《精品毕业论文基于单片机的饲料自动供给系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精品毕业论文基于单片机的饲料自动供给系统设计（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要现代工业生产正处于一个劳动密集型，设备密集型，信息密集型向知识密集型转变的过程。在这一过程中，智能控制无疑起着重要的作用，单片机为核心的智能控制系统具有成本低，可靠性好的特点，同时具有实现下载和灵活设置参数的功能，具备扩展功能，可以增加控制方式，有很好的扩展性和兼容性.本设计主要通过单片机对步进电机的控制完成带传动，实现饲料的自动供给.根据现有条件和项目的要求，本文综合分析和对比了几种改造方案，最后使用单片机与步进电机组成系统。单片机系统是整个控制系统的核心，数据的读取和处理、电机的调速控制、数据的显示和报警都由它完成。本论文详细的分析了单片机控制板及其接口的组成和开发过程，介绍如何使用
2、单片机、步进电机控制系统，以及使用单片机、键盘与显示、报警控制系统。对于实际应用系统实用方便与实用性是重要的，因此在论文中，从硬件和软件两方面分析和研究了整个系统的实用性与方便性，使得整个系统能够安全、稳定地工作。关键字关键字：单片机; 步进电机；自动调速ABSTRACTModern times industry production is in a change process of labor denseness, facility denseness and information denseness to knowledge denseness. Aptitude control pl
3、ays a important role in this process. As a result of the aptitude control system based on SCM has the characteristic of low cost and good reliability and it has the function of download and agile parameter setup, agile spread at the same time, the system will be expansibility and compatibility.The d
4、esign mostly gets across the SCM control about stepping motor to fulfill belt drive, and achieve feed automatic-provide. According to the current condition and the request, this paper analyses and contrasts some reform project, then using single chip computer and stepping motor to constitutes the sy
5、stem .two stage control system. The SCM that is the center of the whole control system is used to collect and process the data, adjust the speed of the electromotor and display the data, give the alarm. This thesis not only fully discusses the constitution and designed process but also introduces ho
6、w to use single chip computer, stepping motor control system and single chip computer, keyboard and vision, alarm control system.For the practical and applied system, the reliability and facility is very important. So the reliability and facility of the whole system is analyzed from hardware to soft
7、ware o make the whole system operate safely and steadily.Key Words： SCM; stepping motor; speed regulationI目 录1 绪论11.1 课题的研究背景.11.2 课题的研究意义11.3 课题的研究内容12 饲料自动供给系统设计分析.32.1 供给控制系统方案分析.32.1.1 方案理论实现的理论设计基础32.1.2 单片机的选择42.1.3 步进电机的选择52.2 供给系统控制设计62.3 系统总电路设计73 供给系统带传动的调速93.1 步进电动机的工作原理与动态特征.93.1.1 步进控制与
8、驱动系统的构成93.1.2 步进电机的选用.103.1.3 步进电机的工作原理.113.1.4 步进电机的动态特性113.2 步进电动机的控制与调速133.2.1 步进电机控制系统的构成.133.2.3 步进电机的速度控制.134 控制系统硬件设计分析.154.1 系统的硬件结构154.2 AT89S52 单片机的选用164.2.1 89S52 单片机基本结构164.2.2 AT89S52 单片机存储器的结构184.3 系统的硬件分析与扩展204.3.1 键盘电路的设计.204.3.2 显示电路设计.214.3.3 报警电路的设计.22II4.3.4 步进电机及其驱动电路的设计224.4 硬件
9、系统的合成234.5 系统的抗干扰设计245 系统的软件设计分析255.1 编写单片机应用程序的基本方法255.2 饲料供给系统程序流程26结 论.29参考文献.30附录一 系统软件程序.31附录二 系统总电路图.37附录三 总电路 PCB 板图.38致 谢.3911 1 绪绪论论1.1 课题的研究背景随着科学技术的发展，人民生活水平的日益提高，畜牧业得到了很大程度的发展，动物饲养逐渐走进市场，成为了广大农民及民营企业家的致富手段甚至成为大型国有企业的经营方式。随着动物饲养业的快速发展，饲养动物呈现出品种多样化，数量大规模增加的趋势，这样势必造成喂养饲料量加大，喂养频率提高，夜间喂养等诸多问题
10、，给饲养者带来巨大的不便。面对动物饲养方面现实的不便与困难，传统喂养方法以及设备的落后，为了使饲养者更加省时省力的创造更大的效益，特设计此设备。目前我国受诸多因素的影响，我国的智能控制技术方面整体发展水平还比较低，利用率也不高。在我国的现阶段，动物饲养有着突飞猛进的市场发展，且中小型饲养企业占据了大量分额。根据现有市场的情况，饲料供给系统有两个方面的弊病影响了饲养业的继续扩大：首先，传统的喂养方式不方便，不可靠，造成人力的大量的浪费，饲养动物的数量自然受到很大的限制；其次，国外以及国内高智能的供给设备成本巨大，只针对了大型企业的饲养，这样就严重影响了中小型动物饲养企业的发展。设备以单板机或单片
11、机为智能核心，以步进电机为执行元件，由于其结构简单，价格便宜，只需数千元左右就可以装备一台经济型饲料供给设备，很适合我国中小型动物饲养企业的使用。1.2 课题的研究意义传统的动物饲养绝大多数是人类直接进行的，饲养设备大部分是人工控制的，造成了人力的大量浪费，同时可靠性也有待于进一步的提高。现代工业生产正处于一个劳动密集型，设备密集型，信息密集型向知识密集型转变的过程。在这一过程中，智能控制无疑起着重要的作用，由于单片机为核心的智能控制系统具有成本低，可靠性好的特点，同时具有实现下载和灵活设置参数的功能，具备扩展功能，可以增加控制方式，有很好的扩展性和兼容性，由此，单片机控制的饲料供给系统是一个
12、符合企业需要，个人需要，适应时代需要的装置。1.3 课题的研究内容本设计采用了单片机控制的步进电机，可以控制电机工作时间，电机在工作时间内的旋转速度。操作者首先在键盘上按下设定时间键，键入电机旋转的2时间，时间数值会在数码管上显示，如果时间设定完毕，再按下速度设定键，根据饲养者自己的意愿，可以在电机的允许范围内任意设定旋转速度，在数码管上显示出规定时间内电机所转的圈数，时间每过一秒，电机减慢一定速度，直到时间为零、电机停止。时间与速度的减少保持同步，当一方为零，电机停止转动，以使食物停放在计算好的动物喂养位置。当在电机停止工作时，报警系统工作，发出已设定声音以提醒工作人员。现介绍此设计整体结构
13、：如图 1-1所示。图 1-1 系统整体结构框图报警 电路单片机控制电路电机 运转键盘输入显示电路32 2 饲饲料料自自动动供供给给系系统统设设计计分分析析2.1 供给控制系统方案分析2.1.1 方案理论实现的理论设计基础在动物饲养的过程当中，我们要改变以往古老式的喂养方式。随着科学技术的发展，人民生活水平的日益提高，畜牧业得到了很大程度的的发展，动物饲养的市场在飞速扩大，成为了广大农民及民营企业家的致富手段甚至成为大型国有企业的经营方式。随着动物饲养业的快速发展，饲养动物呈现出品种多样化，数量大规模增加的趋势，这样势必造成喂养饲料量加大，喂养频率提高，夜间喂养，喂养地点多等诸多问题，给饲养者
14、带来巨大的不便，当面临诸多问题的出现，饲养厂家，个人便会对以往的饲料供给方式提出更高的要求。传统的饲料供给绝大多数是人类直接进行的，饲料供给的设备大部分是人工控制的，造成了人力的大量浪费，同时可靠性也有待于进一步的提高。设备密集型，信息密集型向知识密集型转变的过程对饲料供给设备的转型提供了更高的平台。这是一个智能化的平台，智能控制在设备制造方面起到了核心的作用。动物的喂养，饲料的供给无疑离不开机械传动，在饲料的运送方面，带传动是必要的，这就要求在饲料供给中存在新的智能化带传动设备。在此设备的设计过程中，计算机，电机，传送带的组合构成了现代化的饲料供给运动控制系统。饲料供给系统的设计基于运动控制
15、系统，运动控制系统又在计算机控制系统与电机控制系统的基础之上完成。在运动控制系统中，电机是与电能的生产、传输和使用有着密切关系的电磁机构。在日常生活中，电机的使用随处可见，比如:在很多场合大量使用各种电动机作为原动机，用以拖动各种机械设备;在军事、信息和各种自动控制系统中，使用大量的控制电机，作为检测、执行和计算等元件;在当今社会中，自动化概念已日渐深入人心，其中也随处可见电机的身影。 电机运动控制技术以电力半导体变流器件的应用为基础、以电动机为控制对象、以自动控制理论为指导、以电子技术和微处理器控制及计算机辅助设计(CAD)为手段，并且与检测技术和数据通信技术相结合，构成一门具有相对独立性的
16、科学技术。在生产设备和过程自动化中发挥着日益重要的作用。随着新型电力电子器件、自动控制理论以及微处理器技术的发展机运动控制系统发生了巨大的变革。到了 21 世纪的今天，电机运动控制系统的技术水平更是提高到了一个新的高度，无论是应用的广泛程度，还是研究的深入程度都是过去人们想象不到的。4在运动控制系统之中引入计算机，可以利用其强大的数据计算、数据处理以及信息存储等功能。根据不同的功能及性能的要求，运用计算机提供的各种指令编写出相应的控制程序，进而计算机通过执行这些控制程序，就能实现对被控参数的控制。计算机控制系统属数字控制系统，与传统模拟控制系统相比，数字控制系统具有明显的优越性:(1)数字控制器的参数设定灵活，可以较容易修改，有些控制器的参数还可以自动调整;而由运算放大器构成的 PID 调节器，其参数一经设定，不易经常调整，对工种的变化和对象的变化自适应能力差;(2)模拟控制器很难实现高级的控制策略和控制方法，难以实现对交流电机这样复杂对象的控制;而数字控制器突出的数据处理能力为高级控制策略的实现提供了条件;(3)受成本的限制，模拟控制器的检测精度不高，因而
