自动化学院 本科毕业设计（论文）开题报告题 目：PJ-54织布机89C2051单片机控制系统设计 专 业： 自动化（数控技术应用） 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2007年3月毕业设计(论文)开题报告学生姓名学 号专 业自动化（数控技术应用）指导教师姓名职 称副教授所在院系自动化学院课题来源自拟课题课题性质工程设计课题名称PJ-54织布机89C2051单片机控制系统设计毕业设计的内容和意义本课题采用单片机控制织布机系统，对织布机控制电路进行研究。1、毕业设计的具体内容 以89C2051为CPU的控制电路，控制主电机正转、反转，正点动、反点动；主电机高压刹车，低压锁定；两个风扇启动、停止；实现故障检测功能：断纬，电机过热，左、右捻边断纱，卷布筒张力过大，计长。中间继电器为控制系统输出口与强电电路接口，以光电耦合器作为隔离单片机系统与输入输出部分的控制元件。四个整流电路实现三相交流电到5v（单片机工作电压），12v（探纬器工作电压），12v（控制按钮工作电压），110v（刹车装置直流电压）的转换。2、毕业设计应完成的技术文件 毕业设计开题报告、控制系统原理图、控制系统PCB图、英文翻译资料、毕业设计论文。本课题设计的意义：本课题对PJ-54织布机89C2051单片机控制系统的应用进行设计，这是一个综合性较强的课题，此课题的设计主要分为控制系统硬件与软件两部分的设计，其设计意义如下：1、电气原理图和PCB板的设计 综合所学的电工电子技术、电气控制知识，根据课程设计要求设计出符合的电气原理图，运用Protel 99SE绘制原理图（部分元气件的绘制，电气规则检查，合适的元件封装、出电气网络表等）；根据原理图出PCB板（原理图网络表的调入，元件封装的修改，元件的电路板布局，电路板布线等）2、89C2051单片机程序编写 结合所学的单片机应用原理知识，主要对单片机并行I/O口、定时器、中断系统的应用，实现对织布机电机、电磁刹车系统及故障检测系统的控制。绘制程序流程图，编写主程序及子程序，经汇编调试，完成程序编写。现在的本科毕业生，大多偏重理论知识的学习，动手能力不强，空间思维能力有限，知识面窄，毕业后进入用人单位，多要经重新针对性的学习培训，才能上手工作。导致用人单位招聘多要求有实习或工作经验的毕业生，而应届毕业生就业形式严峻。文献综述单片机应用系统在大多数场合都要靠控制大功率执行部件，文献1、3、4、5、8系统的介绍了功率接口元件、部件和各类功率接口。在毕业设计原理图设计时，用到了本书功率晶体管，功率场效应管，LED，光电耦合管等开关型功率接口，稳压电源功率接口等方面的内容。为毕业设计提供了相关元件模型，部分元件计算方式及原器件典型应用方式。文献2以单片机经典体系结构的MCS-51系列为背景机，系统的介绍了单片机的发展概况和基本结构、工作原理、基本系统、指令系统、汇编语言程序设计、并行扩展和串行扩展方法、人机接口，以及单片机的开发应用等方面的内容。文献6、7、9是关于Protel 99SE 应用的书，他全面的介绍了Protel99SE 的功能，精选了大量的原理图设计，电路板图设计和电路仿真方面的练习，并给出了电路板的设计原则。毕业设计时应用本书的相关内容完成原理图、PCB板图的绘制。参考文献1、李朝青单片机原理与接口技术北京：北京航空航天大学出版社， 1999.32、余永权单片机应用系统的功率接口技术北京：北京航空航天大学出版社，1992.93、王兆安等电力电子技术（第四版）西安： 西安交通大学出版社， 2005.74、郁汉琪电气控制与可编程序控制器应用技术南京： 东南大学出版社，2006.35、赵德安单片机原理与应用北京：机械工业出版社，2004.96、邵群涛电气制图与电子线路CAD北京： 机械工业出版社， 2005.87、夏路易等电路原理图与电路板设计教程Protel99SE北京：北京希望电子出版社， 20028、胡汉才单片机原理及其接口技术北京：清华大学出版社，19969、郁汉琪机床电气及可编程序控制器实验、课程设计指导书北京：高等教育出版社 ， 200110、Mikell P. GrooverAutomation, Production Systems, and Computer-Integrated Manufacturing(Second Edition)北京： 清华大学出版社研究内容1、通过对PJ-54织布机特性的了解和研究，分析了PJ-54织布机的工作原理和工作过程；2、掌握89C2051单片机的工作方式和引脚功能，设计主控、整流、强电电路；3、进行故障的统计和分析，最终得出各项故障发生情况的应用设计研究；4、使用电子线路计算机辅助画图软件绘制出系统原理图，对电路板的工程制造有一定了解，熟记一些基本元器件的封装形式和名称，绘制出系统的PCB板。研究计划3.1 - 3.2 熟悉课题3.5 - 3.9 借阅资料、复习相关专业内容3.12 - 3.16 拟订方案3.19 - 3.23 设计主控电路3.26 - 3.30 设计整流电路4.2 - 4.6 设计强电电路4.9 - 4.13 绘制主控电路PCB图4.16 - 4.20 绘制整流电路PCB图4.23 - 4.27 设计主要程序流程图4.30 - 5.4 设计子程序流程图5.7 - 5.11 编写主程序5.14 - 5.18 编写子程序5.21 - 5.25 翻译英文资料5.28 - 6.1 写毕业设计论文6.4 - 6.8 修改毕业论文、准备答辩6.11 - 6.15 毕业答辩特色与创新本论文特色与创新如下：与普通微型计算机相比，单片机主要有以下的特点：(1)体积小,结构简单,可靠性高(2)控制功能强 (3)低电压,低功耗 (4)优异的性价比,所以把89C2051单片机用于织布机的控制系统中,不仅稳定可靠,控制能力强,而且价格低廉。在本课题中，除了着重设计89C2051单片机的主控电路外，还应注意整流电路的设计，此处我们运用整流桥及稳压块,使整流出的电压更加精确,以及控制电路输出与强电电路的接口设计，此处我们选用中间继电器将两者连接,使电路连接更加安全可靠。指导教师意 见 指导教师签名： 2007年 3 月 23日 教研室意见系部意见主任签名：2007 年3月 25 日 教学主任签名： 2007 年3月25日