西安工业大学北方信息工程学院本科毕业设计（论文）题目：CK系列冲孔桩机自动控制系统的软件设计系 别 电 子 信 息 专 业 通 信 工 程 班 级 7 姓 名 学 号 指导教师 2012年06月毕业设计（论文）任务书院（系） 电子信息系 专业 通信工程 班级080307 姓名 夏 凯 学号 08030716 1.毕业设计（论文）题目：CK系列冲孔桩机自动控制系统的软件设计 2.题目背景和意义：由于当今各种打桩机的气动控制系统及电气控制系统方面已经比较成熟，国内外各种桩机的发展主要体现在控制系统方面，微电子技术的飞速发展，为改进各种打桩机的性能、提高稳定性、加工效率方面提供了可能。从我国打桩机行业来看，国内机型虽种类齐全，但技术含量相对较低，缺乏高技术含量的机型。而目前的国内外各种打桩机的控制向着高速化、智能化、自动化发展，如果将自动控制技术应用于冲孔打桩机，使其实现冲孔打桩的全自动化或半自动化，将操作人员从繁琐重复的体力劳动中解放出来，无疑会使冲孔打桩机焕发出新的生机。当前市场中有上万台甚至数十万台冲孔机在各种施工现场作业，造成大量人力、物力资源的浪费，使工程效益明显降低。在现有的冲孔打桩机的基础上对其进行自动化改造，使其具备自动冲孔打桩的能力，可以大大提高工程进度，并可节约大量能源，降低工程造价，创造良好的经济效益。 3.设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）： 要求：完成CK系列冲孔桩机自动控制系统的软件设计内容：利用C语言编程，熟悉XS128单片机的编译环境，编写刹车、离合、放绳、键盘与显示等子程序，设计CK系列冲孔桩机自动控制系统的软件流程图。4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）： 基本要求： 查阅国内外相关文献，了解系统的工作原理； 进行系统方案设计、硬件设计； 进行软件程序的设计； 进行系统调试，验证系统的功能； 完成毕业设计论文及答辩。 进度安排： 第1-3周：查找借阅相关书籍资料,确定系统的总体方案，完成开题报告； 第4-10周：对课题进行深度研究； 第11-12周：进行软件流程图设计； 第13-15周：进行软件设计、系统调试，验证系统功能； 第16-17周：完成毕业论文,准备答辩 自2012 年 月 日起至 月 日止 ；设计地点西安工业大学。 5.毕业设计（论文）的工作量要求 实验（时数）*或实习（天数）：不少于200学时 图纸（幅面和张数）*： 2张 其他要求： 指导教师签名： 年 月 日CK系列冲孔桩机自动控制系统的软件设计摘 要CK系列冲孔桩机自动控制系统的研究涉及到了自动控制、人工智能、信息融合、传感器及计算机科学等夺门学科的内容，关于该课题的研究是当前很活跃的研究领域之一。本设计以飞思卡尔半导体公司生产的MC9S12XS128单片机作为核心，首先进行系统各部分的初始化，然后进行参数配置包括：键盘、液晶显示、I2C等几个模块。完成后打桩机开始运行，电机驱动控制刹车、离合的松和紧，来达到控制桩锤的升、降，如此反复来实现桩机的打桩功能。主要完成功能有：桩锤高度自检、刹车和离合控制系统、电机控制系统的设计、键盘与显示电路等。本设计各个模块的软件编程主要采用C语言编写程序，充分利用外中断来调试程序，实现打桩机的自动控制功能。关键词：自动控制;参数配置;高度自检CK Series Blunt Bore Stake the Machine Automatically Control System of the Software DesignAbstractCK series blunt bore stake machine auto control system of the research involved an automatic control and artificial intelligence, information fusion, spread the contents of feeling Duo door academicses, such as machine and calculator science.etc., the research concerning the topic is one of the on the go research realms at present.This design with fly to think the Carl semi-conductor company produces of the MC9 S12 XS128 list slice machine is a core, carry on each part of system first of the beginning start to turn, then carry on a parameter allocation to include:The keyboard, LCD shows, I2C etc. is a few mold pieces.Drive a pile a machine beginning to circulate after completing, the electrical engineering drives controls to put on brakes and leave to match of loose and tight, attain a rise, declining of control stake hammer, thus again and again come to carry out a piling function of machine.The main completion function has:Stake hammer height from check, brake with leave to match the design of controling the system, electrical engineering control system, keyboard and show electric circuit.etc.This software that designs each mold piece weaves a distance to mainly adopt C language to write procedure and well make use of break off to adjust to try procedure, the realization drives a pile machine of automatic control function.KeyWords: Automatic Control ;The Parameter Installs ;Height From Check目 录1 绪论91.1课题名称及背景91.2研究意义91.3国内外相关研究情况101.4论文的主要任务及内容102 CK系列冲孔桩机系统结构分析122.1系统硬件简介122.1.1设计方案的研究122.1.2 机械改装设计132.2硬件结构框图的分析142.3软件设计方法153 PID控制163.1数字PID控制原理163.1.1 PID控制的原理及特点173.1.2 PID控制器的参数整定173.2 数字PID控制算法183.2.1位置式PID控制算法183.2.2增量式PID控制算法193.3 数字PID控制算法的改进203.3.1 遇限削弱积分算法213.3.2 积分分离PID控制算法213.3.3 微分先行PID算法223.3.4 带死区的PID调节器234 系统软件设计与实现244.1 CodeWarrior集成开发环境244.1.1 CodeWarrior软件的基本特性244.1.2 CodeWarrior软件的主要功能254.2系统的软件设计总体介绍254.3系统初始化模块274.3.1 系统时钟初始化284.3.2 PWM初始化304.3.3 I/O初始化314.3.4 ECT模块初始化324.4 人机交互模块324.4.1键盘设计324.4.2 液晶显示模块344