《单片机自动风淋室模型设计与制作》-公开DOC·毕业论文

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1、 桂林电子科技大学信息科技学院毕业设计 论文 说明书 第 0 页 共 38 页 0 毕业设计毕业设计 论论 文文 说明书说明书 题 目 风淋室模型设计与制作 系 别 专 业 学生姓名 学 号 指导教师 职 称 题目类型 题目类型 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2010 年 月 日 桂林电子科技大学信息科技学院毕业设计 论文 说明书 第 1 页 共 38 页 1 摘 要 本风淋室系统模型研究的为无尘生产车间的技术设备 通过数字电路 模拟电路 电力拖动 红外感应 单片机等电子技术的配合 实现全自动化吹风系统 该系统广 泛应用于科技发展对无尘要求比较高的生产车间之中 该系统实

2、现的功能是当按下一个按钮 风淋室前门自动打开 当人进去后 系统 自动关门 系统提示人站在感应区内 然后进行吹风和倒计时 当倒计时完成停止吹 风 同时后门打开 系统提示人从后门出去 通过该系统的研究 了解了风淋室的构成 同时了解到本专业知识在科技发展领 域中的一些应用 要通过学习 实践来强化自己的专业知识 同时提高自己的动手能 力 要在不断地实践中服务社会 使自己得到更大的锻炼和提高 能够更好的服务于 科技发展 关键词关键词 风淋室 单片机 电力拖动 红外感应 桂林电子科技大学信息科技学院毕业设计 论文 说明书 第 2 页 共 38 页 2 Abstract The wind in the sy

3、stem model to analyse the world production of the workshop of technical equipment a digital circuit or circuit was electric drag and infrared sensors or monolithic integrated circuits electronics technique and the realization of full automation a system the system was widely used in science and tech

4、nology development of world demand a high production of the workshop The system to function as a button is pressed the wind in the front door open automatically when people in and the system automatically close and prompted induction in the region and being counted down and a complete stop using the

5、 back door open and prompted from the back door Through the system of study and understand the wind in the room at the same time that this expertise in technology development in the field of application through study practice should strengthen their professional knowledge and improve their ability t

6、o be in constant practice the service society to get more exercise and to better serve the technological development Key words In the wind a monolithic integrated circuits electric drag infrared sensors 桂林电子科技大学信息科技学院毕业设计 论文 说明书 第 3 页 共 38 页 3 目 录 引言引言 1 1 风淋室产生的意义 2 2 风淋室研究的前提 2 2 1 研究的技术基础 2 2 2 制

7、作任务及要求 2 2 3 制作内容 2 3 风淋室系统模型方案选择 3 3 1 系统方案的整体设计 3 3 1 1 硬件部分 3 3 1 2 软件部分 3 3 2 系统方案论证与比较 3 3 2 1 单片机的选择 3 3 2 2 电机的选择 3 3 2 3 电源的选择 4 3 2 4 显示的选择 4 3 2 5 语音系统的选择 4 4 系统硬件的设计与制作 4 4 1 单片机最小系统及其主要芯片 4 4 1 1 单片机最小系统的应用 4 4 1 2AT89S52 主要特 性 5 4 1 3 外部特性 5 4 2 数码管显示 6 4 2 1 产品分类 6 4 2 2 驱动方式 6 4 2 3 主

8、要参数 7 桂林电子科技大学信息科技学院毕业设计 论文 说明书 第 4 页 共 38 页 4 4 2 4 常见问题 7 4 3 步进电机 9 4 3 1 步进电机概述及工作原理 9 4 3 2 步进电机的分 类 10 4 3 3 步进电机基原 理 10 4 3 4 步进电机的一些基本参 数 10 4 3 5 步进电机特 点 11 4 3 6 步进电机的特 征 11 4 3 7 驱动控制系统组 成 12 4 3 8 步进电机的应 用 13 4 3 9 UCN5804B 芯片 14 4 3 10 保护电路的设计 15 4 4 语音系统 15 4 4 1 特点 15 4 4 2 电特性 15 4 4

9、 3 独立按键工作模式 16 4 4 4 管脚功能说明 17 4 4 5ISD1720 的典型电路 19 4 4 6 系统原理图 19 4 5 传感器的设计 20 5 系统软件设计 20 6 系统的整体调试 22 桂林电子科技大学信息科技学院毕业设计 论文 说明书 第 5 页 共 38 页 5 6 1 硬件调试 22 6 2 软件调试 22 7 结论 24 谢辞 25 参考文献 26 附录 27 引言 随着社会的不断发展 推动社会进步的工业对无尘也有了较大的提高 风淋室应 运而生 风淋室 英文名为 Air shower 又称风淋房 风淋门 风淋机 风淋设备等 因各地用 户的习惯 叫法不一 但原

10、理却是相同的 风淋室是操作人员进入洁净室时使用的人身 净化装置 它利用高速洁净气流吹淋除掉进入室内人员身上的污物 其喷嘴可调节 以便有效除去人身上的灰尘 并阻止外界污染进入洁净区域 它也可应用于大件货物 的吹淋 风淋室是洁净厨房和装配式洁净室的洁净设备 用于吹除进入净化厂房的人体 和携带物品表面的尘埃 同时风淋室又起到气闸缓冲的作用 防止未经净化的空气进入 洁净区域 是进行人体净化和阻止外空气污染洁净区的有效设备 风淋室功能的实现是全自动化的 自动化技术是近年来新技术发展的重要领域之 一 是以微电子技术为主导的多种新兴技术与机械技术交叉 融合而成的一种综合性 的高薪技术 随着智能技术的不断发展

11、 检测系统的技术融合了造型技术 机械 电 子 计算机软件 硬件和人工智能等众多先进技术 充分地体现了当代信息技术多个 领域的先进技术 是信息技术的重要内容 更是人为智能技术的结晶 桂林电子科技大学信息科技学院毕业设计 论文 说明书 第 6 页 共 38 页 6 1风淋室产生的意义 风淋室的产生 满足了现在工业生产对无尘的要求 为了研究风淋室 使专业知 识更好的服务于现代生产 特制作该风淋室系统模型 整个系统模型包括硬件部分 其中包括电路板的制作和机构部分的制作 软件部分两大部分 从经济型 兼容型 方便型 专业型 实用型等着手设计软硬件部分 使其能够完整配合工作 尽可能提 高其性价比 使其在这日

12、益竞争激烈的社会中也有广阔的市场和发展前景 以及较强 的生命力 随着电子科技的飞速发展 自动控制领域均得到了空前的发展 通过对机电系统 进行系统设计 有利于学生掌握控制电路原理设计 机械结构创新设计等方法 同时 也能通过实际制作掌握机电系统的整体设计开发过程 2风淋室研究的前提 2 1 研究的技术基础 利用本专业机械设计制造及其自动化 机电一体化方向 所学专业知识实现各个 模块的功能 其中用到单片机系统 电力拖动与控制 传感器原理及应用 语音系统 数码显示系统 根据系统模型的要求和结合最高性价比选择相应的方案和材料 同时 硬件设施齐全 具有电脑 网路 调试用的万用表 电烙铁 腐蚀等做板相应的器

13、材 和设施 可以充分发挥自己的主观能动性来实现风淋室系统的实现 2 2 制作目的及要求 1 具体认识日常生活中的各种产品 设备 了解产品的各种功能 2 查找相关文献资料 了解前沿科技动态 善于发现并培养创新意识 3 制定课题大致方向 明确作品应达到的效果 功能及指标 制定有计划制作流 程 4 熟练应用机械设计自动化软件 通过仿真等软件设计出合理的机械机构 桂林电子科技大学信息科技学院毕业设计 论文 说明书 第 7 页 共 38 页 7 5 熟练掌握并能灵活应用 KEIL 程序调试及 PROTEL 电路设计等软件 6 掌握数字电路基本设计方法 逻辑门的合理组合 最简式连接 数字电路抗干 扰电路设

14、计 多余输入端的处理方法 数字电路响应速度对系统所产生的影响等 7 系统整体设计应遵循电子产品设计规范及相关指标要求 如操控灵活性 人机 界面友好性 功能完善性 绿色节能指标 系统安全稳定可靠性 整机性价比特性等 8 掌握编写自动控制相关的电子产品设计方案 论证报告等 2 3 制作内容 风淋室系统模型设计及要求 利用不锈钢焊接一房间模型 当按下一按键时 房 间前门自动打开 3 秒钟后房间自动关闭 当红外感应不到人存在时 语音提示人站在 感应区呢 当红外感应到人存在时 风扇开始吹风 同时数码管进行倒计时 当倒计 时结束时 风扇停止吹风 后面打开 3 秒钟后房间自动关闭 语音提示从后门出去 整个过

15、程有单片机控制 全自动化的实现 扩展 1 加入语音系统 2 将配合精度尽可能提高 即误差小于 1s 3风淋室系统模型方案选择 3 1 系统方案的整体设计 3 1 1 硬件部分 机构设置 采用不锈钢焊接房间模型 在房间内部焊接电风扇 功放及红外感应装置 在房 间的前后门焊接两个步进电机 实现前后的门的控制 通过各个模块的配合 实现自 动化吹风的全过程 电路板的制作 采用 AT89S52 单片机作为主控制系统 前后门采用相同的步进电机驱动模块 房 间内部配有语音模块 红外感应模块 吹风模块 3 1 2 软件部分 本系统各个模块通过学习相关资料 结合自己所学实际情况均采用 C 语言进行编 程 通过

16、KEIL 软件和 PROGISP 软件进行程序调试 3 2 系统方案论证与比较 3 2 1 单片机的选择 方案一 方案一 采用传统的 89S52 作为风淋室系统模型的控制核心 52 具有价格低廉使 用简单等特点 其运算速率已满足要求 对风淋室系统模型的控制已经做够用了 方案二 方案二 采用 AVR 单片机作为风淋室系统模型的控制核心 AVR 单片机具有丰富的 桂林电子科技大学信息科技学院毕业设计 论文 说明书 第 8 页 共 38 页 8 资源 指令周期短 工作速度快 耗能低 低电压 内部有 A D 转换和 PWM 控制输出 功能 易于调试等优点 配置较高 对于风淋室系统模型的控制和信息处理有些资源 浪费 基于上述分析 拟选方案一 3 2 2 电机的选择 方案一 方案一 采用步进电机对风淋室系统模型进行控制 步进电机具有快速的启动能 力 如果负荷不超过步进电机所提供的转矩 就能够立即使步进电机启动或反转 另 一个显著特点就是转换精度高 转速度容易控制 正反转控制灵活 步进电机运动精 确 控制方便 很适合风淋室系统模型 方案二 方案二 采用直流电机直接实现对风淋室系统前后门的运动进行控制