序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇單片機(jī)畢業(yè)論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

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篇(2)

本設(shè)計(jì)是根據(jù)我院新建“電機(jī)驅(qū)動與控制實(shí)驗(yàn)室”的設(shè)備，利用單片機(jī)對直流電動機(jī)和交流電動機(jī)的控制及各種特性。我重點(diǎn)研究的是直流電動機(jī)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。通過本次設(shè)計(jì)，使同學(xué)順利完成學(xué)校制定的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。

單片機(jī)把通過測量元件、變送單元和A／D轉(zhuǎn)換接口送來的數(shù)字信號直接反饋到輸入端與設(shè)定值進(jìn)行比較。然后，對其偏差按某種控制算法進(jìn)行計(jì)算，所得數(shù)字量輸出信號經(jīng)D／A轉(zhuǎn)換接口直接驅(qū)動執(zhí)行裝置，對控制對象進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其保持在設(shè)定值上。

在電氣時代的今天，電動機(jī)一直在現(xiàn)代化生產(chǎn)和生活中起著十分的重要的作用。無論是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國防、醫(yī)療衛(wèi)生、上午與辦公設(shè)備，還是在日常的生活中的家用電器，都大量地使用著各種各樣的電動機(jī)。對電動機(jī)的控制可分為簡單控制和復(fù)雜控制兩種，簡單控制是只對電動機(jī)進(jìn)行啟動、制動、正反轉(zhuǎn)控制和順序控制。這類控制可通過繼電器、可編程控制器和開關(guān)元件來實(shí)現(xiàn)。復(fù)雜控制是只對電動機(jī)的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)矩，電壓、電流等物理量進(jìn)行控制，而且有時往往需要非常精確的控制。以前對電動機(jī)的簡單控制的應(yīng)用很多，但是，隨著現(xiàn)代步伐的邁進(jìn)，人們對自動化的要求越來越高，使電動機(jī)的復(fù)雜控制逐漸成為主流。

國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

PID控制器最先出現(xiàn)在模擬控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的模擬控制器PID控制是通過硬件（電子元件和液壓元件）來實(shí)現(xiàn)它的功能。隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，把他一直到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中來，將原來的硬件實(shí)現(xiàn)的功能用軟件來代替，因此稱為數(shù)字PID控制器，所形成的一整套算術(shù)則稱為數(shù)字PID算術(shù)。數(shù)字PID控制器與模擬PID控制器相比，具有非常強(qiáng)的靈活性。電動機(jī)的的控制技術(shù)的發(fā)展得力于微電子技術(shù)，電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、微機(jī)應(yīng)用技術(shù)、自動控制技術(shù)、微機(jī)應(yīng)用技術(shù)的最新發(fā)展成就。正是這些技術(shù)的進(jìn)步使電動機(jī)控制技術(shù)在近二十年內(nèi)發(fā)生了翻天覆地的變化。其中電動機(jī)的控制部分已由模擬控制逐漸讓位予以單片機(jī)為主的微機(jī)處理控制，形成數(shù)字與模擬的混合控制系統(tǒng)和純數(shù)字控制系統(tǒng)的應(yīng)用，并正相全數(shù)字控制方向發(fā)展。電動機(jī)的驅(qū)動部分所用的功率器件經(jīng)歷了幾次更新?lián)Q代，目前開關(guān)速度更快，控制更容易的全控制功率件MOSFET和IGBT成為主流。功率器件控制條件的變化和微電子技術(shù)的使用也使新型的電動機(jī)控制方法能夠得到實(shí)現(xiàn)，脈寬調(diào)控方法、變頻技術(shù)在直流調(diào)速

由單片機(jī)作為電動機(jī)的控制器具有以下特點(diǎn)：

1．使電路更簡單。

模擬電路為了實(shí)現(xiàn)控制邏輯需要很多電子元件，使電路復(fù)雜。采用微機(jī)處理后，絕大多數(shù)控制邏輯可通過軟件來實(shí)現(xiàn)。

2．可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制。

為基礎(chǔ)理由很強(qiáng)的邏輯功能，運(yùn)算速度快、精度高，與大容量的存儲單元，因此有能力實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制。

3．靈活性和適應(yīng)性

微處理得控制方式是由軟件來完成的。如果需要修改控制規(guī)律，一般不必修改系統(tǒng)的硬件電路，只修改程序即可。在系統(tǒng)調(diào)試和升級時，可以不斷嘗試選擇最優(yōu)參數(shù)，非常方便。

4．無需零點(diǎn)飄逸，控制精度高

數(shù)字控制不會出現(xiàn)模擬電路中經(jīng)常出現(xiàn)的零點(diǎn)漂移問題。無論被控制量的大小，都可以保證足夠的控制精度。

5．可提供人機(jī)界面，多機(jī)聯(lián)網(wǎng)工作

現(xiàn)在普遍采用單片機(jī)作為電動機(jī)的控制器。實(shí)際上可作為電動機(jī)控制器的元件還有很多種，例如工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、可編程控制器、數(shù)字信號處理器。

工業(yè)控制計(jì)算機(jī)科委功能強(qiáng)大，它有極高的速度、強(qiáng)大的運(yùn)算能力和接口功能、方便的軟件環(huán)境；但由于成本太高、體積大，所以只用于大型控制系統(tǒng)。

可編程控制器則正好相反，它只能完成邏輯判斷、定時、計(jì)數(shù)和簡單的運(yùn)算。由于功能太弱，所以它只能用于簡單的電動機(jī)控制。

單片機(jī)介于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和可編程控制器之間，它有較強(qiáng)的控制功能，低廉的成本。人們在選擇電動機(jī)的控制器時，常常是再先滿足功能的需要的同時，優(yōu)先選擇成本低的控制器。因此，單片機(jī)往往成為優(yōu)先選擇的目標(biāo)。從最近的統(tǒng)計(jì)數(shù)字也可以看出，世界上每年要有25億片各種單片機(jī)投入使用。彈片及時目前世界上使用量最大的微機(jī)處理器。

三、主要內(nèi)容與待解決的問題

主要內(nèi)容:

1、學(xué)習(xí)直流電動機(jī)原理及驅(qū)動技術(shù)，掌握數(shù)字PID控制技術(shù)；

2、完成相關(guān)設(shè)備的接口硬件設(shè)計(jì)；

3、通過MCS-51單片機(jī)編寫軟件控制程序；

4、系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試，寫出相應(yīng)的使用說明。

現(xiàn)有條件： 直流電動機(jī)、直流發(fā)電機(jī)、MCS-51單片機(jī)、微型計(jì)算機(jī)

重點(diǎn)解決的問題：

利用數(shù)字PID技術(shù)實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的閉環(huán)控制

四、設(shè)計(jì)方法與實(shí)施方案

畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)施主要是結(jié)合直流電動機(jī)及單片機(jī)的理論知識，利用與其配套的實(shí)驗(yàn)箱，完成預(yù)期要解決的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，從而對其結(jié)果進(jìn)行分析與總結(jié)，通過數(shù)字PID技術(shù)提高電動機(jī)的效率。通過收集各種資料，完成畢業(yè)論文的撰寫。

五．進(jìn)度計(jì)劃 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的相關(guān)資料的收集與整理，熟悉系統(tǒng)的相關(guān)操作和原理，完成開題報(bào)告。

第3周至第4周

系統(tǒng)學(xué)習(xí)直流電動機(jī)、直流發(fā)動機(jī)原理，完成硬件安裝與線路聯(lián)接。

第5周至第12周

系統(tǒng)學(xué)習(xí)數(shù)字PID控制技術(shù)、數(shù)字濾波技術(shù)。通過MCS-51單片機(jī)編寫軟件控制程序；完成直流電動機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)；

第13周至第14周

聯(lián)機(jī)調(diào)試；開始整理相關(guān)資料，撰寫使用說明書和畢業(yè)論文。

第15周至第16周

全面完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備進(jìn)行答辯

預(yù)期成果：通過該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)，為實(shí)現(xiàn)直流電動機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)字化控制奠定基礎(chǔ)。

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在普通機(jī)床上采用適合現(xiàn)場實(shí)時控制的MCS-51系列單片機(jī)為控制器，以運(yùn)行特性好，可靠性高的步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動執(zhí)行元件的數(shù)控改造方法。敘述了機(jī)床改造方案及系統(tǒng)的組成原理，并給出了系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計(jì)框圖。普通機(jī)床經(jīng)數(shù)控改造后，其加工精度和生產(chǎn)率有較大的提高，是提高企業(yè)數(shù)控化率的1條切實(shí)可行的途徑。

本論文介紹了針對普通銑床X6325的數(shù)控化改造的設(shè)計(jì)過程，較詳細(xì)地介紹了X6325機(jī)械部分改造的方案及數(shù)控系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)。機(jī)械部分改造的方案,拆除原機(jī)床的手輪和絲杠的螺母副，選用滾珠絲杠螺母副。在原進(jìn)給手動端增加帶箱，以便安裝同步帶及步進(jìn)電機(jī)。數(shù)控系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)基本方案是采用以8051為CPU的控制系統(tǒng)對信號進(jìn)行處理，由I/O接口輸出步進(jìn)脈沖，經(jīng)光電隔離電路，功率放大到步進(jìn)電機(jī)，再經(jīng)同步帶帶動滾動絲杠轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)X，Y，Z3個方向的進(jìn)給運(yùn)動。

關(guān)鍵詞： X6325銑床；數(shù)控系統(tǒng)；改造；設(shè)計(jì)；單片機(jī)；

Abstract

NC improvement of general machine tool was introduced led by Single-Chip computer MCS-51 and drived by setp motoro The improvement plan of machine tool and composition principle of NC system were narrated,the hardware structure and design process of software were also provided after general machine tool have been rised in working precision and productivity. It is a feasible way for enterprise to raise the NC control rate.

This paper presents the process of X6325 designing numerical control reform，and explicitly introduces the design of X6325 mechanical and numerical control system reforms。The desiger that the mechanical part transfmed,remove the handwheel of the former lathe and vice nut of the silk pole,select silk pole nut vice ball for nse,is entering to add to manual end and take the case originally.So that installation is being taken and walks into the electrical machinery in setp.Numerical control system reforms which has 8051 as cpu to cope with the signal，and output the step pulse through the I/O interface。After transmitting and slowing down by force 1 gear, the step pulses drive the leading screw to roll。Thus achieve the vertical movement and the crosswise movement。X axis、Y axis andZ axis process togethe movement。

篇(4)

1 總體設(shè)計(jì)方案   本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù)，歡迎光臨DyLW.neT

本設(shè)計(jì)采用CAN總線作為數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)控制的通信方式，以ATMEL公司生產(chǎn)的AT91SAM9263 ARM芯片為主控單元，結(jié)合A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)、故障診斷專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)某型火箭炮隨動系統(tǒng)的故障檢測。總體設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

數(shù)據(jù)采集單元由信號調(diào)理模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊組成，其中信號調(diào)理模塊用于模擬信號的放大、濾波和提高電路負(fù)載能力，A/D轉(zhuǎn)換器完成模擬信號向數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，ARM主控單元實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制與故障診斷，數(shù)據(jù)采集單元與ARM系統(tǒng)控制與故障診斷模塊之間以CAN 總線的方式進(jìn)行通信，工作人員通過操作觸摸屏顯示界面完成故障檢測。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)采集單元

數(shù)據(jù)采集單元由信號調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換模塊組成，用于采集某型號火箭炮隨動系統(tǒng)液壓泵、高平機(jī)等被測部件的液壓或氣壓的狀態(tài)信號，其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

信號調(diào)理電路如圖3所示，采用OP27運(yùn)算放大器進(jìn)行設(shè)計(jì)，它的作用是把傳感器輸入的信號進(jìn)行放大，同時利用其輸入阻抗高、輸出阻抗小的特點(diǎn)以滿足A/D轉(zhuǎn)換芯片對驅(qū)動源阻抗的要求。

A/D轉(zhuǎn)換電路將經(jīng)過信號調(diào)理模塊調(diào)理后的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，文中選用TLC2543CN和STC89C52分別作為A/D采樣芯片和微控制器[3]，其設(shè)計(jì)如圖4所示。TLC2543CN是TI公司生產(chǎn)的12位串行模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，使用電容開關(guān)逐次逼近技術(shù)，12位分辨率，10 μs的轉(zhuǎn)換時間，11路模擬輸入，輸出數(shù)據(jù)長度可通過編程調(diào)整[4]。A/D轉(zhuǎn)換模塊與51單片機(jī)之間以I2C總線的方式進(jìn)行通信，只需要一條串行數(shù)據(jù)線SDA（DATA_OUT）和一條串行時鐘線SCL（CLOCK），具有接口線少，控制方式簡單，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點(diǎn)。　經(jīng)信號調(diào)理后的11路模擬量數(shù)據(jù)分別通過端口NO0?NO10進(jìn)入TLC2543CN進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，TLC2543CN通過[CS]，DATA_INPUT，DATA_OUT，MEOC，I/O CLOCK這5個引腳與STC89C52單片機(jī)進(jìn)行通信。為了減小外界環(huán)境及器件本身引入的噪聲和擾動，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在這5個信號與單片機(jī)之間進(jìn)行光電耦合隔離處理。由于光信號的傳送不需要共地，所以可將光耦器件兩側(cè)的地加以隔離，達(dá)到提高系統(tǒng)信噪比的作用，光耦隔離器件選用Avago Technologies 生產(chǎn)的6N137，電路如圖5所示。需要注意的是，電路板中6N137兩端的電源不能共用，否則起不到隔離的作用。

2.2 CAN總線通信模塊

數(shù)據(jù)采集單元和ARM系統(tǒng)控制與故障診斷模塊之間以CAN總線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和控制。CAN總線具有可靠性高、實(shí)時性強(qiáng)、較強(qiáng)的抗電磁干擾能力、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，尤其適用于隨動系統(tǒng)傳感器多、各檢測點(diǎn)信息交換頻繁和干擾源復(fù)雜的情況。CAN總線通信模塊的實(shí)現(xiàn)有2種解決方案[5]：一類是采用帶有片上CAN的微處理器，如Philips的80C591/592/598、Atmel的AT90CAN128/64/32等；另一類是采用獨(dú)立的CAN控制器，如Philips的SJA1000。考慮到應(yīng)用的靈活性，本文采用獨(dú)立的CAN控制器SJA1000。CAN總線通信模塊結(jié)構(gòu)框圖如圖6所示，選用STC89C52單片機(jī)作為CAN總線通信模塊的微控制器，CAN總線控制器和收發(fā)器分別選用Philips公司生產(chǎn)的SJA1000和PCA82C250[6]。CAN總線規(guī)范采用三層結(jié)構(gòu)模型，STC89C52單片機(jī)用以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層的功能，SJA1000和PCA82C250則分別對應(yīng)于數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。為了增強(qiáng)CAN總線通信模塊的抗干擾能力，在CAN控制器與CAN收發(fā)器之間進(jìn)行光電耦合隔離處理，與數(shù)據(jù)采集單元一樣，本文也選用6N137進(jìn)行處理。

CAN總線通信模塊接口電路主要由4部分組成：微控制器STC89C52、獨(dú)立CAN控制器SJA1000、光電隔離器件6N137和CAN總線收發(fā)器PCA82C250。微控制器STC89C52用于數(shù)據(jù)處理、實(shí)現(xiàn)對SJA1000的初始化、通過對SJA1000的控制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收和發(fā)送等通信任務(wù)；獨(dú)立CAN控制器SJA1000和收發(fā)器PCA82C250經(jīng)過簡單總線連接可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的全部功能。STC89C52通過DATA_INPUT向TLC2543CN發(fā)送一定格式的指令，在DATA_OUT引腳可獲取到A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)；由于SJA1000的數(shù)據(jù)線與地址線是共用的，所以將STC89C52的P0口與AD0?AD7直接連接的同時，還要將地址鎖存信號線ALE進(jìn)行連接，以便區(qū)分在同一時刻AD線上傳遞的是地址還是數(shù)據(jù)；SJA1000的中斷管腳INT連接單片機(jī)的外部中斷INT0；MODE管腳與高電平VCC連接以選擇Intel模式；為了保證上電復(fù)位的可靠，復(fù)位電路采用IMP708芯片進(jìn)行智能控制，IMP708芯片集看門狗定時器、掉電檢測電路、電源監(jiān)控電路等于一體，保證SJA1000芯片的可靠運(yùn)行；RX0和TX0是數(shù)據(jù)的收發(fā)管腳，經(jīng)光電耦合器件6N137后連接到CAN收發(fā)器上，用以電氣隔離；PCA82C250有3種工作模式：高速、斜率控制和待機(jī)，本文選擇斜率控制模式，通過在Rs引腳與地之間接一個100 kΩ的電阻來實(shí)現(xiàn)；為了消除在通信電纜中的信號反射，提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的拓?fù)淠芰Γ枰贑AN總線兩端接入兩個120 Ω的終端電阻[5]。

2.3 系統(tǒng)控制與故障診斷模塊

數(shù)據(jù)處理與系統(tǒng)控制模塊采用ATMEL公司生產(chǎn)的AT91SAM9263 ARM芯片作為主控單元，以觸摸屏作為人機(jī)交互方式完成系統(tǒng)控制和故障診斷。AT91SAM9263主頻 200 MHz；內(nèi)置CAN總線控制器，全面支持CAN2.0A和CAN2.0B協(xié)議；內(nèi)置TFT/STN LCD控制器，支持3.5～17英寸TFT?LCD 液晶屏，最高分辨率可達(dá)2 048×2 048。考慮到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，本文將系統(tǒng)控制與故障診斷模塊單獨(dú)成板。技術(shù)保障人員可以通過操作觸摸屏上顯示的人機(jī)交互界面完成對隨動系統(tǒng)的故障檢測。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要分為A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù) 處理模塊、CAN總線通信模塊和系統(tǒng)控制與故障診斷模塊4部分。主流程圖如圖7所示，首先對STC89C52單片機(jī)進(jìn)行初始化，包括CAN總線工作方式的選擇、驗(yàn)收濾波方式的設(shè)置、驗(yàn)收屏蔽寄存器和驗(yàn)收代碼寄存器的設(shè)置、波特率參數(shù)設(shè)置、中斷允許寄存器的設(shè)置以及A/D轉(zhuǎn)換模塊的初始化等；當(dāng)單片機(jī)接收到故障檢測命令時，進(jìn)行A/D采樣，然后由單片機(jī)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過量值轉(zhuǎn)換得到實(shí)際的工況數(shù)據(jù)；最后由CAN總線通信模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)控制與故障診斷模塊進(jìn)行故障檢測，診斷結(jié)果由觸摸屏顯示以指導(dǎo)維修人員進(jìn)行現(xiàn)場維修。

3.1 A/D轉(zhuǎn)換模塊軟件設(shè)計(jì)

A/D轉(zhuǎn)換模塊程序設(shè)計(jì)流程圖如圖8所示。

3.2 數(shù)據(jù)處理模塊軟件設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)采集過程中難免受到噪聲的影響，為了保證采到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，可以對其進(jìn)行一定的算法處理。本文在故障檢測時，對同一采樣點(diǎn)進(jìn)行5次采樣，然后用快速排序算法對這5個數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，取中值作為故障檢測的有效數(shù)據(jù)，以減小誤差帶來的影響。采集到的數(shù)據(jù)與實(shí)際值之間成嚴(yán)格的線性關(guān)系，將采集到的數(shù)據(jù)值乘以系數(shù)K即可獲得實(shí)際的工況數(shù)據(jù)，其流程圖如圖9所示。

3.3 CAN總線通信模塊軟件設(shè)計(jì)

CAN總線通信模塊的程序設(shè)計(jì)主要分為初始化、數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收3個部分：

（1） 初始化。CAN總線初始化主要是對通信參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，通過對時鐘分頻寄存器、驗(yàn)收碼寄存器、驗(yàn)收屏蔽寄存器、總線定時寄存器和輸出控制寄存器的配置實(shí)現(xiàn)對CAN總線工作模式、接收報(bào)文的驗(yàn)收碼、驗(yàn)收屏蔽碼、波特率和輸出模式的配置和定義[7]。值得注意的是，這些寄存器的配置需要在復(fù)位模式下進(jìn)行，因此在初始化前應(yīng)確保系統(tǒng)已進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。　（2） 數(shù)據(jù)發(fā)送。本文采用查詢方式，進(jìn)行CAN總線的數(shù)據(jù)發(fā)送，首先應(yīng)將CAN總線的發(fā)送中斷禁能。發(fā)送數(shù)據(jù)前，主控制器輪詢SJA1000狀態(tài)寄存器的發(fā)送緩沖器狀態(tài)位TBS以檢查發(fā)送緩沖器是否被鎖定，若發(fā)送緩沖器被鎖定，則CPU等待，直到發(fā)送緩沖器被釋放，然后將從現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到發(fā)送緩沖區(qū)并置位命令寄存器的發(fā)送請求位TR，此時SJA1000將向總線發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖如圖10所示。

（3） 數(shù)據(jù)接收。同數(shù)據(jù)發(fā)送一樣，本文采用查詢方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收，也應(yīng)將CAN總線的發(fā)送中斷禁能。主控制器輪詢SJA1000狀態(tài)寄存器接收緩沖狀態(tài)標(biāo)志RBS以檢查接收緩沖器是否已滿，若未滿則主控制器繼續(xù)當(dāng)前的任務(wù)直到檢查到接收緩沖器已滿，讀出緩沖區(qū)中的報(bào)文，然后通過置位命令寄存器的RRB位釋放接收緩沖器內(nèi)存空間。數(shù)據(jù)接收流程圖如圖11所示。

3.4 系統(tǒng)控制與故障診斷模塊軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)控制與故障診斷模塊是在Linux平臺下利用Qt SDK開發(fā)完成的，數(shù)據(jù)庫采用嵌入式系統(tǒng)中廣泛采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫SQLite[8]。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)思想，包括顯示界面、系統(tǒng)控制、檢測數(shù)據(jù)庫和故障診斷等4部分。系統(tǒng)界面基于QT/GUI開發(fā)，用于故障檢測結(jié)果顯示、調(diào)取數(shù)據(jù)庫輔助人工診斷等人機(jī)交互；系統(tǒng)控制模塊用于系統(tǒng)啟動與關(guān)閉、初始化及多線程處理；檢測數(shù)據(jù)庫用于對專家系統(tǒng)中經(jīng)驗(yàn)知識、故障診斷規(guī)則集進(jìn)行組織、檢索和維護(hù)，及用于存儲系統(tǒng)采集的工況參數(shù)；故障診斷模塊是該檢測裝置核心，本文利用故障診斷專家系統(tǒng)對隨動系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，給出診斷結(jié)果。考慮到故障診斷的實(shí)時性要求，程序采用多線程編程來實(shí)現(xiàn)。

圖10 CAN總線數(shù)據(jù)發(fā)送程序設(shè)計(jì)流程圖

圖11 CAN總線數(shù)據(jù)接收程序設(shè)計(jì)流程圖

4 結(jié) 語

為了測試隨動系統(tǒng)故障檢測裝置在各種情況下的故障檢測能力， 本文通過人為制造故障的方式對該系統(tǒng)進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)。在反復(fù)的實(shí)驗(yàn)中，該系統(tǒng)均能正確定位故障，充分驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。本文研制的以AT91SAM9263 ARM芯片為核心基于CAN總線隨動系統(tǒng)故障檢測裝置，可實(shí)現(xiàn)對隨動系統(tǒng)液壓、氣壓、電壓等工況參數(shù)的測量，經(jīng)故障診斷專家系統(tǒng)的推理，實(shí)現(xiàn)以自動故障診斷為主、人工診斷為輔的故障檢測。文中采用的CAN總線通信方式使整個系統(tǒng)簡潔緊湊、具有較強(qiáng)的抗干擾能力和實(shí)時性，這種CAN總線通信方案不但可用于隨動系統(tǒng)故障檢測裝置的研發(fā)，還可推廣至其他模擬量信號的機(jī)電設(shè)備故障檢測，尤其是多機(jī)組的分布式狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷中，具有非常實(shí)用的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)   本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù)，歡迎光臨DyLW.neT

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篇(5)

大連海洋大學(xué)是我國北方地區(qū)唯一的一所以海洋和水產(chǎn)學(xué)科為特色，多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的涉海高等院校，為振興遼寧老工業(yè)基地，適應(yīng)遼寧省及全國沿海省市對海洋漁業(yè)通信工程發(fā)展的需要，發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)，滿足我國和全省經(jīng)濟(jì)建設(shè)對海洋漁業(yè)通信工程專業(yè)人才的需求，大力發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)建設(shè)，通信工程專業(yè)自2003年開始招生。在開辦的這十二年時間里，我們下大力氣，狠抓專業(yè)建設(shè)規(guī)范，注重教學(xué)質(zhì)量。隨著本專業(yè)師資力量的逐步增強(qiáng)，我們對本專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展規(guī)律的深入研究把握，對專業(yè)定位的認(rèn)識逐步統(tǒng)一，大連海洋大學(xué)通信工程專業(yè)的特色目標(biāo)和人才培養(yǎng)目標(biāo)逐步清晰明確。

1培養(yǎng)目標(biāo)

大連海洋大學(xué)信息工程學(xué)院通信工程專業(yè)是從學(xué)校的學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和學(xué)科特色出發(fā)，合理配置學(xué)校的教學(xué)資源，在電子信息工程、通信工程、自動化、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、船舶與海洋工程和航海技術(shù)的學(xué)科交叉基礎(chǔ)上設(shè)立的專業(yè)。學(xué)校以提升人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心，立足遼寧，面向黃、渤海，輻射全國，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，為國家水產(chǎn)和海洋事業(yè)服務(wù)，致力于培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，知識面寬，基礎(chǔ)扎實(shí)，綜合素質(zhì)高，具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，敬業(yè)、專業(yè)、樂業(yè)、創(chuàng)業(yè)的復(fù)合性應(yīng)用型人才的人才培養(yǎng)戰(zhàn)略。在人才培養(yǎng)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的自主性、研究性學(xué)習(xí)的能力和分析問題、解決問題的能力，結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要確定本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、任務(wù)和要求，加強(qiáng)海洋漁業(yè)通信方面的特色教育。在多年辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)多方調(diào)研，結(jié)合本校實(shí)際，制定并逐步完善了通信工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)：以培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，熟練掌握通信技術(shù)、通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)的基本理論、基本知識和基本技能與方法，并具備電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面知識，具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力，能夠從事固定通信、移動通信及船舶通信等現(xiàn)代通信系統(tǒng)及設(shè)備的研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)與應(yīng)用的，具有海洋、漁業(yè)科學(xué)背景的人才。

2課程體系的改革和優(yōu)化

課程體系主要包括課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容及課程結(jié)構(gòu)，是教學(xué)思想、教育理念的具體化，也是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)與綜合素質(zhì)提高的保證。課程設(shè)置是否科學(xué)，教學(xué)內(nèi)容是否合理，直接影響創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與綜合素質(zhì)的提高。按照我校建設(shè)“藍(lán)色大學(xué)”理念，構(gòu)建了通信工程專業(yè)藍(lán)色人才培養(yǎng)方案。培養(yǎng)方案堅(jiān)持“加強(qiáng)通識教育、拓寬學(xué)科基礎(chǔ)、凝練專業(yè)方向、提升實(shí)踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神”的人才培養(yǎng)原則，優(yōu)化人才培養(yǎng)過程，構(gòu)建課內(nèi)、課外一體化的培養(yǎng)模式，依照“淺藍(lán)、蔚藍(lán)、湛藍(lán)、深藍(lán)”的藍(lán)色課程體系，用藍(lán)色課程元素來承載水的精神與海的文化，延伸至涉海涉水教學(xué)內(nèi)容要素。（1）淺藍(lán)（通識課程）包括公共基礎(chǔ)課（思想政治理論課、大學(xué)外語、大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、體育等），公共選修課（軍事理論、健康與安全教育、選修課），公共集中實(shí)踐環(huán)節(jié)（軍訓(xùn)）。通識課程雖然不一定與通信專業(yè)有直接聯(lián)系，但它是培養(yǎng)具有遠(yuǎn)大的理想、高尚的情操、科學(xué)的思維、可持續(xù)發(fā)展的能力和健康的心里的人才，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)提供方法論的不可缺少的課程。基于學(xué)校開展課程建設(shè)的“雙百工程”，從公共選修課著手，打造了藍(lán)色海洋類、人文與社科類、藝術(shù)與體育類、自然科學(xué)與技術(shù)類共100門校級精品視頻公開課。其中藍(lán)色海洋類公共選修課有利于進(jìn)一步加深學(xué)生的海洋知識背景。（2）蔚藍(lán)（學(xué)科基礎(chǔ)課）包括復(fù)變函數(shù)、電路理論、信號與系統(tǒng)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子技術(shù)、數(shù)字信號處理、微機(jī)原理與應(yīng)用、電磁場與電磁波、單片機(jī)原理與接口技術(shù)、通信原理等。學(xué)科基礎(chǔ)課是通信工程專業(yè)學(xué)生必須具有的基本知識結(jié)構(gòu)，為專業(yè)課程提供有效的支撐，使學(xué)生具備本專業(yè)的基礎(chǔ)理論和基本工程應(yīng)用能力，有獨(dú)立獲取知識、提出問題、分析問題和解決問題的能力及開拓創(chuàng)新精神，為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)方向課打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（3）湛藍(lán)（專業(yè)課）包括專業(yè)必修課（電子線路仿真、電子線路CAD、移動通信、計(jì)算機(jī)通信、DSP技術(shù)與應(yīng)用）、專業(yè)方向課、專業(yè)任選課（C＋＋高級語言程序設(shè)計(jì)、隨機(jī)信號處理、電視原理與技術(shù)、現(xiàn)代通信系統(tǒng)仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C、擴(kuò)頻通信、通信工程專業(yè)英語）。通過對其他高校相同專業(yè)的大量調(diào)研，反復(fù)論證比較，通信工程專業(yè)設(shè)立兩個專業(yè)方向：通信工程（程控交換技術(shù)、船舶通信、光纖通信）、計(jì)算機(jī)通信（數(shù)字通信、多媒體通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）。通信專業(yè)依托海洋信息技術(shù)，在船舶通信、船舶導(dǎo)航、海洋漁業(yè)3S技術(shù)等方面進(jìn)行了卓有成效的嘗試，同時，緊隨時代的發(fā)展，對部分課程進(jìn)行壓縮和調(diào)整，開設(shè)一些學(xué)生喜愛的，又能與現(xiàn)實(shí)接軌的課程，如擴(kuò)頻通信、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)等選修課。（4）深藍(lán)（專業(yè)集中實(shí)踐環(huán)節(jié)）包括模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、電子線路仿真課程設(shè)計(jì)、電子線路CAD上機(jī)、高頻電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、現(xiàn)代通信系統(tǒng)仿真技術(shù)上機(jī)、通信原理課程設(shè)計(jì)、單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)、通信工程專業(yè)教學(xué)實(shí)習(xí)、通信工程專業(yè)實(shí)習(xí)、通信工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等。專業(yè)集中實(shí)踐環(huán)節(jié)對培養(yǎng)通信專業(yè)逐步樹立工程觀念、提高解決工程實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力，有著極為重要的作用。

3強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)提高創(chuàng)新能力

通信工程專業(yè)將實(shí)踐環(huán)節(jié)作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的主要途徑，制定了科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)方案，構(gòu)建了多層次、全程化實(shí)踐教學(xué)體系，較好地保證了通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的需要。堅(jiān)持實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)并重、實(shí)踐教育與創(chuàng)新教育結(jié)合，對構(gòu)成實(shí)踐教學(xué)的各個要素進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，所有的實(shí)踐環(huán)節(jié)圍繞培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新能力而展開，把實(shí)踐環(huán)節(jié)分成實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）、科技創(chuàng)新五個模塊，模塊之間銜接緊密、層層推進(jìn)，為學(xué)生從入門到提高再到創(chuàng)新夯實(shí)基礎(chǔ)。

3.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊主要依托遼寧省海洋信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、遼寧省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，以提高實(shí)驗(yàn)動手能力為主線，以掌握基本實(shí)驗(yàn)技能和方法、融會貫通科學(xué)知識、促進(jìn)創(chuàng)新思維為主要教學(xué)目標(biāo)。加強(qiáng)基礎(chǔ)課、主干課實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化配合，避免重復(fù)或脫節(jié)；增加設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)的比重，形成基本實(shí)驗(yàn)、選做實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)組成的立體化實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)；對含有實(shí)驗(yàn)的課程，加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個課程考核中的比例；鼓勵學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在2013版培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱中都有體現(xiàn)。針對不同課程的特點(diǎn)，有選擇地在教學(xué)過程中引入仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，以緩解實(shí)驗(yàn)設(shè)備和空間的緊張情況，有效擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)空間和時間，節(jié)省資金。

3.2課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)著眼點(diǎn)是把理論學(xué)習(xí)與工程實(shí)踐相結(jié)合，讓學(xué)生初步掌握設(shè)計(jì)的程序和方法。一般以單門課或課程群為主選擇題目，它是畢業(yè)設(shè)計(jì)的初級階段。課程設(shè)計(jì)教學(xué)中壓縮驗(yàn)證性課題，增加能夠體現(xiàn)設(shè)計(jì)型、綜合型和創(chuàng)造性的課題。在課程設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，鼓勵學(xué)生自主選題，自行討論方案，自己組織實(shí)施，給予學(xué)生自我發(fā)揮的余地，充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，為學(xué)生個性的發(fā)揮和創(chuàng)造能力的鍛煉創(chuàng)造條件。

3.3實(shí)習(xí)

以校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地為平臺，以使學(xué)生學(xué)會理論聯(lián)系實(shí)際、建立工程意識和鍛煉實(shí)際操作技能為主要教學(xué)目的，并且通過接觸社會，增強(qiáng)學(xué)生的勞動觀念和社會責(zé)任感。目前，通信工程專業(yè)校外實(shí)習(xí)基地2個（人民4810廠，北京尚觀科技有限公司大連分公司），合作的企事業(yè)單位有18個（渤海船舶重工有限責(zé)任公司等），同時學(xué)校也正在積極運(yùn)作與通信公司合作。到企業(yè)參觀實(shí)習(xí)和請企業(yè)技術(shù)專家來校講座，通過參觀和專家公開課的形式，使學(xué)生對企業(yè)文化、船舶通信及導(dǎo)航設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢和本行業(yè)領(lǐng)域的前沿技術(shù)等有所了解，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定和職業(yè)素質(zhì)的提高。

3.4畢業(yè)論文

（設(shè)計(jì)）以學(xué)院各類實(shí)驗(yàn)室、校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地為平臺，學(xué)生通過完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），在綜合運(yùn)用專業(yè)知識能力、外語和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、信息資料檢索和收集能力、論文撰寫能力和解決實(shí)際問題等能力上有較大提高。為切實(shí)保障畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的質(zhì)量，從以下幾方面進(jìn)行加強(qiáng)：①精心設(shè)計(jì)備選題目，組織開題報(bào)告。學(xué)生選題后，在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，查閱文獻(xiàn)和撰寫文獻(xiàn)綜述，并精心組織好開題報(bào)告，以保證畢業(yè)論文的先進(jìn)性、可行性；②加強(qiáng)畢業(yè)論文的中期檢查，以保證畢業(yè)論文在有限的時間內(nèi)按質(zhì)按量完成；③建立畢業(yè)論文答辯規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在畢業(yè)論文答辯期間開展“畢業(yè)論文檢查周”活動，有效提升了畢業(yè)論文的質(zhì)量。④學(xué)校出臺了《大連海洋大學(xué)本科生學(xué)位論文學(xué)術(shù)規(guī)范檢測暫行辦法》，針對畢業(yè)的本科生的學(xué)位論文進(jìn)行了學(xué)術(shù)不端行為的檢測，有效地杜絕了學(xué)術(shù)不端行為。

3.5科技創(chuàng)新

以各類興趣小組和科技社團(tuán)、大學(xué)生科技創(chuàng)新基地、科研實(shí)驗(yàn)室為平臺，學(xué)生通過參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目、科學(xué)研究等活動，使創(chuàng)新意識和能力得到進(jìn)一步培養(yǎng)和提高。低年級的學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)還比較薄弱，鼓勵他們參加興趣小組或者科技社團(tuán)，以增加學(xué)生對創(chuàng)新的認(rèn)識，提高學(xué)生對創(chuàng)新的興趣；高年級的學(xué)生參加各種校內(nèi)外的競賽，使學(xué)生在競賽過程中自主學(xué)習(xí)、自我探索、自我發(fā)現(xiàn)。目前，通信工程專業(yè)學(xué)生在教師有針對性的訓(xùn)練下，參加了“飛思卡爾杯”全國大學(xué)生智能汽車競賽、“大唐杯”全國大學(xué)生移動通信技術(shù)大賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽等，并取得了優(yōu)異的成績。

4結(jié)語

大連海洋大學(xué)通信工程專業(yè)作為涉海高校的“非特色”專業(yè)，在復(fù)合性應(yīng)用型培養(yǎng)目標(biāo)的前提下充分利用和挖掘自己的優(yōu)勢資源，發(fā)揮地方特色、行業(yè)特色；在加強(qiáng)學(xué)生思想道德教育和身心素質(zhì)培養(yǎng)的同時，主動適應(yīng)國家和遼寧省沿海經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的新需求，抓住實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)的核心，對通信專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行調(diào)整，使之更好地符合學(xué)校的定位與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，從而更好地適應(yīng)社會需要，符合高等教育的發(fā)展趨勢，并在實(shí)踐中不斷探索與發(fā)展。

主要參考文獻(xiàn)

［1］李松松，郭顯久，等．電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐［J］．中國電力教育．2011（22）：51－52．

［2］劉冬，石煥玉，等．通信工程本科專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究［J］．吉林省教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，5（29）：72－73．

［3］江海，田春艷．機(jī)械類應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐［J］．裝備制造技術(shù)，2010（3）：159－160．

［4］焦冬莉，李晉生，等．應(yīng)用型通信人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系改革［J］．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012，31（9）：128－130．

篇(6)

把先進(jìn)工業(yè)文化引進(jìn)職業(yè)院校的校園

創(chuàng)新型企業(yè)對職業(yè)技術(shù)教育的新要求

機(jī)電類高技能人才培養(yǎng)模式研究

運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法促進(jìn)高職學(xué)生反思學(xué)習(xí)

高職專業(yè)教學(xué)改革淺議

《金屬工藝學(xué)》項(xiàng)目化教學(xué)探索與實(shí)踐

高頻電子線路課程中的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)

單片機(jī)教學(xué)的思考與探索

工作過程導(dǎo)向的《物流系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)》課程開發(fā)創(chuàng)新與實(shí)踐

論創(chuàng)新競賽對高職學(xué)生創(chuàng)新能力的影響

唐山市某黨校辦公樓接建加固方案分析

基于Delphi的倉庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)

家庭房屋裝修應(yīng)遵循工程質(zhì)量經(jīng)濟(jì)原則

高職院校參與農(nóng)民工培訓(xùn)的思考與對策

新形勢下高職教育發(fā)展面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

國外“能本管理”經(jīng)驗(yàn)給我們的啟示

我國企業(yè)內(nèi)部控制中存在的問題

淺談高職院校人文校園建設(shè)和學(xué)生人文素質(zhì)教育

我院被確定為2011年骨干高職院校項(xiàng)目建設(shè)單位

市委書記趙勇、市長陳國鷹來我院慰問

“老師們,辛苦了! 向你們致意”——趙勇陳國鷹在教師節(jié)前夕看望慰問本院教師并進(jìn)行專題調(diào)研

曹妃甸新校園建設(shè)提速

堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀 提高思想政治教育的針對性和實(shí)效性

科學(xué)發(fā)展 乘勢而上

我院與荷蘭鹿特丹皇家海事學(xué)院STC集團(tuán)簽訂培訓(xùn)項(xiàng)目合作協(xié)議

氣體發(fā)生器殼體壓鉚收口工藝探索

現(xiàn)代建筑物火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)解析

利用消息引擎整合集團(tuán)型企業(yè)內(nèi)各子公司OA系統(tǒng)

Siemens PLC系統(tǒng)在紡練車間的應(yīng)用

高嶺土制備絮凝劑的研究與應(yīng)用

唐山陶瓷產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)研究

陶瓷文化與高職院校素質(zhì)教育淺析

數(shù)控技術(shù)專業(yè)基于工作過程系統(tǒng)化課程體系的重構(gòu)

建構(gòu)主義在英語教學(xué)中的應(yīng)用

高職院校英語教學(xué)模式亟待創(chuàng)新

高職院校會計(jì)專業(yè)“雙師型”教師隊(duì)伍建設(shè)探討

大連軟件服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)發(fā)展的啟示

淺談高校大學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)

關(guān)于高等職業(yè)技術(shù)院校圖書館建設(shè)的思考

借鑒態(tài)度改變理論提高思想政治教育的有效性

學(xué)校心理健康教育的積極心理學(xué)思考

高職商務(wù)英語專業(yè)畢業(yè)論文寫作現(xiàn)狀分析與解決策略

淺談大學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃教育

Low-E玻璃的性能分析及在節(jié)能建筑中的應(yīng)用

淺議工會在師德建設(shè)中應(yīng)起的作用

淺談產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)降娜瞬排囵B(yǎng)模式——動畫與衍生產(chǎn)品

淺談高等職業(yè)教育課程改革的原則與策略

論四環(huán)節(jié)實(shí)踐教學(xué)法

應(yīng)用信息技術(shù)突破英語教學(xué)瓶頸

企業(yè)統(tǒng)計(jì)工作若干問題的思考

談德育工作中的愛心、耐心、細(xì)心

由一種傳動比確定多組替換掛輪的新方法

簡訊

淺析學(xué)校工會在構(gòu)建和諧校園中的作用

帶式輸送機(jī)輸送帶跑偏的控制方法

基于單片機(jī)的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源

陶瓷材料成型工藝研究新進(jìn)展

篇(7)

單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。傳統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué),具有:①實(shí)驗(yàn)應(yīng)用機(jī)會少;②缺乏具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和完善的考試、考核方法;③驗(yàn)證性多,創(chuàng)新性少;④實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐應(yīng)用脫節(jié)的弊端。這樣的教學(xué)模式和方法,很難讓學(xué)生完全掌握單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理和開發(fā)方法,更不用說培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此,為了培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生具備獨(dú)立設(shè)計(jì)簡單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、編寫系統(tǒng)控制程序的能力和技能,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,我校在學(xué)生完成了《單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》的理論課和匯編程序設(shè)計(jì)、七段數(shù)碼顯示、鍵盤掃描、AD轉(zhuǎn)換、串行通訊等實(shí)驗(yàn)教學(xué)后,特開設(shè)了為期2周的綜合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。此教學(xué)環(huán)節(jié)讓學(xué)生完成一個單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、調(diào)試的完整過程,整個綜合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)完成后,學(xué)生對單片機(jī)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用興趣更濃了,而且具備了自行設(shè)計(jì)、開發(fā)簡單的單片機(jī)系統(tǒng)的能力。

2任務(wù)與要求

利用偉福Lab6000系列單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成簡單實(shí)用的單片機(jī)系統(tǒng),要求如下:

(1)充分應(yīng)用MCS-51系列微處理器和偉福Lab6000系列單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所提供的硬件資源,自由選題實(shí)現(xiàn)一個簡單實(shí)用的單片機(jī)系統(tǒng)。

(2)要求具備必需的人機(jī)接口。

(3)可以選用匯編或C51語言進(jìn)行控制程序開發(fā)。

設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性能如下:

(1)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,具有一定的抗干擾和故障自測能力。

(2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全可靠,具有出錯報(bào)警和應(yīng)急關(guān)閉能力。

(3)系統(tǒng)精度達(dá)到一般民用品的基本要求。

(4)人機(jī)接口界面友好、直觀、操作簡單。

另外,我們提供了一些選題供學(xué)生拓展思路,主要有:

(1)出租車計(jì)價器。

(2)溫度控制系統(tǒng)。

(3)可編程交通燈系統(tǒng)。

(4)PWM電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。

(5)數(shù)字溫度計(jì)。

(6)數(shù)字頻率計(jì)。

3設(shè)計(jì)范例

3.1PWM電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)

PWM電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)系統(tǒng)包含電機(jī)驅(qū)動電路和測速電路,兩者構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)。電機(jī)驅(qū)動采用脈寬PWM調(diào)壓電路,測速電路的核心部件是霍爾元件。霍爾元件是一種磁傳感器。用它可以檢測磁場及其變化,可在各種與磁場有關(guān)的場合中使用。在外磁場的作用下,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度超過霍爾元件導(dǎo)通閾值BOP時,霍爾元件輸出管導(dǎo)通,輸出低電平。若外加磁場的B值降低到BRP時,輸出管截止,輸出高電平。在直流電機(jī)的轉(zhuǎn)盤上粘貼著一枚小磁鐵,霍爾元件安裝在轉(zhuǎn)盤附近,每當(dāng)磁鐵靠近霍爾元件時霍爾元件導(dǎo)通,輸出低電平,遠(yuǎn)離時霍爾元件截至,輸出高電平。這樣,直流電機(jī)轉(zhuǎn)動一圈,霍爾元件就會輸出一個脈沖,通過這個原理能夠測出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

PWM是單片機(jī)系統(tǒng)中常用的模擬量輸出方法,通過外接的轉(zhuǎn)換電路,可以將脈沖的占空比轉(zhuǎn)化成電壓。直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速和驅(qū)動電壓呈近似線形關(guān)系,改變脈沖的占空比,就可以改變直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，閉環(huán)工作時,測速電路測得的轉(zhuǎn)速和給定的轉(zhuǎn)速相減獲得差值e,根據(jù)差值e運(yùn)用PID增量控制算法獲得控制量,即占空比,通過MCS-51的口線輸出給定占空比的脈沖,再通過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)化成電壓來驅(qū)動直流電機(jī)。系統(tǒng)控制算法采用增量型PID控制算法,如果k時刻電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速是y(k),給定轉(zhuǎn)速是r(k),PID控制器輸入信號為e(k),輸出信號為u(k)。

3.2數(shù)字溫度計(jì)

數(shù)字溫度計(jì)的核心電路——溫度傳感器調(diào)理電路如圖3所示,溫度傳感器采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻(NTC),NTC的阻值隨著溫度的上升而非線性下降,具體溫度-阻值特性為式中,RT 、 RT0是溫度分別為T、T0 時的電阻值;B為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的材料常數(shù)。固定電阻和NTC組成的電阻橋輸出電壓隨NTC阻值的變化而變化,這種變化經(jīng)過差動放大器的放大后送給AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,具體轉(zhuǎn)換遵循以下公式一般情況下,會事先根據(jù)NTC的溫度-阻值特性計(jì)算出一張溫度-阻值對應(yīng)表。根據(jù)AD轉(zhuǎn)換的數(shù)字值逆運(yùn)算獲得當(dāng)前NTC的阻值,再根據(jù)NTC的溫度特性表運(yùn)用分段查表和表項(xiàng)間線性運(yùn)算就可以獲得當(dāng)前溫度值,把當(dāng)前溫度在輸出設(shè)備(如七段數(shù)碼管、LCD)上顯示出來就構(gòu)成了完整的數(shù)字溫度計(jì)。本范例也可在其他溫度測量的系統(tǒng)中應(yīng)用。

3.3出租車計(jì)價器

出租車計(jì)價器是一個較實(shí)用的設(shè)計(jì)范例。出租車計(jì)價器包含里程測量電路、實(shí)時時鐘電路和人機(jī)接口，出租車計(jì)價器里程測量的核心部件是霍爾元件,具體電路和圖1的測速電路一樣。在輪胎的轉(zhuǎn)軸上粘貼了6個小磁鐵,輪胎轉(zhuǎn)動一圈,霍爾元件就會輸出6個脈沖,對脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)就可以獲得輪胎轉(zhuǎn)動的圈數(shù),圈數(shù)乘以輪胎的周長就可以獲得車輛行駛的里程數(shù)。

一般情況下,出租車白天和晚上的里程單價并不一樣,因此需要一個實(shí)時時鐘來獲得當(dāng)前時間。DS1307是一個I2C總線的實(shí)時時鐘(RTC),在外部電池的供電下,它能提供高精度的年月日時分秒BCD碼時間。另外,它還包含56字節(jié)的非易失性SRAM(NV SRAM),可以用來保存系統(tǒng)的設(shè)置信息。顯示設(shè)備可以采用七段數(shù)碼管或LCD,用來顯示當(dāng)前時間、行駛里程數(shù)、里程單價、和行駛里程價格等信息。還需要少量的按鍵或矩陣式鍵盤用于輸入里程單價、開始計(jì)價、清零、時間設(shè)置等操作。

4實(shí)施過程

4.1根據(jù)任務(wù)與要求進(jìn)行總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)

這個過程包括:

⑴ 課題選擇。

⑵ 硬件模塊的選擇和設(shè)計(jì)。

⑶ 軟件整體流程的設(shè)計(jì)。

⑷ 查找各種所需資料。

綜合實(shí)踐課題題目是不是新穎,是不是能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性和好奇心,直接影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性,有的學(xué)生覺得做實(shí)驗(yàn)非常無聊,就是因?yàn)樗麄兊暮闷嫘暮蜔崆闆]有被激發(fā)起來。而集知識性、趣味性、創(chuàng)造性于一體,能應(yīng)用所學(xué)知識解決具體問題的綜合實(shí)踐課題,是本綜合實(shí)踐的最大亮點(diǎn),也是本教學(xué)環(huán)節(jié)區(qū)別于其他教學(xué)環(huán)節(jié)的標(biāo)志。我們要求學(xué)生思考在實(shí)際生活中能應(yīng)用單片機(jī)系統(tǒng)技術(shù)能解決的具體問題,并且考慮偉福Lab6000系列單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所能提供的硬件資源,選擇一個有自己特色、能在兩周內(nèi)獨(dú)立完成的題目,題目要求新穎,鼓勵創(chuàng)造性的思維,并且能解決實(shí)際生活中的具體問題。

受限于實(shí)驗(yàn)條件,硬件設(shè)計(jì)無法完全按照單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法和標(biāo)準(zhǔn)步驟來實(shí)施。在教學(xué)過程中,我們要求學(xué)生可以根據(jù)偉福Lab6000系列單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所提供的硬件資源自主地完成硬件部分的理論設(shè)計(jì),也可以不完全局限于此實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行理論設(shè)計(jì)。理論設(shè)計(jì)完全遵循單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般流程,學(xué)生自己查閱資料,設(shè)計(jì)硬件電路圖。指導(dǎo)老師對硬件部分的理論設(shè)計(jì)進(jìn)行評審后,再根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)平臺指導(dǎo)學(xué)生完成課題。

軟件設(shè)計(jì)可以采用匯編語言或Keil C51高級語言開發(fā)環(huán)境來實(shí)現(xiàn),這兩種軟件開發(fā)環(huán)境是當(dāng)前MCS-51系列單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的主流環(huán)境。根據(jù)學(xué)生選題的特點(diǎn),指導(dǎo)學(xué)生選擇較為容易實(shí)現(xiàn)的開發(fā)環(huán)境。

4.2根據(jù)總體規(guī)劃實(shí)施軟硬件的開發(fā)與設(shè)計(jì)

這個過程包括:

⑴ 硬件連接。

⑵ 軟件編程。

⑶ 軟硬件聯(lián)調(diào)。

在這一過程中主要培養(yǎng)學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)能力、編程能力和積累軟硬件調(diào)試經(jīng)驗(yàn),熟練掌握單片機(jī)系統(tǒng)中人機(jī)接口的設(shè)計(jì)、控制算法設(shè)計(jì)、硬件驅(qū)動程序設(shè)計(jì),體會理論與實(shí)踐之間的差別,對單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)由理性認(rèn)識轉(zhuǎn)化為感性認(rèn)識,激發(fā)學(xué)生的求知欲望,鍛煉學(xué)生克服困難解決問題的能力。

4.3交流總結(jié)

在2周的綜合實(shí)踐中抽出一天時間讓能力較強(qiáng)的學(xué)生陳述他的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)中的難題和解決方法以及自己的心得體會。讓進(jìn)展不順的學(xué)生提出他在設(shè)計(jì)中沒能解決的難題,全班同學(xué)共同討論,集思廣益,找到解決問題的方法。這樣可以使學(xué)生互相學(xué)習(xí),取長補(bǔ)短,拓寬知識面,活躍思維,能在以后的工作和學(xué)習(xí)中更好地完成任務(wù)。

4.4完成實(shí)踐報(bào)告及驗(yàn)收評分

最后兩天是綜合實(shí)踐報(bào)告的完成階段,在進(jìn)行了兩周的綜合實(shí)踐以后有必要好好地總結(jié)一下,把自己在綜合實(shí)踐中所學(xué)到的知識以文字的形式表述出來,這樣更有助于水平和能力的提高。實(shí)踐報(bào)告完全按照畢業(yè)論文要求書寫,包含中英文摘要、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理、主要單元電路的設(shè)計(jì)過程、控制軟件的編寫及調(diào)試、測試數(shù)據(jù)及調(diào)試中故障分析、收獲和體會、參考文獻(xiàn)等部分。要求學(xué)生重點(diǎn)講述清楚故障分析和收獲體會。綜合實(shí)踐成績由平時表現(xiàn)、實(shí)踐報(bào)告、設(shè)計(jì)成果、創(chuàng)新點(diǎn)4部分組成,成績構(gòu)成比例是2:3:4:1。

5效果

經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐,單片機(jī)系統(tǒng)綜合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)取得的效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

(1)讓學(xué)生掌握了單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原理及其基本的實(shí)現(xiàn)過程,實(shí)現(xiàn)了從理論向?qū)嶋H的遷移,強(qiáng)化了學(xué)生所學(xué)的知識。

(2)讓學(xué)生掌握了單片機(jī)系統(tǒng)硬件、軟件設(shè)計(jì)的基本方法,具備了軟硬件相結(jié)合的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本能力和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。