數(shù)控螺紋車(chē)床控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告.doc

南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告題目：數(shù)控螺紋車(chē)床控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)：自動(dòng)化（數(shù)控技術(shù)）班級(jí)：數(shù)控042學(xué)號(hào)：203040407學(xué)生姓名：陳凱指導(dǎo)教師：_華茂發(fā)副教授_2008年3月說(shuō)明1根據(jù)南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作管理規(guī)定，學(xué)生必須撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告，由指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)、教研室審查，系教學(xué)主任批準(zhǔn)后實(shí)施。2開(kāi)題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開(kāi)題報(bào)告不合格者不得參加答辯。3畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫(xiě)。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言通順，外來(lái)語(yǔ)要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫(xiě)詞，須注出全稱(chēng)。4本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫(xiě)的對(duì)課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字，沒(méi)有經(jīng)過(guò)整理歸納，缺乏個(gè)人見(jiàn)解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開(kāi)題報(bào)告按不合格論。5開(kāi)題報(bào)告檢查原則上在第24周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題檢查后，應(yīng)寫(xiě)一份開(kāi)題情況總結(jié)報(bào)告。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告學(xué)生姓名陳凱學(xué)號(hào)203040407專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化（數(shù)控技術(shù)）指導(dǎo)教師姓名華茂發(fā)職稱(chēng)副教授所在院系自動(dòng)化學(xué)院課題來(lái)源自擬課題課題性質(zhì)工程設(shè)計(jì)課題名稱(chēng)數(shù)控螺紋車(chē)床控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義本課題主要是利用MSC-51單片機(jī)以及PROTEL設(shè)計(jì)數(shù)控螺紋車(chē)床控制系統(tǒng)硬件電路，其中的軟件設(shè)計(jì)部分是利用單片機(jī)設(shè)計(jì)的，硬件部分設(shè)計(jì)是利用PROTEL繪制電路的原理圖和PCB圖。畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容：1、采用8031作為CPU，外擴(kuò)32K程序存儲(chǔ)器，8K數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；2、采用89C2051作從CPU，控制三排LED顯示；3、鍵盤(pán)用8155擴(kuò)展；4、X軸、Z軸步進(jìn)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)經(jīng)鎖存器輸出；5、用8255擴(kuò)展若干個(gè)輸入、輸出信號(hào)接口；6、用PROTEL繪制CPU擴(kuò)展電路原理圖；7、用PROTEL繪制PCB圖。本課題研究的意義：本課題對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用以數(shù)控車(chē)床的控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,其研究意義如下：1、數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備，是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密加工精度高、質(zhì)量容易保證、發(fā)展前景十分廣闊。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控車(chē)床的需求量與日俱增，在各個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。數(shù)控車(chē)床與普通車(chē)床的區(qū)別主要就在于其數(shù)字控制技術(shù)的應(yīng)用，正是這個(gè)特點(diǎn)，數(shù)控車(chē)床和現(xiàn)代的數(shù)字控制技術(shù)相結(jié)合。我國(guó)近幾年數(shù)控機(jī)床雖然發(fā)展較快，但與國(guó)際先進(jìn)水平還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在：可靠性差，外觀(guān)質(zhì)量差，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，應(yīng)變能力差。為了縮小與世界先進(jìn)水平的差距，我們只有緊跟先進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的大方向，并不斷創(chuàng)新，才能趕超世界先進(jìn)水平。本次設(shè)計(jì)利用8031作為主CPU設(shè)計(jì)車(chē)床控制系統(tǒng)，大大降低了數(shù)控車(chē)床的成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。2、單片機(jī)是我們自動(dòng)化數(shù)控專(zhuān)業(yè)的一門(mén)比較重要的專(zhuān)業(yè)課程，在以前的學(xué)習(xí)中對(duì)其只是簡(jiǎn)單了解，本課題中我們將對(duì)其進(jìn)行較為深入的研究。怎樣采用單片機(jī)8031進(jìn)行外擴(kuò)CPU、采用89C2051控制三排LED顯示、采用8155擴(kuò)展鍵盤(pán)、采用8255擴(kuò)展輸入、輸出信號(hào)借口，通過(guò)這一系列的工作，能使我對(duì)單片機(jī)這一方面的知識(shí)有更廣泛深入的了解，培養(yǎng)了自己創(chuàng)新精神，提高了自己的競(jìng)爭(zhēng)力，拓寬了就業(yè)渠道，對(duì)以后走上工作崗位可能涉及相關(guān)方面的工作能奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。3、本課題的內(nèi)容基本都是建立在51單片機(jī)基礎(chǔ)上的，由于傳統(tǒng)的51單片機(jī)具有體積小、重量輕、價(jià)格便宜、功耗低，控制功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，所以在系統(tǒng)控制及其他領(lǐng)域內(nèi)都有廣泛應(yīng)用。通過(guò)本課題的研究，使我能對(duì)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)控制有更好的認(rèn)識(shí)。對(duì)51匯編語(yǔ)言也能有更好的掌握。4、PROTEL軟件是現(xiàn)在一種典型的電子線(xiàn)路繪制軟件，本課題通過(guò)對(duì)PROTEL軟件的使用培養(yǎng)和訓(xùn)練了自己繪制電氣圖和閱讀電氣圖的能力，掌握了計(jì)算機(jī)繪制包括電路原理圖、印制電路板圖在內(nèi)的電氣圖制圖技能和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)仿真技能。文獻(xiàn)綜述本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是對(duì)MCS-51單片機(jī)的應(yīng)用。在設(shè)計(jì)之前了解MCS-51單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)是非常有必要的。文獻(xiàn)12對(duì)單片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、串行通信接口、開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，介紹了單片機(jī)的硬件及軟件組成、CPU的結(jié)構(gòu)、I/O口的結(jié)構(gòu)、基本的匯編語(yǔ)言指令。文獻(xiàn)34主要對(duì)單片機(jī)的CPU擴(kuò)展進(jìn)行了闡述，介紹了程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展、數(shù)據(jù)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)、控制總線(xiàn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及連接方式。文獻(xiàn)56主要對(duì)單片機(jī)的LED顯示電路進(jìn)行了闡述，詳細(xì)介紹了LED靜態(tài)顯示器接口與編程、LED動(dòng)態(tài)顯示器接口與編程、LED的顯示原理、74LS164移位寄存器的工作原理，指令通過(guò)內(nèi)部總線(xiàn)送給片外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行儲(chǔ)存，然后發(fā)送至顯示緩沖區(qū)，經(jīng)過(guò)通過(guò)74LS164移位寄存器的處理，由三排的LED顯示出來(lái)，74LS138譯碼器的工作原理。文獻(xiàn)78主要對(duì)單片機(jī)中的鍵盤(pán)接口設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，當(dāng)鍵盤(pán)的按鍵較多或者電片機(jī)的I/O不夠用時(shí)，就需要通過(guò)外部擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)的功能，通常用8155并行接口來(lái)擴(kuò)展鍵盤(pán)，當(dāng)鍵盤(pán)輸入時(shí)存在一定的抖動(dòng)，應(yīng)調(diào)用延時(shí)子程序來(lái)消除。文獻(xiàn)9主要對(duì)單片機(jī)中I/O的擴(kuò)展進(jìn)行了介紹，串行口的結(jié)構(gòu)、8255的外腳及內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)、8255的命令字和狀態(tài)字、8255的初始化以及與單片機(jī)的連接。文獻(xiàn)1011主要介紹了電氣制圖以及構(gòu)成電氣圖基礎(chǔ)的電氣間圖用圖形符號(hào)、電氣圖的繪制，詳細(xì)闡述了PROTEL軟件的使用方法，包括計(jì)算機(jī)繪制電氣原理圖、印制電路板圖和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)仿真。參考文獻(xiàn)1何立民著MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)（M）北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1990；2趙曉安著MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用（M）天津：天津大學(xué)出版社，2001；3趙德安著單片機(jī)原理與應(yīng)用（M）北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004；4徐紅著關(guān)于8031單片機(jī)擴(kuò)展多片外部程序存儲(chǔ)器地址問(wèn)題討論（J）西安：西安工程學(xué)院學(xué)報(bào)，1998；5孫育才著MSC-51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用（M）南京：東南大學(xué)出版社，2004；6李生明著單片機(jī)LED顯示接口技術(shù)（J）湖北：長(zhǎng)江職工大學(xué)學(xué)報(bào)，2003；7.（美）SandeepMSatav著.Interrupt-drivenkeyboardforMCS-51usesfewcomponents（J）.TheMagazineoftheElectronicsIndustry,2005；8.楊寧著單片機(jī)與控制技術(shù)（M）