控制。
综合以上，考虑到整体设计的供电，简化系统电路，因此采用方案1。
2.4.2 芯片ULN2003的介绍
步进电机原理设计如下：
通过单片机产生脉冲信号传递到驱动芯片上来驱动步进电机，脉冲信号的占空比为0.2到0.6左右，信号分配是按规定的顺序发送脉冲序列是通过某种控制给出的顺序，便可实现步进电机的正反转。按照设计要求，步进电机工作节拍的通电顺序是A→AB→B→BC→C
→CD→D→DA→A。
正反转的控制原理：
用单片机输出的四个接口的为一组控制位。本设计中，步进电机的四项绕组分别接单片机的P1.0，P1.1，P1.2，P1.3。
采用ULN2003芯片驱动模块，原理图如图2-4所示。
图2-4 ULN2003原理图
2.5 显示器模块
2.5.1 显示器模块的选择
方案1：LCD1602液晶的显示屏。
LCD1602又名1602字符型液晶，它的功能可以显示数字、字母以及一些特殊的符号等的液晶模块。它是有两种型号，一种是由若干个5×7，一种是由5×11的点阵字符位组成[5]。LCD1602的屏幕显示由多个点阵组成的，每个点阵对应一个字符，在每个字符之间还存在间隔，而这些间隔为一个点距，上下两行之间也有点距，其作用是为了隔开字符和隔开行距。
方案2：LCD12864 液晶显示屏。
LCD12864是能够显示图像的液晶显示模块。它的体积大小为手机屏幕的一半，能够显示16×16点阵的汉字。操作简便。主要运用在工业仪器仪表方面，比如可利用该模块实现全中文的人机交互图形界面。
选定方案：
综上所述，LCD12864液晶显示屏的价格相对比较高一些，而LCD1602液晶的显示屏满足本设计对显示器模块功能的要求，且简单易行，故采用LCD1602液晶显示屏多功能智能窗的显示器模块。
2.5.2 液晶显示器LCD1602的介绍
LCD1602字符液晶显示器屏幕类似SMT89C52RS芯片体积大小，是点阵型的显示模块。该模块在出厂之前就已经把160个字符字模固化在控制模块和驱动模块中。用户只要将需要显示字符的ASC-II的数据送入显示数据库自动生成其对应的字符字模。
LCD1602特性：
(1)带有的数据存储器DDRAM有80字节；
(2)建有字符发生器CGROM；
(3)提供多种控制命令；
(4)工作电压在3.3V或5V，对比度可通过电位器调节；
(5)用户自定义的5X7的字符发生器有八个；
(6)系统自带复位电路。
1602液晶显示器的外观如图2-5所示。
图2-5 液晶显示器
1602管脚说明表如表2-1所示。
表2-1 1602管脚说明表
引脚符号功能说明
1 VSS 一般接地
2 VDD 接电源（+5V）
3 V0 液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，
接地电源时对比度最高。
4 RS RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低
电平0时选择指令寄存器。
续表2-1 1602管脚说明表
5 R/W R/W为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低
电平(0)时进行写操作。
6 E E(或EN)端为使能(enable)端，下降沿使能。
7 DB0 低4位三态、双向数据总线0位（最低位）
8 DB1 低4位三态、双向数据总线1位
9 DB2 低4位三态、双向数据总线2位
10 DB3 低4位三态、双向数据总线3位
11 DB4 高4位三态、双向数据总线4位
12 DB5 高4位三态、双向数据总线5位
13 DB6 高4位三态、双向数据总线6位
14 DB7 高4位三态、双向数据总线7位（最高位）
15 BLA 背光电源正极
16 BLK 背光电源负极
2.6 A/D的转化模块
A/D转换即把模拟信号转换成数字信号，然后做出相应的输出。在进行A/D转换时要注意：第一点是要确定A/D转换的位数，在一般情况下是运用八位A/D转换器，本芯片就是采用八位的；第二点是要测量控制的围和精度有密切的关系，因为系统精度涉及到传感器的变换精度和信号预处理电路的精度A/D转换器还有输出电路[6]。
当A/D芯片的CS口输入低电平时，ADC0832开始工作，同时单片机向时钟输入端CLK提供脉冲，此时，DI端有效，使用DI的输入通道功能选择数据信号，在时钟脉冲下沉之前DI端口都是高电平直到时钟脉冲下沉之前。在第2个时钟脉冲下沉之前DI端口应输入两位数据用于选择通道功能[7]。而当CS输入高电平时，ADC0832处于未工作的状态。
如表2-2为ADC0832芯片引脚说明表。
2 CH0 作为IN+/-使用，模拟输入通道0。
3 CH1 作为IN+/-使用，模拟输入通道1。
4 GND 芯片的参考零电位（地）。
表2-1 1602管脚说明表
5 D1 数据信号输入。
6 D0 数据信号输出。
7 CLK 芯片的时钟输入。
8 REF /VCC 参考电压输入。
2.7 软件设计方案
本系统的软件设计采用分块设计，有89C52RC芯片、温湿度传感模块、步进电机模块、烟雾光敏传感模块等组成的。软件设计分成各个模块的程序，有主程序控制需要是通过调用的方式显现其功能。
软件主程序如图2-6所示。
图2-6 软件主程序图
2.8 系统特点
从整体上看，多功能智能窗的系统主要是通过采集温湿度的模块进行模拟量传递，通过时间设定和无线遥控手动开关来实现开关窗，使用户体会到智能化的生活，而且通过触动红外传感模块报警保证私有财产的安全。
创新性：窗户的开或关是通过外部的多个传感器和单片机的配合实现的，当有物体碰触红外传感器时，环境异常蜂鸣器发出警报来提醒室的主人环境异常，及时作出处理，这样使人们能够在更加安全的环境下生活。
科学性：在过去，家里的窗户都是通过人工去开启或是关闭，在主人外出的情况下，像煤气泄漏或有浓烟、下雨、有小偷等等其他意外发生时，则无法及时开启或自动的关闭窗户，可能给用户造成损失，而现在多功能智能窗户就能及时的解决这一类困扰人们很久的问题，它可以符合客户的很多需求，而且当意外出现时，也能够过应付自如。
先进性：能够通过各个传感器对环境模拟进行检测，同时单片机作出处理，屏幕显示环境参数，结合检测模块，窗户实现自动开启或自动关闭的功能。而且可以通过遥控控制器开关窗。不同的芯片相互通信。
单片机是该系统的核心控制器，该芯片相对而言系统结构简单，且可靠性高，处理能力快，简单好用。可以说，不管是部分还是整体，设计的多功能智能窗的系统可能存在不足，但是也有自己的特点和优势。
2.9 本章小结
本章对此次设计中所需要的功能提出了不同的实现方案并加以比较和选择，选定了以STC89C52RC芯片为主控芯片，DHT11温湿度探测器模块，ULN2003芯片来驱动步进电机做出相应的动作，红外检测开关通过蜂鸣器进行警报模块。然后分别详细介绍各模块的功能及引脚连接等，使系统方案更具备理论依据，系统设计更具有可靠性和可行性。
智能窗控制系统的设计
课程设计报告 课程名称微机控制技术 设计题目智能窗自动控制系统设计 专业班级 姓名 学号 指导教师 起止时间 2013.12.23~2013.12.31 电气与信息学院
课程设计考核和成绩评定办法 1．课程设计的考核由指导教师根据设计表现、设计报告、设计成果、答辩等几个方面，给出各项权重，综合评定。该设计考核教研室主任审核，主管院长审批备案。 2．成绩评定采用五级分制，即优、良、中、及格、不及格。 3．参加本次设计时间不足三分之二或旷课四天以上者，不得参加本次考核，按不及格处理。 4．课程设计结束一周内，指导教师提交成绩和设计总结。 5．设计过程考核和成绩在教师手册中有记载。 课程设计报告内容 课程设计报告内容、格式各专业根据专业不同统一规范，经教研室主任审核、主管院长审批备案。 注： 1．课程设计任务书和指导书在课程设计前发给学生，设计任务书放置在设计报告封面后和正文目录前。 2．为了节省纸张，保护环境，便于保管实习报告，统一采用A4纸打印（正文采用宋体五号字）或手写。
13/14学年第一学期 微机控制技术课程设计任务书 指导教师：蔡长青刘文洲班级：自动1041.2 地点：PLC 实验室 课程设计题目：窗帘自动控制系统 一、课程设计目的 本课程设计的目的在于培养学生运用已学的微机控制技术的基础知识和基本理论，加以综合运用，进行微机控制系统设计的初等训练，掌握运用微机控制技术的原理、设计内容和设计步骤，为从事相关的毕业设计或今后的工作需要打下良好的基础。 二、课程设计内容（包括技术指标） 设计并制作一个窗自动控制系统，可以根据各种条件手动或自动控制窗及窗帘的开度。 1.系统包括遥控器，自选电光源、窗开闭机构。 遥控器由键盘和液晶显示器（显示窗和窗帘状态以及其它必要的信息）组成。 自制电光源由3个发光二极管组成，具有4种发光强度：灭、暗、较亮、亮。 窗帘高0.5米，宽1米，开闭用电机驱动，可以实现“全关、位置1、位置2及全开”四种开度。窗帘由电机、帘架、帘布组成。用1个发光二极管模拟窗的状态，亮代表开，灭代表关。 2.可以使用直流电机、异步电机或步进电机，定位传感器自选。 三、课程设计原则 1、尽可能地满足被控对象的控制要求； 2、在满足控制的前提下，力求使控制系统简单、经济； 3、保证控制系统安全可靠； 四、课程设计步骤 1、对控制系统任务和要求作深入的调查研究，明确控制任务； 2、对多个可行方案进行比较，选出最佳方案 3、进行详细的设计与论证 4、给出理论分析与计算， 5、给出系统总体框图、 6、给出核心电路原理图、 7、给出主要流程图、 8、给出程序清单及有关设计文件 9、撰写设计说明书 五、时间安排 时间内容备注 PLC实验室 12月23日集中讲解课程设计要求，分配设 计题目，明确任务和具体安排 12月24日检查任务书、检查设计方案PLC实验室 12月26日检查设计PLC实验室
自动控制原理课程设计速度伺服控制系统设计样本
自动控制原理课程设计题目速度伺服控制系统设计 专业电气工程及其自动化 姓名 班级 学号 指引教师 机电工程学院 12月
目录一课程设计设计目 二设计任务 三设计思想 四设计过程 五应用simulink进行动态仿真六设计总结 七参照文献
一、课程设计目： 通过课程设计，在掌握自动控制理论基本原理、普通电学系统自动控制办法基本上，用MATLAB实现系统仿真与调试。 二、设计任务： 速度伺服控制系统设计。 控制系统如图所示，规定运用根轨迹法拟定测速反馈系数' k，以 t 使系统阻尼比等于0.5，并估算校正后系统性能指标。 三、设计思想： 反馈校正： 在控制工程实践中，为改进控制系统性能，除可选用串联校正方式外，经常采用反馈校正方式。常用有被控量速度，加速度反馈，执行机构输出及其速度反馈，以及复杂系统中间变量反馈等。反馈校正采用局部反馈包围系统前向通道中一某些环节以实现校正，。从控制观点来看，采用反馈校正不但可以得到与串联校正同样校正效果，并且尚有许多串联校正不具备突出长处：第一，反馈校正能有效地变化
被包围环节动态构造和参数；第二，在一定条件下，反馈校正装置特性可以完全取代被包围环节特性，反馈校正系数方框图从而可大大削弱这某些环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统不利影响。 该设计应用是微分负反馈校正： 如下图所示，微分负反馈校正包围振荡环节。其闭环传递函数为 B G s （）=00t G s 1G (s)K s +（）=22t 1T s T K s ζ+（2+）+1 =22'1T s 21Ts ζ++ 试中，'ζ=ζ+t K 2T ，表白微分负反馈不变化被包围环节性质，但由于阻尼比增大，使得系统动态响应超调量减小，振荡次数减小，改进了系统平稳性。 微分负反馈校正系统方框图
80c51单片机交通灯课程设计报告1.pdf
80C51单片机交通灯课程设计报告 目录 第一章引言 (3) 第二章单片机概述 (4) 第三章芯片介绍 (6) 3.1AT89S51单片机介绍 (6) 3.1.1简介 (6) 3.1.2主要管脚介绍 (6) 3.274LS164介绍 (8) 3.3共阳数码管介绍 (8) 3.3.1分类简介 (8) 图3.3LED数码管引脚定义 (9) 3.3.2驱动方式 (9) 3.3.3主要参数 (10) 3.3.4应用范围 (10) 第四章系统硬件设计 (11) 4.1硬件设计要求 (11) 4.2硬件设计所用元器件 (11) 4.3硬件设计图 (11) 4.4设计流程图 (12) 第五章系统软件设计 (13) 5.1流程图 (13)
5.2程序设计 (14) 第六章结论 (16) 参考文献 (18)
第一章引言 在今天，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。 1914年，电气启动的红绿灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 智能的交通信号灯指挥着人和各种车辆的安全运行,实现红、黄、绿灯的自动指挥是城乡交通管理现代化的重要课题.在城乡街道的十字交叉路口,为了保证交通秩序和行人安全,一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯,其中红灯亮,表示该条道路禁止通行;黄灯亮,表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通行;绿灯亮,表示该条道路允许通行.交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口城乡交通管理自动化。 本文为了实现交通道路的管理,力求交通管理先进性、科学化.分析应用了单片机实现智能交通灯管制的控制系统,以及该系统软、硬件设计方法,实验证明该系统实现简单、经济,能够有效地疏导交通,提高交通路口的通行能力。
水电站压力钢管初步设计(毕业设计)
科类工学编号（学号）2011310309 本科生毕业论文（设计） 小米水电站压力钢管初步设计 Preliminary Design of penstock of XiaoMi Hydropower Station 杨佳明 指导教师：杨银华职称讲师 云南农业大学昆明黑龙潭 650201 学院：水利学院 专业：水利水电工程年级： 2011级 论文（设计）提交日期：2015 年5月18日答辩日期：2015年 5月24日 云南农业大学 2015年5 月
小米水电站压力钢管初步设计 杨佳明 （云南农业大学水利学院，昆明 650201） 摘要 压力钢管是小米水电站引水发电系统的一个重要组成部分，长期承受着高压、内水压力的作用，此外，还承受温度变化、支座沉陷、地震、放空时的外压力以及大气或土壤的作用，一旦破裂，将会造成极为严重后果，因此，压力钢管的合理设计至为重要；根据小米电站地形地质情况，通过搜集类似工程实例，拟定小米电站压力钢管的总体布置方案、结构型式，查阅压力钢管设计规范，根据规范要求，通过相关水力计算，确定压力钢管的直径和壁厚，拟定镇和支墩结构尺寸，根据规范，进行镇和支墩稳定分析，完成管壁应力分析计算；根据相关资料和设计规范，小米电站压力钢管各项参数符合规范要求，满足安全运行的要求，达到小米水电站压力钢管的初步设计深度要求。 关键词：管壁厚度；压力钢管；镇墩；支墩；稳定性。 Preliminary Design of penstock of XiaoMi Hydropower Station Yang Jiaming (College of Water Resource and Hydraulic，Yunnan Agricultural University，Kunming 650201) ABSTRACT
智能窗户控制系统设计说明书
智能窗户控制系统设计说明书 设计者：徐凯 张猛龙 张凯 指导老师：唐建敏 （常州工学院创新中心 常州213002） 摘要：近年来，随着电子技术的发展和生活水平的不断提高，智能窗已经越来越多的被用到了现代智能化建筑中，提供住户一个安全、方便的环境。据统计，在未来的几年内，安装智能窗的用户不断增加。本次设计的智能窗户系统能通过其雨湿传感器电路不断循环不断检测室外湿度，当室外湿度达到一定时（下雨时）窗户自动关闭，防止潮湿空气或雨水进入房间；另外可设置自动关闭窗户或开启窗户时间，到了设定时间会自动关闭或开启窗户；可设置根据光敏传感器自动开启或者关闭窗户，达到更加智能化的效果。除此之外，我们还将窗户的滚轮装置隐藏于窗户底部夹缝中，更加美观。 关键词：智能窗户；单片机；雨湿传感器；光敏传感器；滚轮 1引言 据了解，智能窗户的应用越来越受广大人民的欢迎，在许多大城市，很多小区都实现智能化管理，其中智能窗户的应用是相当重要的一部分。所以我们这次创新设计选了这个我们比较感兴趣也很有现实意义的题目。 2国内外研究概况 目前，智能化窗户的功能还不是很完善，虽然市场上有下雨时能自动关闭的装置，但在雨过天晴后并不能适时自动开窗。这就会让用户在下班回家后觉得室内空气不流通、不清新等。另外，窗户的动力装置过于暴露，影响美观。因此，我们以这次创新设计为契机，改进了部分功能实现的方法，并增加了适时开窗的新功能，力求整个智能窗户控制系统高效、美观、易用的理念。 3设计目标与实现方案描述 设计目标：目前，考虑到经费及实验室器材，我们可以使智能窗户在控制系统下，由电机驱动来达到下雨
关窗、定时开/关窗、手动开/关窗，实现窗户智能化的目标。最终，我们会改善电机，使用无刷电机直接安装在窗户滚轮内，加入多种传感器模块，并添加物联网的一个节点及加入通讯模块，达到超远距离控制智能家居的目标。 实现方案： ①传感器模块：现在市场上大部分的智能窗户很不完善，其中雨湿传感器裸露在外，据统计现在下的 雨80%都是酸性雨，所以导致传感器的寿命很短。因此我们设计的雨湿传感器是非接触电容式传感器，整个模块的使用寿命长。 ②驱动模块：一般的智能窗户驱动基本上是拉线、电机推杆、滚珠丝杠这三种形式，体积大且裸露 在外。在我们观察下，大部分窗户是由铝合金或塑钢做成，其内部的空隙很大，所以我们充分利用这些空间，用电机直接控制窗户的滚轮，整个驱动模块都将隐藏于窗户底部的空隙内。 ③控制模块：我们选取以单片机为核心，程序简单，便宜易购买，而且将来可以在此基础上添加更多 的传感器以及通讯模块。 4详细设计和制作过程 总体框图设计如下：
5.2 闭环电子控制系统的设计与应用(1)
如图所示是JN6201集成电路鸡蛋孵化温度控制器电路图，根据该原理图完成1~3题。 1.该电路图作为控制系统的控制（处理）部分是IC JN6201，当JN6201集成输出9脚长时间处于高电平，三极管V2处于截止状态，继电器释放，电热丝通电加热。 2.安装好调试时，先将温度传感器Rt1放入37℃水中，调整电位器Rp1，使继电器触点J-2吸合，再将温度传感器Rt2放入39℃水中，调整Rp2，使继电器触点J-2释放。 3.调试时发现，不管电位器Rp1和Rp2怎么调，继电器J 始终吸合，检查电路元器件安装和接线都正确，用万用表测三极管V2集电极电位，在不同的调试状态分别为2.8V 和0V ，可知电路发生故障的原因是（ B ） A.二极管V6内部断路 B.三极管V3内部击穿（短路） C.电阻R4与三极管V3基极虚焊 D.继电器线圈内部短路 如图所示是运算放大器鸡蛋孵化温度控制器电路图，根据该原理完成4~6题。 4.该电路作为控制系统的输出部分是继电器J 、电热丝等，当电路中集成运放2脚的电位低于3脚的电位，三极管V3处于饱和状态，继电器J 吸合，电热丝通电加热。 上限 V2饱和导通时候Uce 电压降0.2V ，所以留下来给集电极2.8V ，截止时候0V
5.安装好后调试时，将温度传感器Rt 放入39℃水中，调R4，使电压U2=U3，集成运放输出端6脚的电压为0V ，电路实现39℃单点温度控制。 6.调试时发现，将温度传感器Rt 放入高于39℃水中，继电器吸合；将温度传感器Rt 放入低于39℃水中，继电器释放，出现该故障现象的原因可能是（ A ） A.集成运放2脚与3脚接反 B.二极管V4接反 C.电阻R2断路 D.三极管V3损坏 如图所示是晶体管组成的水箱闭环电子控制系统电路，根据该原理图完成7~9题。 7.该电路作为控制系统被控对象的是水箱内的水，水箱的水位从a 点降到b 点的过程中，三极管V1处于饱和状态，三极管V2处于截止状态，继电器触点J-1处于吸合状态。 8.安装调试时，将三个水位探头按图中的高低放入空玻璃杯中，如果电路正常，电路通电后，继电器J 吸合；向玻璃杯中加水，到达a 点时，继电器J 释放；接着将玻璃杯中的水排出，水位降到b 点以上时，继电器J 释放；水位降到b 点以下时，继电器J 吸合。 9.调试时发现，玻璃杯中的水位在b 点以下时，继电器J 就吸合；水位加到b 点，继电器J 就释放。出现该故障现象的原因是（ D ） A.继电器J 没用 B.三极管V1损坏 C.二极管V3接反 D.电路没接J-1触点，b 点直接接到了电阻R1 如图所示是555集成电路组成的水箱水位闭环电子控制系统电路图， (第4~6题) (第7~9题) R4 10k ?R5 4.7k R3 4.7k
基于51单片机课程设计报告
单片机课程设计 课题：基于51单片机的交通灯设计 专业：机械设计制造及其自动化 学号： 指导教师：邵添 设计日期：2017/12/18 成绩： 大学城市科技学院电气学院 基于51单片机数字温度计设计报告
一、设计目的作用 本设计是一款简单实用的小型数字温度计，所采用的主要元件有传感器DS18B20，单片机AT89C52，，四位共阴极数码管一个，电容电阻若干。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度围-55°C~+125°C。在-10~+85°C围,精度为±0.5°C。18B20的精度较差，为±2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。 本次数字温度计的设计共分为五部分，主控制器，LED显示部分，传感器部分，复位部分，按键设置部分，时钟电路。主控制器即单片机部分，用于存储程序和控制电路；LED显示部分是指四位共阴极数码管，用来显示温度；传感器部分，即温度传感器，用来采集温度，进行温度转换；复位部分，即复位电路，按键部分用来设置上下限报警温度。测量的总过程是，传感器采集到外部环境的温度，并进行转换后传到单片机，经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。 二、设计要求 （1）．利用DS18B20传感器实时检测温度并显示。 （2）．利用数码管实时显示温度。 （3）．当温度超过或者低于设定值时蜂鸣器报警，LED闪烁指示。 （4）.能够手动设置上限和下限报警温度。 三、设计的具体实现 1、系统概述 方案一：由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。 方案设计框图如下：
220KV变电站设计毕业论文(学术参考)
引言 随着经济的腾飞，电力系统的发展和负荷的增长，电力网容量的增大，电压等级和综合自动化水平也不断提高，科学技术突飞猛进，新技术、新电力设备日新月异，该地原有变电所设备陈旧，占地较大，自动化程度不高，为满足该地区经济的持续发展和人民生活的需要，电网正在进行大规模的改造，对变电所的设计提出了更高、更新的要求。建设新的变电所，采用先进的设备，使其与世界先进变电所接轨，这对提高电力网的供电可靠性，降低线路损耗，改善电能质量，增加电力企业的经济效益有很大的现实意义。 1、绪论 由于经济社会和现代科学技术的发展，电力网容量的增大，电压等级的提高，综合自动化水平的需求，使变电所设计问题变得越来越复杂。除了常规变电所之外，还出现了微机变电所、综合自动化变电所和无人值班变电所等。目前，随着我国城乡电网建设与改革工作的开展，对变电所设计也提出了更高、更新的要求。 1.1 我国变电所发展现状 变电技术的发展与电网的发展和设备的制造水平密切相关。近年来，为了满足经济快速增长对电力的需求，我国电力工业也在高速发展，电网规模不断扩大。目前我国建成的500kV变电所有近200座，220kV变电所有几千座；500kV电网已成为主要的输电网络，大经济区之间实现了联网，最终将实现全国联网。电气设备的制造水平也在不断提高，产品的性能和质量都有了较大的改进。除空气绝缘的高压电气设备外，GIS、组合化、智能化、数字化的高压配电装置也有了新的发展；计算机监控微机保护已经在电力系统中全面推广采用；代表现代输变电技术最高水平的750kV直流输电，500kV交流可控串联补偿也已经投入商业运行。我国电网供电的可靠性近年来也有了较大的提高，在发达国家连续发生严重的电网事故的同时，我国电网的运行比较稳定，保证了经济的高速发展。 1.2 变电所未来发展需要解决的问题
智能窗户控制系统
智能窗户控制系统 设 计 报 告 作者：郭宏远 指导教师：李世明
目录 系统简介 (2) 1.1需求分析 (2) 1.2 系统整体介绍 (2) 功能方案 (3) 2.1 系统功能 (4) 2.2 应用领域 (4) 系统开发与应用环境 (4) 3.1 开发与应用环境简介 (4) 3.2 系统平台搭建过程 (4) 数据库设计 (5) 4.1 数据分析 (5) 4.2 表设计 (5) 测试结果分析 (6) 5.1 关键代码实现 (6) 5.2测试参数及结果分析 (8) 系统的安装与使用 (8) 6.1系统安装 (8) 6.2系统使用 (9) 系统简介 1.1需求分析 随着科学技术的飞跃发展，生活水平的不断提高，人们对安全、舒适、健康的生活需求变得日益迫切。而近年来，智能家居概念已经逐渐深入到国民的生活之中，且不断地影响着人们的思维。因此，众多有能力的小区、别墅用户已经开始安装使用智能家居系统，并尝试智能化为家居生活带来的安全、舒适和便利。时光飞逝，日夜如梭。智能家居系统在经历了早期混乱的概念纷争之后，目前已经逐渐进入理性时代。如今的智能家居市场已经不再是海尔、微软等专业家电控制和IT厂家的天下，越来越多的楼宇对讲厂商开始涉及并深入到智能家居行业，猛烈地冲击着楼宇对讲市场格局，从而使得市场竞争更加激烈。尽管如此，用户的需求才是第一位的，所以各厂家的产品研发主要以市场需求为导向。 由于我国房地产行业的迅速发展，也带动了我国门窗幕墙行业的迅速发展，随着消费者生活水平的提高，智能化的产品如雨后春笋，正逐步发展和壮大。而我们的智能窗户就是在这样的环境下应运而生的，因此具有广阔的市场空间和应用前景。
自动控制系统概要设计
目录 1引言 (3) 1.1编写目的 (3) 1.2背景 (3) 1.3技术简介 (4) https://www.wendangku.net/doc/dd6657204.html,简介 (4) 1.3.2SQL Server2008简介 (5) 1.3.3Visual Studio2010简介 (5) 1.4参考资料 (6) 2总体设计 (8) 2.1需求规定 (8) 2.2运行环境 (8) 2.3数据库设计 (8) 2.3.1数据库的需求分析 (9) 2.3.2数据流图的设计 (9) 2.3.3数据库连接机制 (10) 2.4结构 (11) 2.5功能需求与程序的关系 (11) 3接口设计 (12) 3.1用户接口 (12) 3.2外部接口............................................................................................错误！未定义书签。 3.3内部接口............................................................................................错误！未定义书签。4运行设计.....................................错误！未定义书签。 4.1运行模块组合....................................................................................错误！未定义书签。 4.2运行控制............................................................................................错误！未定义书签。 4.3运行时间............................................................................................错误！未定义书签。5测试 (13)
AAA水电站枢纽布置设计毕业论文
AAA水电站枢纽布置设计毕业论文 目录 第一章综合说明 (3) 1.1 流域概况 (3) 1.2 水文气象 (3) 1.2.1 水文及气象 (3) 1.2.2水文气象及径流条件 (3) 第二章工程地质及工程任务和规模 (4) 2.1地形地质 (4) 2.1.1库区工程地质情况 (4) 2.2 区域及水库地质 (5) 2.2.1地形地貌 (5) 第4章第三章坝址、坝轴线、坝型选择及枢纽布置 (6) 3.1坝址的选择 (6) 3.1 坝轴线的选择 (7) 3.1.1坝轴线的选择原则 (7) 3.1.2 坝轴线的选择 (8) 3.2 坝型选择 (8) 通过上述比较，我认为选择重力坝比较适合，因此我选择的是混凝土重力坝。 (8) 3.3枢纽布置 (8) 3.3.1布置原则： (8) 3.3.2枢纽的总体布置 (9) 3.3.3布置方案 (9) 第4章第四章工程布置及建筑物 (10) 4.1 非溢流坝段设计 (10) 4.1.1 坝体断面设计 (10) 4.1.2确定坝顶高程 (11) 4.1.3坝顶宽度的拟订 (14) 4.1.4坝坡的拟订 (15) 4.1.5上、下游起坡点位置的确定 (15) 4.2剖面设计 (15) 4.3重力坝非溢流坝段主要荷载及计算 (15) 4.3.1 (15) 4.3.2抗滑稳定性极限状态 (22) 4.3.3坝体应力计算 (27) 4.4溢流重力坝的设计 (41) 4.4.1堰顶高程的确定 (41) 4.4.2计算 (41)
4.5消能设计及计算 (45) 4.5.1、消能防冲设计 (45) 4.5.2挑流鼻坎的设计 (46) 4.5.3水舌挑射距离和冲刷坑深度的计算 (46) 4.5进水口段的确定 (48) 4.6引水管道的确定 (50) 4.7水电站厂房的布置设计 (50) 4.6.1主厂房的平面设计 (51) 4.6.2主厂房长度的确定 (51) 4.6.3主厂房的高程、高度设计 (52) 4.6.4主厂房的宽度设计 (54) 4.6.5副厂房的平面设计 (54) 4.6.76 主变压器场 (54) 4.6.7 开关站 (54) 第五章施工组织设计 (55) 5.1 概述 (55) 5.2施工导流方法 (55) 5.3 围堰设计 (55) 第六章结束语 (56)
智能窗户设计及控制系统毕业设计论文
智能窗户设计及控制系统毕业设计论文毕业设计报告(论文) 题目(智能窗户的设计) 所属系 专业 学号 姓名 指导教师 起讫日期 设计地点 毕业设计报告(论文)诚信承诺 本人承诺所呈交的毕业设计报告(论文)及取得的成果是在导师指导下完成，引用他人成果的部分均已列出参考文献。如论文涉及任何知识产权纠纷，本人将承担一切责任。 学生签名: 日期: 东南大学成贤学院毕业设计报告 智能窗户的设计 摘要 本设计采用ARM contex-M4单片机为控制核心，通过控制直流电机的正反转改变窗户的开合，从而实现“窗户自动控制”功能。此作品使用了触点开关对“雨”进行监控，温湿度传感器对环境温湿度检测，粉尘传感器对空气中粉尘光量检测，电开关判断窗户是否全开或全关，这些信号经探测提取转换后被送入单片机中进行
运算，单片机根据运算结果对直流电机进行控制，从而实现自动窗帘的功能。该作品使用了无线收发模块，实现了对窗帘的遥控，通过简单的按键设置就能控制窗帘的状态。 关键词:ARM contex-M4 传感器直流电机电机驱动 I 东南大学成贤学院毕业设计报告 Body-driven Design of Fire-fighting Robot Abstract In recent years, with the rapid development of science and technology, intelligence also made further demands, intelligent robot research in practical applications a large space for development. The social significance of the fire is that it safe for human survival as the ultimate care, fire fighting robot as an important means of fire fighting, fire fighting and rescue has been an increasingly important role in the show. This robot is P89V51RD2 fighting for the control of microcontroller core, to DC motor, power supply circuit, motor drive and other circuits. System through the fire flame sensor information collected by the microcontroller through IO port to control the car forward and stopped. To find the source of fire, the car stopped, the use of job sensor to measure the velocity of the car, displayed on the digital pipe. And use the fan out the fire. Keywords: P89V51RD2;DC motor;Hall Sensor;LED II
液位自动控制系统设计与调试
液位自动控制系统设计 与调试 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
课程设计 2016年6月17日
电气信息学院 课程设计任务书 课题名称液位自动控制系统设计与调试 姓名专业班级学号 指导老师沈细群 课程设计时间2016年6月6日～2016年6月17日（第15～16周） 教研室意见同意开题。审核人：汪超林国汉 一.课程设计的性质与目的 本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二. 课程设计的内容 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。 2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。 3.选择电器元件，列出电器元件明细表。 4.上机调试程序。 5.编写设计说明书。 三. 课程设计的要求 1.所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。
2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》和GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。 3.所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点突出，篇幅不少于7000字。
(完整word版)51单片机课程设计实验报告
51单片机课程设计报告 学院： 专业班级： 姓名： 指导教师： 设计时间：
51单片机课程设计 一、设计任务与要求 1.任务：制作并调试51单片机学习板 2.要求： （1）了解并能识别学习板上的各种元器件，会读元器件标示； （2）会看电路原理图； （3）制作51单片机学习板； （4）学会使用Keil C软件下载调试程序； 用调试程序将51单片机学习板调试成功。 二、总原理图及元器件清单 1．总原理图 2．元件清单 三、模块电路分析 1. 最小系统： 单片机最小系统电路分为振荡电路和复位电路， 振荡电路选用12MHz 高精度晶振, 振荡电容选用22p和30p 独石电容;
图 1 图 2 复位电路使用RC 电路，使用普通的电解电容与金属膜电阻即可； 图 3 当单片机上电瞬间由于电容电压不能突变会使电容两边的电位相同，此时RST 为高电平，之后随着时间推移电源负极通过电阻对电容放电，放完电时RST 为低电平。正常工作为低电平，高电平复位。 2. 显示模块： 分析发光二极管显示电路： 图 4 发光二极管显示电路分析:它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能,常简写为
LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,产生自发辐射的荧光。图中一共有五个发光二极管其中一个为电源指示灯,当学习板通电时会发光以指示状态。其余四个为功能状态指示灯,实际作用与学习板有关 分析数码管显示电路 图 5 数码管显示电路分析:数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,图中所用为八段数码管(比七段管多了一个小数点显示位),按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管.共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。数码管主要用来显示经电路板处理后的程序的运行结果。图中使用了八个八段数码管,可以显示八个0-15的数字。使用数码管可以直观的得到程序运行所显示的结果.也可以显示预置在学习板上的程序,主要通过16个开关来控制。 四、硬件调试 1、是否短路 用万用表检查P2两端是短路。电阻为0，则短路，电阻为一适值，电路正常。 2、焊接顺序 焊接的顺序很重要，按功能划分的器件进行焊接，顺序是功能部件的焊接--调试--另一功能部件的焊接，这样容易找到问题的所在。 3、器件功能 1）检查原理图连接是否正确 2）检查原理图与PCB图是否一致 3）检查原理图与器件的DATASHEET上引脚是否一致 4）用万用表检查是否有虚焊，引脚短路现象 5）查询器件的DATASHEET，分析一下时序是否一致，同时分析一下命令字是否正确 6）通过示波器对芯片各个引脚进行检查，检查地址线是否有信号的 7）飞线。用别的的口线进行控制，看看能不能对其进行正常操作，多试验，才能找到问题出现在什么地方。 1、详细描述硬件安装过程中出现的故障现象，并作故障分析，及解决方法。 六、软件调试
基于51单片机控制的智能窗的设计
基于单片机控制的智能窗的设计 摘要 我们现在使用的窗户大部分采用人工关闭方式，不具有自动防盗、防雨、防煤气中毒等人性化的功能；平时我们外出时经常忘记关闭窗户，遇上下雨时，雨水会进入室内，对室内的电器、摆设等物品造成不必要的损害。晚上睡觉时我们通常把窗户关死，一旦燃气发生泄漏，由于室内不透气造成窒息中毒致残、致死的事件时有发生。为了防盗，我们一般在窗户外面安装防护栏，但如今很多城市为了美化市容通常不允许安装防盗窗。再者，现在使用的窗户大多数是单纯推拉式或平移式的，这给在楼层高的住户擦拭玻璃带来很大困难。本文借助单片机、电子电路及传感器的知识设计了可以实现清晨自动开窗、防雨、智能防盗和可燃性气体泄漏时报警并开窗，从而可解决现实生活中存在的很多问题。本智能窗的设计本着安全、方便、节能、人性化的原则进行，可使现代生活显著提高。 关键词：防风雨防盗 51单片机智能 目录 第1章总体方案的设计 (3) 1.1 本设计的主要任务和内容 (3) 1.2 控制系统架构图 (6) 第2章机械结构的设计 (4) 2.1 自动开关窗机械传动形式设计 (4) 2.1.1自动开关窗任务分析 (4) 2.1.2齿轮齿条参数选择 (4) 第3章自动控制系统主要硬件的设计 (5) 3.1 单片机选型 (5) 3.1.1单片机发展过程 (5) 3.1.2单片机发展趋势 (5) 3.1.3AT89S51单片机简介 (6) 3.2 数据检测传感器的选择 (6) 3.2.1数据检测传感模块组成 (6) 3.2.2传感器选型及电路 (10) 3.3 A/D转换电路的设计.................................................... １１
水电站毕业设计论文(学术参考)
摘要 本次毕业设计的主要任务是根据原始资料进行一个发电厂主接线的初步设计，并对其一次设备进行选择,进而对继电保护进行规划和对配电装置进行规划。设计主要内容包括：电气主接线设计、短路电流计算、主要电气设备选择、校验及配电装置初步设计和继电保护的规划等。主要的电气设备选择有：主变压器、高压厂用变压器、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器及母线等的选择。 电气主接线是发电厂的主要环节，故本文对数个电气主接线方案进行了技术经济综合比较，确定了一个较佳方案，并根据此方案对全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护的规划等，进行了详细的设计和说明。本设计包括六部分：电气主接线选择，电气设备选择，短路电流计算，配电装置规划，继电保护规划及其整定。 关键词：发电厂；主接线；短路电流；电气设备；配电装置；继电保护
ABSTRACT This graduation project topic is s according to the first hand information designs a electric power plant, and mainly carries on the design to its equipment. Then design the power distribution equipment and relay protection planning. Designs the main content to include: The electrical host wiring design, the wiring design, the short-circuit current computation, the main electrical equipment choice , the verification and the power distribution equipment preliminary design and relay protection planning and so on. The main choice electrical equipment includes: The main transformer, the high-pressured factory use the transformer, the high-pressured circuit breaker, the isolator, the current transformer ,the voltage transformer, the arrester and the generatrix and so on. Main electrical scheme is the main part of substation, so this thesis synthetically compares several main electrical schemes from technical and economic aspects and picks up one preferable scheme. According to the chosen scheme, detailed design and instruction are carried out about the electric apparatus selection, distribution equipment arrangement, relay protection, and so forth.This thesis consist of six parts：main electrical scheme select，main choice electrical equipment，short-circuit current calculation，distribution equipment arrangement, relay protection and verification on the selection short dot. Key words: electric power plant; electrical main wiring; short-circuit current; electrical equipment; the power distribution equipment; relay protection
温度自动控制系统的设计毕业设计论文
北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计 北方民族大学教务处制
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
89C51单片机课程设计之秒表设计实验报告.
这里可以加学校LOGAL 单片机课程设计报告 院系：12级物信系 班别：光信息科学与技术7班 课程名称：秒表设计 姓名：龚俊才欧一景 学号：1210407033 1210407041 指导老师：张涛 2011.12.23
目录 1课程设计的目的和任务 1.1 单片机秒表课程设计的概述 1.2课程设计思路及描述 1.3 课程设计任务和要求 2硬件与软件的设计流程 2.1系统硬件方案设计 2.2软件方案设计 3 程序编写流程及课程设计效果3.1源程序及注释 3.2原理图分析 3.3课程设计效果 4 心得体会 5 相关查阅资料
1. 课程设计的目的和任务 1.1单片机秒表课程设计的概述 一、课程设计题目 秒表系统设计——用STC89C52RC设计一个4位LED数码显示“秒表”，显示时间为 00.00~99.99秒，每10毫秒自动加一，每1000毫秒自动加一秒。 二、增加功能 增加一个“复位”按键（即清零），一个“暂停”和“开始”按键。 三、课程设计的难点 单片机电子秒表需要解决三个主要问题，一是有关单片机定时器的使用；二是如何实现LED 的动态扫描显示；三是如何对键盘输入进行编程。 四、课程设计内容提要 本课程利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，结合集成电路芯片8051、LED数码管以及课程箱上的按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，数码管能够正确地显示时间。其中本课程设计有两个开关按键：其中key1按键按下去时开始计时，即秒表开始键(同时也用作暂停键)，key2按键按下去时数码管清零，复位为“00.00”. 五、课程设计的意义 1)通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识复习和掌握，对单片机课程的应用进一步 的了解。 2)掌握定时器、外部中断的设置和编程原理。 3)通过此次课程设计能够将单片机软硬件结合起来，对程序进行编辑，校验。 4)该课程通过单片机的定时器/计数器定时和计数原理，设计简单的计时器系统，拥有正确的 计时、暂停、清零，并同时可以用数码管显示，在现实生活中应用广泛，具有现实意义 六、课程设计仪器 a) 集成电路芯片8051，七段数码管，89C51单片机开发板 b) MCS-51系列单片机微机仿真课程系统中的软件（Keil uvision2）。