开题报告自动控制供料系统设计.doc

淮 阴 工 学 院

毕业设计(论文)开题报告

学 生 姓 名： 学 号：

专 业： 电气工程及其自动化

设计(论文)题目 自动控制供料系统设计

：

指 导 教 师: 叶小婷

2012 年 02 月 20 日

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000

字左右的文献综述

文 献 综 述

1.1设计背景和研究意义

在我国的乡镇企业、私营企业，由于受资金管理等方面的限制，一般送料绝大多数

采用人工手送料，且缺乏保护装置，造成劳动强度大，效率低，事故发生大等特点。

随着科技信息科技的迅猛，市场经济的高速发展，国内、国际市场竞争日益激烈，

产品更新更快，尤其是随着高新科技的日新月异产品的类型、工艺外形越来越复杂，精

度越来越高，再加上企业经营与发展必会面对劳工的短越、人工成本上要节省化、合理

化与自动化的发展趋向，传统的手工送料已经不能满足要求，这时自动送料机就应运而

生，在今天现代的科学领域中送料机就是用于专门粒料，粉料，片状料等材料的自动化，

数控化，精确化的输送系统，是无论是轻工业还是重工业都不可缺少的设备。

近年来，由于单片机控制技术、检测技术及电子技术的飞速发展，作为辅助装置的

送料系统自动化水平也需要越来越高。提高自动化的水平不仅可以提高效率、产品的质

量同时也能保证人工的身体安全。而单片机就是实现控制的重要关节，单片机是一种集

成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU

随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能，

可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路，集成

到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。综上所述，在本着节约资本、降低成

本、提高生产效率，保证人员身体安全的科学人性化管理的方针下对送料进行自动化管

理。采用单片机为核心的自动控制技术来实现,这样就可以在不购买新设备的基础上对旧

设备进行自动化改良，这不仅提高了工作的效率，使整个过程又快又节约资本。

1.2 论文研究的指导思想

本题目要求设计基于单片机控制的送料机自动控制供料系统的结构组成。主要设计

以AT89S52实现生产过程控制的硬件与软件的设计。以AT89S52为控制核心的控制系

统设计过程中主要包含输入信号使用压力传感器采信号，对采集来的信号进行适当放大

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告

后对信号进行处理的模块，单片机信号处理模块有A/D信号转换后送入单片机AT89S52

进行控制信号输出模块有用D/A转换出电压来控制电机的转速，并用单片机控制LCD

显示单片机输入和输出信息的显示模块。测量部分是利用称重传感器检测压力信号，得

到微弱的电信号而后经理电路，如滤波电路，差动放大电路处理后送A/D转换器将模拟

量转化为数字量输出。控制器部分接受来自A/D转换器输出的数字信号，经过复杂的运

算，将数字信号转换为物体的实际重量信号，并将其显示在液晶屏上。同时对数据进行

处理后进行D/A转换驱动电机控制其转速。

1.3本论文主要工具的介绍

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常

用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。由于单片机在工

业控制领域的广泛应用，为使更多的业内人士、学生、爱好者，产品开发人员掌握单片

机这门技术，于是产生单片机开发板，比较有名的例如电子人DZR-01A单片机开发板。

单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围

设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要

求严格的控制设备当中。

单片机主要有如下特点：（1）有优异的性能价格比；（2）集成度高、体积小、有很

高的可靠性；（3）控制功能强；（4）单片机的系统扩展、系统配置较典范、规范，非常

容易构成各种规模的应用系统。

单片机的应用领域：（1）单片机在智能仪器仪表中的应用；（2）单片机在工业测控

中的应用；（3）单片机在计算机网络和通讯技术中的应用；（4）单片机在日常生活及家

电中的应用；（5）单片机在办公自动化方面。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，

几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。因此，单片机的学习、开发与应用在当今社

会变的十分重要。随着微电子技术的应用现代工业生产中机器生产供料基本由微电脑智

能控制。本系统主要由单片机来控制，测量物体重量部分由称重传感器及A/D转换器组

成加上显示单元，此外流水线部分由电机控制履带具备了、功耗低、系统设计简单、自

动化程度高等特点。

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告

论文提纲：

第1章 绪论

第2章 系统结构设计

第3章 硬件电路的分析与设计

第4章 软件系统的分析与设计

第5章 整机调试与误差分析

第6章 结论

参考文献：

1毛谦敏主编．单片机原理及应用系统设计．北京：国防工业出版社，2005.8

2罗翼，张宏伟编著．PLC单片机应用系统开发典型实例．北京：中国电力出版社,2005

3苏家健，曹柏荣，汪志锋编著．单片机原理及应用技术．北京：高等教育出版社,2004.11

4李东生等编著．Protel99SE 电路设计技术入门与应用．北京：电子工业出版社，2002.2

5孙传友等编著．测控系统原理与设计．北京：北京航空航天大学出版社，2002.9

6杨恢先等编著．单片机原理及应用．北京：国防工业出版社,2003 .3

7刘大茂编著．智能仪器（单片机应用系统设计）．北京：机械工业出版社，1998

8张毅刚，彭喜元，蒋守达，等编著．新编MCS-51单片机应用设计．哈尔滨：哈尔滨

工业大学出版社，2003

9王大为．实用电子电路大全[M]．北京：电子工业出版社，1992

10施仁编著．自动化仪表与过程控制．北京：电子工业出版社,1991

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告

2．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）

硬件部分：

根据设计要求与设计思路，此电路由一块AT89S52、信号放大、AD转化、DA转

化、电机驱动、12位LCD显示器电路。

信号放大

AD转化

AT89S52

单片机

DA转化

LCD显示

电机转动

图1 硬件电路设计图

在本系统中用于称量的主要器件是称重传感器,称重传感器在受到压力或拉力时会

产生电信号,受到不同压力或拉力是产生的电信号也随着变化,而且力与电信号的关系

一般为线性关系。

由于称重传感器一般的输出范围为0—20mV,对A/D转换或单片机的工作参数来说

不能使A/D转换和单片机正常工作,所以需要对输出的信号进行放大。由于传感器输出

的为模拟信号,所以需要对其进行A/D转换为数字信号以便单片机接收。单片机根据称

重传感器输出的电信号和速度传感器输出的速度信号计算出物体的重量。

在本系统中,硬件电路的构成主要有以下几部分：AT89S52的最小系统构成、电源

电路、数据采集、人-机交换电路等。

软件部分：

程序设计是一件复杂的工作，为了把复杂的工作条理化，就要有相应的步骤和方法。

其步骤可概括为以下三点：

(1)分析系统控制要求，确定算法，对复杂的问题进行具体的分析，找出合理的计

算方法及适当的数据结构，从而确定编写程序的步骤。

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告

(2)根据算法画流程图，画程序框图可以把算法和解题步骤逐步具体化，以减少出错

的可能性。

(3)编写程序，根据程序框图所表示的算法和步骤，选用适当的指令排列起来，构成

一个有机的整体，即程序。

程序数据的一种理想方法是结构化程序设计方法。结构化程序设计是对利用到的控

制结构类程序做适当的限制，特别是限制转向语句(或指令)的使用，从而控制了程序的

复杂性，力求程序的上、下文顺序与执行流程保持一致性，使程序易读易理解，减少逻

辑错误和易于修改、调试。根据系统的控制任务，本系统的软件设计主要由主程序、初

始化程序、显示子程序、数据采集子程序和延时程序等组成。

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告

指导教师意见：

1．对“文献综述”的评语：

该生能根据任务书要求，查阅与课题相关的大量资料，介绍了目前自动控制供料系

统的发展情况，并对其做出具体分析，阐明了研究方向和解决办法。总体来说，该生对

课题涉及内容做了比较深入的研究。综述内容具体、条理清晰、格式规范。

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

课题研究思路清晰、方案可行，有一定的深度和广度。该课题的难度在于自动控制

供料系统控制部分的设计，在系统设计初期应重点研究该部分，找到可行的方案。总体

来讲，工作量适中，应该能完成设计任务。

指导教师：

2012 年 2 月 23 日

所在专业审查意见：

负责人：

2012 年 2 月 27 日