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第1篇：智能電路設計與制作范文

【關鍵詞】實踐教學；改革措施；高職教育

1 電子類專業(yè)實踐教學的現(xiàn)狀

高職教育提倡“理論夠用，注重實踐”，培養(yǎng)高端技能型人才，因此實踐教學在高職教育中是重中之重。然而現(xiàn)今仍然把實踐教學作為理論教學的輔助，或是理論教學的延伸或擴展。在這種觀念的引導下，勢必是仿照普通高等教育的傳統(tǒng)模式將實踐教學變?yōu)槔碚撝R的一種驗證，學生只需按照預先安排的步驟進行簡單而又死板的插孔操作即可。這種驗證性的實驗內(nèi)容單一、形式單調，使學生變得被動學習，死板地按照老師所給的步驟完成任務，這樣的教學不可能讓學生留下多少知識記憶，也不可能激發(fā)學生興趣，更不可能提高學生分析問題、解決問題能力以及創(chuàng)新能力。如此趨同于本科院校的實踐模式，不能夠讓高職教育在技能培育方面突顯優(yōu)勢。

此外，在實踐設備方面仍然使用傳統(tǒng)實驗臺或實驗箱做實驗。雖各廠家實驗臺或實驗箱結構上不相同，但所配套的指導書實踐內(nèi)容卻大致相同，且實踐內(nèi)容多以理論知識驗證性操作為主，操作流程為：實驗原理剖析，按電路圖插孔式接線，簡單檢測，驗證理論結果。

各廠家生產(chǎn)的實驗臺或實驗箱均采用模塊化、組裝化結構設計，其本身就是一個半成品，再加上電路參數(shù)都是一定的，工作環(huán)境也是理想的，學生只需簡單接線即完成，這種實踐模式即不符合實際工作需求，也無法提升學生遇到實際工程問題的解決能力。

2 電子類專業(yè)實踐教學的改革措施

2.1 打破傳統(tǒng)“先講再做”，提倡“先做再講”的教學模式

當拿到一部新手機時，我們是直接操作手機呢，還是先看使用手冊再操作呢？絕大多數(shù)的人是先操作手機，不懂時才翻閱手冊。在日常工作中，當我們進行某項工作時遇到不懂的，就會查閱有關資料書籍，學習有關知識，直到解決問題，而知識自然地被牢牢地記憶了。

讓學生先動手、先研究，發(fā)現(xiàn)問題后老師再講相關知識點，對于與實訓項目無關的理論知識則少講或不講，即講授日常工作中需要的技能或將來可能遇到的實際問題。這不僅貫徹了高職教育“理論夠用，注重實踐”的原則，也充分落實了理論結合實際，以工作過程為導向的教學理念。[1]

2.2 將多門有關聯(lián)的實驗課整合為一門綜合性、系統(tǒng)性、教學成果產(chǎn)品化的實訓課

例如：將傳感器、單片機、電路設計與制版課程的實驗課整合成一門制作智能產(chǎn)品的實訓課，假設制作一輛智能滅火消防車，首先檢測火源和小車饒障礙物行駛需運用傳感器技術，接著傳感器將采集信號傳送給單片機進行處理，單片機再控制小車做出相應動作，最后該控制電路板需運用電路設計與制版相關知識方可制作。整合后的實訓課將多門課程的知識相銜接起來，更能夠培養(yǎng)學生解決綜合性、系統(tǒng)性的實際問題。

2.3 將實踐教學分為基礎技能實踐和綜合性設計技能實踐

基礎技能實踐包含：學生通過實踐動手學習，對線路和電子電路基礎知識有理論上和感觀上的認識；可掌握電工電子基本技能；熟悉電子儀器儀表的使用和操作方法；對電路中的電子元器件有了初步了解和識別能力；掌握焊接技術和常用電器的安裝；學會使用電路制圖軟件和電子仿真軟件；了解配電系統(tǒng)原理和安全用電知識和注意事項。[2]

綜合性設計技能實踐包含：電路的設計、電子仿真和測試、電路的成品制作。其中首先以電路設計為主線，將基礎技能實踐運用于初步的綜合設計技能中，然后通過一定的仿真和測試來驗證設計電路的可行性和可靠性，最后焊接和制作出實際的電路。這一環(huán)節(jié)主要采用仿真與成品制作相結合，硬件和軟件相結合的教學模式，全面而系統(tǒng)地提高學生的分析問題、解決問題的能力，以及綜合設計、研究創(chuàng)新的能力。

2.4 注重基礎技能的培養(yǎng)，形成良好的職業(yè)習慣

將基礎、常用的儀表儀器的使用方法和對常用元器件的識別作為實踐教學的首個訓練項目，培養(yǎng)學生掌握常用電子儀器儀表的正確使用、基本運用、注意事項、保護措施，以及常用電子元器件的識別的能力。將實操的重點放在規(guī)范各類儀表儀器的使用、操作步驟上，培養(yǎng)日后良好的操作習慣。

2.5 硬件電路設計采用軟件虛擬模式

在設計電路的過程中，加入計算機仿真和測試環(huán)節(jié)。讓學生在動手做線路板之前，先進入計算機虛擬實驗室，進行仿真，驗證設計的可行性和可靠性，避免走彎路和浪費材料，同時也利于修改電路板的設計。而在實際需求中，當缺乏某個電子器件或某種電子儀器儀表時，我們可利用計算機虛擬出該器件或設備，先進行相應的仿真和測試，大大增加了我們實踐教學的靈活性和智能性。

2.6 增設具有趣味性、實用性的動手制作產(chǎn)品實踐內(nèi)容

去除掉驗證性實驗，增設學生自主設計實用電子產(chǎn)品環(huán)節(jié)，如： 直流穩(wěn)壓電源、信號發(fā)生器、功放器、電子節(jié)能燈等電子小產(chǎn)品。這不僅能激發(fā)學生學習興趣，還能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、實踐能力。采用任務驅動式的教學模式，實施流程為：提出設計要求―查閱資料―方案設計―電子仿真―元器件認定―電路制版―調試電路―外殼制作―形成初級產(chǎn)品。整個過程以學生為主體，老師為指導，將課內(nèi)實訓變?yōu)檎n內(nèi)外相結合的自主性實訓，將面向實訓結果變?yōu)槊嫦驅嵱栠^程。[3]這些綜合設計制作的電子小產(chǎn)品主要來源日常生活中的案例，其目的是提高學生設計、集成、測試、工藝流程等整套產(chǎn)品制作的綜合設計能力、綜合操作技能水平，以及系統(tǒng)的開發(fā)應用能力，培養(yǎng)學生善于創(chuàng)新的能力，讓學生學會科學規(guī)范的操作流程。

3 結語

根據(jù)目前高職教育實踐教學現(xiàn)狀，首先要樹立起一種通過最有效的方法將知識和能力傳授給學生的高職實踐教學新觀念以及相應的具體措施，才能夠徹底脫離出普通高等教育的傳統(tǒng)模式，真正意義上實現(xiàn)培養(yǎng)高端技能型人才的目標。此外，地方高職教育離不開區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展設置專業(yè)，整合課程，開發(fā)具有典型工作任務的實踐教學內(nèi)容，才能夠適應于本地區(qū)市場的需求和經(jīng)濟的發(fā)展，同時能夠提高學生的實踐能力和就業(yè)能力。

【參考文獻】

[1]王貴蘭.高職院校電子專業(yè)實踐教學改革探討[J].科技信息，2009，29：685.

第2篇：智能電路設計與制作范文

智能汽車作為當今科技時代下的新興產(chǎn)物,集中運用了計算機、現(xiàn)代傳感、信息融合、自動控制、人工智能及通訊等現(xiàn)代科學技術,是未來汽車發(fā)展的重要方向。本文詳細介紹了基于攝像頭傳感器的智能競速汽車控制器的設計方案,分別介紹了智能車的硬件組成、路徑的檢測識別方法和智能車的控制策略。利用攝像頭傳感器采集、識別道路信息,規(guī)劃最優(yōu)路徑,采用PID控制算法控制電機和舵機實現(xiàn)自動控制。

關鍵詞:

攝像頭；智能汽車；設計方案

本設計是基于MK60DN512ZVLL10單片機開發(fā)實現(xiàn)的,該系統(tǒng)采用攝像頭采集、識別道路兩旁或者中央的引導線,在此基礎上利用合理閉環(huán)的算法控制智能車運動,從而實現(xiàn)智能車快速穩(wěn)定的尋跡行駛。

1智能車整體結構的選型與設計

1.1圖像傳感器的選擇

圖像傳感器,即數(shù)字攝像頭。目前市場主流的兩種攝像頭傳感器:以金屬氧化物半導體元件為感光材料的CMOS攝像頭和以電荷耦合元件為感光材料的CCD攝像頭。綜合兩種攝像頭解析度、靈敏度、成本、功耗比、模塊電路、體積、重量,CMOS攝像頭可以滿足于4米/秒速度以下智能車行駛,并且CMOS攝像頭功耗低,工作電壓只需3.3V-7V,完全可以由智能車穩(wěn)壓后得到,穩(wěn)定經(jīng)濟,所以選擇CMOS攝像頭中的OV7725攝像頭。

1.2起跑線檢測傳感器選擇

起跑用的是發(fā)車燈塔控制方式,發(fā)車燈塔不僅發(fā)出起跑信號,而且發(fā)出終點信號。我們使用基于使用HS0038B傳感器的基礎電路作為接收燈塔光信號一個基礎電路,OUT口接MK60的C5。

1.3速度檢測傳感器選擇

一個完整的控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制的,所以需要測速裝置,用以精準反映智能車實時速度。我們采用了由歐姆龍公司研制的一款200線的小型編碼器。

1.4車模選型

本次設計采用由飛思卡爾半導體公司贊助的G768型車模,即為競賽中的C車模。

2智能車硬件電路設計

2.1硬件設計方案

本設計方案采用模塊化方式完成總設計,模塊化設計使思路清晰,在使用出現(xiàn)錯誤時容易修理。

2.2電路設計方案

本次設計將智能車系統(tǒng)電路分成兩個主要部分,以MK60N512ZVLQ10為核心的控制電路和以電源為核心的驅動電路?？紤]到MK60最小系統(tǒng)電路板比較大,所以將整個系統(tǒng)電路分為兩塊規(guī)則PCB板(主控板和驅動板)。

2.3控制電路

以MK60為核心的單片機系統(tǒng)的硬件電路設計主要包括以下幾個部分:電源電路、時鐘電路、JTAG接口、復位電路。

2.4驅動電路

因為本次比賽攝像頭組使用的電機是RS-380SH直流電機,小車驅動芯片決定選用集成的高電流半橋電機驅動應用BTN7971B,它的輸出電流足以帶動電機轉動并且較穩(wěn)定。

2.5電源模塊

比賽使用飛思卡爾專用電池,2000mAh的鎳鎘電池1塊,標準電壓7.2V。

3智能車軟件算法設計

3.1軟件控制整體設計

本次設計所用的軟件調試工具支持C語言和匯編語言混合編程的IAREmbeddedWorkbench軟件,由于C語言操作簡單,可修改和移植性強,所以本次軟件設計大部分程序都使用C語言編寫,只有在某些地方加入了匯編語句。

3.2主程序結構

在系統(tǒng)初始化方面,我們所用到的底層硬件資源進行初始化和上層模塊初始化。在方案選擇及參數(shù)設定上,我們在主板上設置了一組四位的撥碼開關和三個按鍵結合OLED顯示屏實現(xiàn)的方案和參數(shù)的可調,以在比賽時對車作適當?shù)卣{整。在圖像獲取上,對于Ov7725數(shù)字攝像頭,使用場中斷加高速DMA傳輸?shù)姆绞絹慝@取圖像。圖像處理則采用黑線提取和中心線提取。

3.3控制算法

控制算法是智能車的靈魂,為了使小車能以穩(wěn)定的速度通過跑道,精確的速度控制是關鍵,采用速度閉環(huán)控制方案。

4智能車開發(fā)與調試

4.1軟件開發(fā)環(huán)境

系統(tǒng)編譯下載是在IARIDE開發(fā)環(huán)境下完成的,EmbeddedWorkbenchforARM是IARSystems公司為ARM單片機開發(fā)的一個集成開發(fā)環(huán)境,這一開發(fā)環(huán)境使用方便、入門容易和代碼簡明緊湊。此外,由于在IAR軟件中進行編寫,調用,修正函數(shù)比較復雜繁瑣,所以使用了Sourceinsight3軟件進行輔助編寫小車程序。

4.2硬件開發(fā)環(huán)境

本次畢業(yè)設計所用的硬件開發(fā)平臺為著名硬件開發(fā)公司Altium公司的AltiumDesigner10,這已開發(fā)環(huán)境在板級設計特性、軟設計特性、數(shù)據(jù)管理特性、通用特性都較有優(yōu)勢。

4.3軟件調試

軟件調試主要包括:程序在線仿真調試,上位機調試。在線調試主要使用的是IAR中的調試器IARC-SPY。上位機調試主要是通過藍牙模塊將智能車運行過程中的狀態(tài)和SD卡采集的圖像及時地反饋到PC機上。

4.4現(xiàn)場調試

現(xiàn)場的調試包括攝像頭調焦以及固定、PID參數(shù)整定、速度控制算法的參數(shù)整定、智能車運行狀態(tài)等方面的調試。

5結語

第3篇：智能電路設計與制作范文

關鍵詞 單片機 智能 玩具電動車

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A

0前言

隨著當今社會科技日益發(fā)展，融入人類生活的電子產(chǎn)品越來越多，占據(jù)了當前電子市場的極大份額。在玩具行業(yè)中，將電子技術融入玩具內(nèi)，使玩具逐漸走向智能化，變?yōu)槿碌碾娮宇惍a(chǎn)品，這也成為了國際上玩具產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展目標。據(jù)權威數(shù)據(jù)顯示：二零一二年，智能化玩具的銷售金額達二百四八億美元，智能玩具的收益是十分巨大的，原因在于智能玩具的開發(fā)基礎是在已有的電子終端技術上，然后再對傳統(tǒng)玩具進行改造，以付出的成本來說是極低的，這樣就使投資方獲得了極大利益。隨著智能化的提高，電子智能玩具在市場上具有極大的發(fā)展空間，因此，本文設計就是以此背景來進行研究的。

1單片機與智能電動車技術

單片機也被人稱為單片微型計算機，簡稱：SCM。主要組成部分為：CPU、ROM、RAM、定時器和輸入輸出通道組成，將這些功能集于一種微型芯片上，可以組成一種微型計算機。自一九七四年開始，由美國仙童半導體公司首次開發(fā)出第一款單片機機型以后，單片機技術獲得高速發(fā)展，各種型號、各種性能的單片機呈現(xiàn)出多樣化的特點。直到如今，單片機的發(fā)展經(jīng)歷了四個階段：第一階段是在二十世紀七十年代，屬于單片機開發(fā)的初級階段，此時期最具有代表性的單片機是由因特爾公司開發(fā)的MCC-47型號。在這個時期制作的單片機技術采用的是傳統(tǒng)落后的制造手法。第二階段是二十世紀八十年代初期，是單片機開發(fā)的完善階段，以因特爾公司的MCC-50型號單片機為代表產(chǎn)品，此階段的單片機在原有的技術基礎上，進行全新的開發(fā)，使單片機的存儲空間增大。第三階段是二十世紀八十年代末，屬于單片機推陳出新階段，此階段首次推出了專用單片機技術。第四階段是在二十世紀九十年代初到如今，是單片機全面提升的階段。此階段的單片機開發(fā)出可以適合多種領域運行的型號，特性在于運算速度超快。單片機的特點使它成為了應用非常廣闊的電子技術產(chǎn)品，對各領域的技術改良起到了極大的作用。

伴隨傳感技術和計算機技術的發(fā)展，玩具電動車也逐漸走向智能化。智能電動車的系統(tǒng)包含了多種學科、多種領域的知識，它的系統(tǒng)已經(jīng)成為了綜合性的系統(tǒng)，控制方式也發(fā)生了極大的變化，包含了單片機控制、光學感應控制、語言控制等多種方式，為玩具電動車的操控帶來了自動化的發(fā)展。

2智能玩具電動車電路設計

2.1主控制電路設計

使用高性能的單片機，具有的主要優(yōu)勢在于可以進行非易失性存儲數(shù)據(jù)功能，它的主要指令控制可以和多種系統(tǒng)兼容。將玩具電動車的移動性能轉為數(shù)據(jù)存入單片機存儲器中，由于單片機中具有ROM和ECROM，可以構造出最小的單片機系統(tǒng)。但是小型單片機系統(tǒng)只能控制較小的單元，主要原因是受到集成的影響。采用復位電路可以使電動車獲得連接電自動復位和按鍵手動復位，復位電路中的電阻等是為保證出現(xiàn)因線路故障造成的錯誤連接時可以通過機器運轉周期進行復位而制定的。在這個系統(tǒng)中的核心部位就是單片機，用它來實現(xiàn)控制，玩具電動車只需要手動開啟和復位，其他的一切操作由單片機進行監(jiān)測和運轉。

2.2信號監(jiān)測設計

檢測技術是自動化檢測和轉換技術的總稱。主要是通過檢測系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，然后通過轉換技術進行運算的一種全新技術。檢測技術就好比人們的感覺系統(tǒng)，如果沒有檢測技術中的感應器就好比人沒有感覺器官，這就無法達到自動化功能，也不能實現(xiàn)智能操作。玩具電動車的信號檢測電路技術主要來源于對檢測技術的使用，玩具電動車在實現(xiàn)自動化行駛時，是離不開感應裝置的。

2.3驅動電路設計

電板驅動一般是采用H式驅動電路，通過單片機信號傳輸性能將指令傳送到電板驅動中，得以控制玩具電動車的速度。一般的驅動電路采用的都是四項六線式，以C597驅動芯片進行驅動，讓單片機通過I/O接口像C597芯片發(fā)送控制信號，從而實現(xiàn)玩具電動車的智能化。

3控制軟件的設計

3.1軟件的結構

軟件控制具有兩種類型：數(shù)據(jù)運算和遠程控制。數(shù)據(jù)運算具有標準制度的采集和計算等。而遠程控制主要是通過核心系統(tǒng)單片機對數(shù)據(jù)進行分析，從而指示玩具電動車的運作。在進行控制軟件設計時，會將控制劃分出多項小控制模塊。小控制模塊是為了達到一定程度而獨立的小程序區(qū)間。此系統(tǒng)是由主程序、避障程序、顯示程序等多個程序構成。此控制系統(tǒng)的設計主要獲得的性能是：可以使玩具電動車在無障礙時能進行自動運行，在玩具電動車遇到阻礙時可以根據(jù)阻礙控制電動車進行躲避操作，從而可以讓玩具電動車在遇到障礙時無人操作能順利行駛。

3.2避障程序

玩具電動車在行駛時，系統(tǒng)會通過檢測技術對前方進行實時掃描，由此來判定前方路徑情況，在無障礙時可以正常行駛，在有障礙時則玩具電動車停止運行，向其他方向轉換，以達到避開障礙繼續(xù)行駛的目的。在運行調整方面，可以通過語音來控制玩具電動車的操作。

4結語

本文對玩具電動車自動化控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)進行了闡述，使玩具電動車可以達到智能化。利用多種電路的運轉，將玩具電動車在行駛時采集到的數(shù)據(jù)輸送到電動車核心系統(tǒng)――單片機中，再由單片機對收集到的數(shù)據(jù)進行分析和運算，然后將運算的結果傳送到電動車的其他硬件操控裝置，達到電動車不必手動操控也能實現(xiàn)自動行駛、自動躲避等智能化和自動化功能。

參考文獻

[1] 趙新穎，羅坤.機遇80C51控制的智能電動小車系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].微型機與應用，2011.11（25）：15-18.

第4篇：智能電路設計與制作范文

該設備供電電壓為三相380VAC，頻率為50HZ，總功率為11KW。

該機的電氣控制系統(tǒng)應用了先進的電子技術和微機控制技術，其電氣技術水平和自動化控制程度已達到了國內(nèi)同類產(chǎn)品的先進水平。

自動模切機由五臺電動機拖動，主電機采用的是電磁調速電機，可實現(xiàn)恒轉矩無級調速?？蓪崿F(xiàn)在1500張/小時到7000張/小時的 范圍內(nèi)連續(xù)可調，調速平穩(wěn)。通過PLC控制整個過程，在送紙、輸紙、歸紙、壓切、收紙、計數(shù)中，做到全自動化控制，較好的實現(xiàn)了模切機的各項功能。

根據(jù)模切機的工藝過程以及對模切機的自動化程度、精度、速度的要求，模切機的電氣控制采用PLC控制.利用PLC外部結構簡單、內(nèi)部功能齊全的特點，實現(xiàn)模切機的自動控制。模板位置顯示、壓切速度及出紙計數(shù)均由數(shù)字顯示。檢測部分采用光－電、機－電為一體的檢測手段。對錯誤操作、機械故障及紙張的送、運故障均發(fā)出聲、光報警。

以上各項技術的應用，確保了整機性能的先進性、可靠性和安全性。

關鍵字 自動模切機 可編程控制器 梯形圖

The molding machine is controlled by PLC

Abstract

This paper introduced the molding machine， including of the development of the birth background and the further， also the process of the working. In this paper， it had realized many functions， for example， the main circuit design， power source circuit design， controlling circuit design， monitoring circuit design and the PLC software design and so on.

According to the working process of the molding machine and the need to the automatic， precision and speed， the molding machine makes use of the PLC control. The PLC has some advantages， which needs connecting less wires， the functions is more， complete the automatic control of the molding machine.

The automatic molding machine has five electrical machines. The main electrical machine makes use of electromagnetism to adjust the speed. because of the PLC control， realize the all parts are automatic， including of sending papers， inputting papers， molding slice， accepting papers and counting.

Key words automatic molding machine programmable logic controller ladder-shape figure

目錄

第一章 緒 論………………………………………………………………………………1

1.1 概述 …………………………………………………………………………………1

1.2 課題研究的意義 ……………………………………………………………………1

1.3 模切機的發(fā)展現(xiàn)狀 …………………………………………………………………2

1.4 主要技術參數(shù) ………………………………………………………………………3

第二章 MW640模切機方案論……………………………………………………………4

2.1 系統(tǒng)整體設計 ………………………………………………………………………4

2.2 系統(tǒng)的控制方案 ……………………………………………………………………4

2.3 可編程控制器PLC的選擇 …………………………………………………………9

2.4 方案的確定…………………………………………………………………………10

2.5 PLC的原理與結構 …………………………………………………………………11

第三章 系統(tǒng)硬件設計……………………………………………………………………17

3.1 主電路設計 ………………………………………………………………………17

3.2 接口控制電路設計……………………………………………………………… 20

3.3 模切控制電路設計 ………………………………………………………………30

3.4 溫度控制電路設計 ………………………………………………………………31

3.5收紙臺控制電路設計 ……………………………………………………………32

3.6送紙臺控制電路設計………………………………………………………………33

3.7電氣原理……………………………………………………………………………35

第四章 系統(tǒng)軟件設計……………………………………………………………………37

4.1 梯形圖設計 ……………………………………………………………………37

4.2 梯形圖參照表 …………………………………………………………………46

第五章 結束語……………………………………………………………………………49

致 謝 …………………………………………………………………………………50

參考文獻 …………………………………………………………………………………51

附 錄 A …………………………………………………………………………………52

附 錄 B …………………………………………………………………………………54

第一章 緒論

1．1 概述

自動模切機的發(fā)展經(jīng)過了一段相當長的過程。在模切加工發(fā)展過程中，由原始祖先一手握住鐵制沖模，一手握住錘子，用錘子敲擊沖模頂端，而得到的印刷制品，到現(xiàn)在的專用模切機，已經(jīng)逐步發(fā)展成熟。但是現(xiàn)在模切機仍然利用原始加工的原理，形成了整體模式。

現(xiàn)代模切機用合金鋼制成，其鋒刃與被切的形狀相同。隨著技術水平的不斷提高，模切機自動化水平提高很快。隨著需求量的日益增加，對模切機的自動化的要求也越來越高，液壓、程控、PLC控制的模切機已占領越來越多的市場。先進的微機及屏幕直接顯示的自動控制系統(tǒng)，可以存儲及其復雜的模切程度，并且具有簡單的編程方法、多層次的人機對話系統(tǒng)，配備完善的附加設備，為包裝業(yè)立下了汗馬功勞。經(jīng)過加工的包裝印刷品可以大幅度地提高檔次，對宣傳產(chǎn)品、吸引顧客、增加產(chǎn)品附加值起著重要作用。

我國加入世貿(mào)組織之后，包裝業(yè)有了很大的發(fā)展空間，包裝品表面整飾成型、加工需求隨之有了更大的增長，模切燙金設備與技術市場服務也加倍引起人們的關注，我國的包裝印刷工業(yè)開始進入發(fā)展繁榮的新時期。

1.2 課題研究的意義

隨著社會文明的發(fā)展和生活水平的提高，新產(chǎn)品的不斷問世，銷售量逐漸擴大。與國內(nèi)外客戶的進一步交流，促使我國包裝工業(yè)迅速發(fā)展，市場急需大量高性能的自動化包裝機械以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的社會需求。近些年來，由于人們環(huán)保意識的不斷的加強，折疊紙盒由于它具有易回收、無污染等特點，因而受到各國環(huán)保部門的重視，具有很大的應用價值。在各種包裝材料中，紙包裝容器的應用最為廣泛，占總消耗品的45～50%。但是，在要求環(huán)保的同時，對產(chǎn)品的包裝要求更是越來越高，不僅要求產(chǎn)品外包裝上具有較艷麗的印刷圖案，而且還要求產(chǎn)品外包裝的盒型精美、別致、造型漂亮。

模切機作為一種模壓折疊紙盒工藝的專用包裝機械，出現(xiàn)在人們的面前，它利用模切刀，根據(jù)產(chǎn)品設計要求的圖樣組合成模切板，在壓力作用下，將印刷品或其它板料、坯料軋切成所需形狀和切痕的成型工藝，用以進行印品模切壓痕加工，制作出來的包裝品結實耐用，而且立體美觀，滿足了人們對美的要求，它的完善發(fā)展顯現(xiàn)出其巨大的市場價值。

隨著科技水平的提高，模切機的自動化水平提高很快，液壓、程控、PLC控制的模切機以占領越來越多的市場。很多公司經(jīng)過很多年的發(fā)展已經(jīng)成為品種齊全、覆蓋面很廣的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品大大縮短了與國外先進機器的差距。有些模切機性能已接近歐洲先進水平，但與國外領先的模切機相比，在穩(wěn)定性、可靠性、新技術的應用、設備制造水平等方面還存在不少的差距。

因此，我們應在如何提高自動模切機的自動化程度以及人機對話等方面努力工作，完善自動模切機的控制系統(tǒng)，改進自動模切機的模切工藝，從而與世界先進的模切機技術接軌。

1.3 模切機的發(fā)展現(xiàn)狀

1.3.1 國內(nèi)現(xiàn)狀

改革開放的不斷深入，入世的實現(xiàn)，我國對外貿(mào)易的迅速擴大，包裝印刷更加引起人們的重視。不斷擴大的市場需求，使得模切壓痕、凹凸壓印技術及設備越來越廣泛應用于包裝盒、紙箱、商標的制作。模切機尤其是自動模切機獲得了空前的發(fā)展機遇，國產(chǎn)自動模切機已成為印后加工設備中發(fā)展最快、技術含量及自動化程度最高，與國外先進機器差距最小的印后加工設備之一。

十年前，國產(chǎn)模切機以立式平壓平機型為主，該機型自動化程度低，模切質量不高，但由于價格低廉、易調整、適于小批量生產(chǎn)，所以至今應用仍相當廣泛。近些年來，由于包裝印刷的發(fā)展，需求的急劇增加，通過引進、消化、吸收外國先進模切技術及設備，國產(chǎn)自動模切機，尤其是臥式自動平壓平模切機、模切燙金兩用機發(fā)展成為主流機型。國內(nèi)各個公司生產(chǎn)的模切機以能滿足絕大多數(shù)的市場需求，有多種模切機通過了歐洲CE認證，產(chǎn)品已銷到歐美的許多國家。MY1050—P自動排廢模切機具有全清廢功能，由PLC可編程控制器控制，實現(xiàn)全過程的自動化，人機界面可自動顯示機器的速度、加工數(shù)量、運行時間和運行狀態(tài)，使得操作及故障排除既快捷又方便。電器上采用變頻調速，實現(xiàn)了無級變速，最高模切速度達7000次/時，而帶排廢功能速度為5500次/時，套準精度±0.15mm，適合于復雜紙盒、煙包的自動排廢模切。

有些國內(nèi)產(chǎn)品已接近國際先進水平，令人欣慰。其中MW1050AⅡ自動模切機具有模切速度快、模切精度高自動化程度高等優(yōu)點。由PLC和電子凸輪分度器對全機運行和故障進行監(jiān)控，采用LCD觸摸屏顯示人機對話，使操作直觀而方便。該機堪稱國產(chǎn)自動模切機先進機型的典型代表。

但就產(chǎn)品的模切精度、速度及精度保持性等方面看，仍存在一定的缺陷，加強此類產(chǎn)品的基礎理論研究，采用先進的設計手段，完善和建立各類元器件的試驗和分析設備，進一步提高工藝手段，從而保證加工、裝配的準確性、統(tǒng)一性，使整機水平有一個質的飛躍。

1.3.2 國外現(xiàn)狀

國外模切機已有60多年的發(fā)展歷史，模切技術已經(jīng)達到了相當高的水平.而且正進一步向智能化、高速化、高精度、多功能、大幅度、高穩(wěn)定性及聯(lián)機化方向發(fā)展。當前，國外自動平壓模切機的工作速度普遍在7500~9000 張/小時。在DRUPA2000展覽會上，瑞士BOBST公司生產(chǎn)的SPRINT EPA106PER自動模切壓痕機創(chuàng)造了12000 張/小時的單機模切壓痕速度。從模切精度上講，國外自動平壓模切機的模切精度通?？梢钥刂圃?.1mm左右。并帶有清廢裝置。觸摸監(jiān)視器上的圖象符號、控制信號便可通過獨立的微機系統(tǒng)立即傳遞到工作裝置。各印刷和模切裝置上的微機能相互交換信息，精確而簡單地通過觸摸高清晰度彩色顯示屏，達到最佳標準。

1.4 主要技術參數(shù)

1.供電電源:3相，50HZ，380V；

2.模切速度:1500張/小時到7000張/小時；

3.有連續(xù)運行功能和手動運行功能；

4.可實現(xiàn)自動送紙、自動模切、自動收紙功能及自動計數(shù)功能；

5．可實現(xiàn)運行紙速、模板位置、紙張計數(shù)顯示；

6．有故障檢測能力及安全保護裝置；

7．對錯誤操作、機械故障及紙張的送、運故障均發(fā)出聲光報警；

第二章 MW640模切機方案論證

2.1 系統(tǒng)整體設計

本系統(tǒng)采用PLC可編程控制器等先進技術，集光、機、電于一體，可實現(xiàn)自動給紙、輸紙、模切、收紙、計數(shù)等功能，并有故障檢測能力及安全保護裝置。完成主電路設計、電源電路設計、控制電路設計、檢測電路設計，PLC軟件設計，器件選擇等。

2.2 系統(tǒng)的控制方案

2.2.1 單片機控制方案

單片機是在一塊半導體硅片上集成了微處理器（CPU），存儲器和各種輸入、輸出接口（定時器/計數(shù)器，并行I/O口，串行口，A/D轉換器以及脈寬調制器PWM等），這樣一塊集成電路芯片具有一臺計算機的屬性，因而被稱為單片微型計算機，簡稱單片機。它主要應用于測控領域，用以實現(xiàn)各種測試和控制功能。

單片機以其卓越的性能，得到了廣泛的應用，以深入到各個領域。它有很多特點：

（1）小巧靈活、成本低、易于產(chǎn)品化。它能方便地組裝成各種智能測控設備及各種智能儀器儀表。

（2）可靠性好，適應溫度范圍寬。單片機芯片本身是按工業(yè)測控環(huán)境要求設計的，分為民品、工業(yè)品、軍品、其中工業(yè)品、軍品具有較強的適應惡劣環(huán)境的能力。

（3）易擴展，很容易構成各種規(guī)模的應用系統(tǒng)，控制功能強。單片機的邏輯控制功能很強，指令系統(tǒng)有各種控制功能的指令。

（4）可以很方便地實現(xiàn)多機和分布式控制系統(tǒng)。

（5）減少硬件系統(tǒng)設計開發(fā)的周期，因為單片機、SRAM和FLASH等已經(jīng)集成在一個核心模塊中。

（6）具有強大的存儲能力，可以寫幾萬行C語言代碼和存儲大量的數(shù)據(jù)

（7）具有競爭力的價格因素。

第5篇：智能電路設計與制作范文

關鍵詞：燈箱；LED；人體檢測

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）23-5343-03

戶外廣告燈箱是當今社會商業(yè)街道上常見的一種宣傳廣告的形式，其不斷的閃動結合停留，有效的提高了人們的視覺沖擊力；提高了廣告單位面積利用率，和變換燈箱及滾動燈箱一樣廣告效果不言而喻。廣告燈箱集霓虹燈的優(yōu)點于一身，白天晚上可以不間斷的閃動，動靜結合引起人們的注意。各種文字、圖案有序跳躍、交替輝映，強烈的視覺沖擊力。滿足觀者視覺感受，推動廣告主獲取最大經(jīng)濟效益。 然而目前廣告燈箱普遍存在耗能高、靈活性差、廣告效應難以量化、缺乏智能性等缺點。

1 系統(tǒng)硬件電路設計

1.1 系統(tǒng)電路組成

系統(tǒng)電氣部分由MCU最小系統(tǒng)模塊、人體感應模塊、按鍵檢測模塊、遙控接收模塊、環(huán)境光檢測模塊、實時時鐘模塊、液晶顯示模塊、聲音提示模塊、LED驅動模塊組成，如圖1所示。

1.2 控制系統(tǒng)關鍵電路設計

1.2.1 控制系統(tǒng)電源模塊

該模塊核心器件采用7805芯片，模塊電路見圖2所示，7805是三端正電源穩(wěn)壓電路，它的封裝形式為T0-220。它有一系列固定的電壓輸出，應用非常的廣泛。由于內(nèi)部電流的限制，以及過熱保護和安全工作區(qū)的保護，是它基本上不會損壞。如果能夠提供足夠的散熱片，它們就能夠提供大于1.5A的輸出電流。雖然是按照固定電壓值來設計的，但是當接入適當?shù)耐獠科骷?，就能獲得各種不同的電壓和電流。

1.2.2 MCU模塊

燈箱的控制器采用單片機實現(xiàn)，采用宏晶公司的STC89C52單片機。MCU模塊包括單片機、復位電路、外部晶振電路。

1.2.3 熱釋電紅外檢測模塊

是否有行人經(jīng)過觀看廣告由熱釋電紅外傳感器檢測。熱釋電紅外傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的材料，如鋯鈦酸鉛系陶瓷等制成探測元件。由探測元件將探測并接收到的紅外輻射轉變成微弱的電壓信號，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場效應管放大后向外輸出。為了提高探測器的探測靈敏度以增大探測距離，一般在探測器的前方裝設一個具有特殊光學系統(tǒng)菲涅爾透鏡，它和放大電路相配合，可將信號放大70分貝以上，這樣就可以測出10～20米范圍內(nèi)人的活動。

人體檢測電路與STC89C52RC的接口電路如圖3所示。當檢測到有人或車輛時，熱釋電紅外傳感器輸出高電平，通過接口電路MCU得到低電平，即當MCU檢測到下降沿信號時，說明有人或車輛經(jīng)過。

在使用熱釋電紅外模塊時為避免電平轉換時延時時間對單片機處理程序所產(chǎn)生的影響，將代表時間延時的電位器調到最小，同時受到實驗條件的限制也將代表檢測距離的電位器調到最小。在此情況下，調試過程中可根據(jù)所需檢測距離的遠近適當?shù)目s小熱釋電的檢測范圍。

1.2.4 環(huán)境光檢測模塊

環(huán)境光檢測電路如圖5所示，采用光敏電阻對環(huán)境光進行檢測，從而控制燈光的亮度。光敏電阻是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而變化的器件；入射光強，阻值減??；入射光弱，阻值增大。

隨著光線明暗的變化，光敏電阻的阻值變化，從而改變STC89C52RC的P24引腳的電壓來控制燈箱的工作狀況。

1.2.5 LED驅動模塊

LED驅動電路核心器件采用ULN2003芯片和74LS14芯片，LED驅動電路見圖5所示。

ULN2003 是高耐壓、大電流達林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品，由七個硅NPN達林頓管組成，具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負載能力強等特點，適應于各類要求高速大功率驅動的系統(tǒng)。

2 結束語

本文設計及討論了智能廣告燈箱的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)在滿足人們視覺感受，達到廣告效應的同時，解決了普通燈箱存在的耗能高、靈活性差、廣告效應無法量化、缺乏智能性等缺點。系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，具有較強的市場價值。

參考文獻：

[1] 譚浩強.C程序設計[M].3版.北京：清華大學出版社，2004.

[2] 郭天祥.51單片機C語言教程-入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[3] 張毅剛.新編MCS-51單片機應用設計[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2003.

第6篇：智能電路設計與制作范文

職業(yè)教育培養(yǎng)的目標是適合第一線工作和服務的技術人才，而職業(yè)教育不僅僅靠老師的教，更重要的是職業(yè)實踐中的鍛煉.所以實施項目教學時，教師盡量要為學生創(chuàng)建真實的職業(yè)場景，通過以工作任務為依托的項目教學使學生置身于真實的或模擬的工作場景中.大項目細化智能車制作整個過程是一個較為復雜而難以實現(xiàn)的過程.所以要把它細化為一個個小的任務降低難度，能讓學生從中體會學習的樂趣.以學生為主體在整個實施過程中，要始終把握學生是主體，為學生提供創(chuàng)造學習的機會，老師在整個過程中始終答疑解難，能有效改變傳統(tǒng)教學模式.網(wǎng)絡化項目實施過程中，需要大量的材料和資源信息，將項目教學網(wǎng)絡化，讓學生上課時能隨時上網(wǎng)，這樣可以使學生從項目的準備、實施到完成各個環(huán)節(jié)都會獲得很好的支持和幫助，也能提高學生自主學習能力，提高教學質量.評價項目教學的評價一定要涵蓋項目教學的全過程.在本智能車制作的項目教學評價中，是結合下面的兩步對學生進行評價.首先是過程性評價，它主要分四個方面:第一是團隊精神，滿分10分;第二是信息收集能力，滿分l()分;第三是解決問題能力，滿分10分;最后是發(fā)言人表達能力，滿分10分.其次是總結性評價，它主要分兩個方面:第一整機完成情況，占40分;第二是知識掌握情況，占20分.以上四個方面體現(xiàn)了項目構想的整個過程，做到了以學生為主體，同時給學生提供了充分發(fā)揮潛能的空間.讓他們有效的把理論和實際結合在一起，降低了理論學習的枯燥性和單調性.

項目教學的具體設計

中職飛思卡爾智能車制作給中職項目教學提供了一個很好的平臺.結合中職生的學習基礎較差的特點，在設計教學過程中忽略軟件開發(fā)部分，強化訓練硬件的選擇設計焊接能力，要保證各種硬件穩(wěn)定和快速，確保電路在任何可能出現(xiàn)的環(huán)境下都能穩(wěn)定運行.經(jīng)過反復討論實踐，具體設計了以下四個項目進行實施.項目一:介紹智能車的組成、應用及發(fā)展.本過程體現(xiàn)項目教學的“教學內(nèi)容”.創(chuàng)設與學生當前學習的內(nèi)容和現(xiàn)實情況相接近的情景環(huán)境，也就是說，把學生引人到需要通過某知識點來解決現(xiàn)實問題的情景.圍繞當前學習的知識點，完成對智能車基礎知識的了解.例如，在講解智能車組成部分時可以用以下簡圖做以說明一般智能車的控制系統(tǒng)由傳感器、控制器和執(zhí)行器等組成.項目二:硬件電路的設計本過程主要是由學生自己收集資料，查閱網(wǎng)絡，解決存在的問題.體現(xiàn)項目教學的“活動內(nèi)容”.學生通過自己設計電路，將能加深對《電子技術》等專業(yè)課的理解.系統(tǒng)對于SV電源的需求.特別是作為控制器的單片機對電源的要求，要選擇穩(wěn)定性良好的芯片，否則會引起單片機復位.市場上常用的SV穩(wěn)壓芯片有IJM294O，IJM78OS，IJM2576，LM2596，TPS735o.分為線性穩(wěn)壓電源和開關穩(wěn)壓電源，我們選擇了具有穩(wěn)壓性能良好、功耗低、壓差小等優(yōu)點的開關電源。

第7篇：智能電路設計與制作范文

關鍵詞： 電子專業(yè) 單片機產(chǎn)品設計 教學改革

電子專業(yè)學生主要從事以下三類崗位工作：核心崗位（電子產(chǎn)品裝配工、電子產(chǎn)品調試工）、從屬崗位（電子產(chǎn)品檢修員、電子技術員）、拓展崗位（電子技術工程師、產(chǎn)品生產(chǎn)管理員）。對于核心崗位的需求量最大，但相對比例會有所下降，對知識與能力的要求會有所提高；從屬崗位和拓展崗位的人才需求量呈上升趨勢，需求緊迫。單片機技術及應用系統(tǒng)設計這門課程的主要任務是培養(yǎng)學生成為在智能控制系統(tǒng)檢測維修與設計方面的專門人才，直接反映從屬崗位和拓展崗位的工作要求，具有鮮明的職業(yè)性與實踐性。通過本課程的學習，培養(yǎng)學生典型的智能控制系統(tǒng)調試與設計的能力。

傳統(tǒng)教學以教師講授為主，學生只能被動接受。在實訓課中傳統(tǒng)教學方法已不能充分激發(fā)學生的學習興趣，無法使學生更好地提高操作技能，使實訓課逐漸變得枯燥無味。參照單片機產(chǎn)品設計工作過程和工作情境，進行課程教學改革。

1.課程改革思路

根據(jù)高職教育數(shù)控技術專業(yè)人才的培養(yǎng)目標，遵循以“就業(yè)為導向，能力為本位”的職教理念設計。本課程從職業(yè)成長過程，按照從易到難、由淺入深的認知規(guī)律，確定合適的載體，運用教學論、方法論方式分析處理后，參照企業(yè)中單片機產(chǎn)品系統(tǒng)設計工作過程和工作情境，進行選材。

2.學習情境創(chuàng)設

通過調研，針對智能控制系統(tǒng)檢測維修與設計行動領域下的單片機技術及應用系統(tǒng)設計學習領域需要具備以下能力：

（1）專業(yè)能力

①讀懂單片機電路圖紙的能力；②掌握單片機工作原理及內(nèi)部結構的能力；③具備相應的單片機硬件線路的調試能力；④具備能看懂單片機程序流程圖的能力；⑤具有基本的單片機編程的能力；⑥具備單片機軟硬件安裝和聯(lián)調的能力；⑦具備單片機產(chǎn)品開發(fā)的基本流程和工藝的能力。

（2）方法能力

①資料收集整理能力；②制訂、實施工作計劃的能力；③單片機應用系統(tǒng)綜合應用設計能力；④單片機應用系統(tǒng)故障的檢查分析能力；⑤理論知識的綜合運用能力。

（3）社會能力

①語言表達能力、溝通協(xié)調能力；②團隊組織能力；③班組管理能力、責任心與職業(yè)道德；④安全與自我保護能力。

為了實現(xiàn)上述能力，在此將課程劃分為：循環(huán)彩燈的設計制作（22課時）、交通控制燈的設計制作（30課時）、數(shù)字電子鐘的設計制作（40課時）、溫度控制系統(tǒng)的設計制作（40課時）四個學習情境。其中，此四個學習情境的創(chuàng)設是根據(jù)單片機應用電子產(chǎn)品的設計由簡到難的過程確定的。

3.學習情境教學實施

以子情境循環(huán)彩燈的設計制作為例，進行教學實施。

（1）教學背景

教學目標：能夠讀懂單片機I/O口控制電路原理圖，能夠掌握單片機I/O口的內(nèi)部結構和工作原理，能夠選用單片機I/O口作外部硬件電路的設計，能夠編制簡單的程序實現(xiàn)單片機I/O口對外部電路的控制，能夠熟悉單片機系統(tǒng)硬件電路的組成及控制原理，能夠掌握基本的單片機軟硬件調試能力，能夠正確使用測量相關的儀器儀表，具備勞動組織能力、具備團隊協(xié)作能力、具備安全操作規(guī)范的意識。

學生應具備的知識：單片機的整體認識、基本電子電路圖整體認識、I/O的整體認識、計算機使用能力、簡單硬件電路調試能力、電子儀器設備檢測及規(guī)范操作能力。

具體任務：使用相關電子儀器儀表對電路參量進行測量、掌握電路故障排除方法及處理思路、掌握應用環(huán)節(jié)、確定方案、制定實施步驟、開發(fā)工具的使用。

準備文件：任務書、引導文、指導作業(yè)文件、演示視頻文件、單片機I/O口作外部控制電路相關文件、檢查單、評價表。

本任務旨在在該學習領域培養(yǎng)學生團隊合作能力、溝通能力、檢修組織實施能力等；教師需合理引導學生完成小組討論，確定單片機I/O口控制硬件電路的設計及軟件編程的方案。

（2）教學組織形式

①針對循環(huán)彩燈的控制功能要求，學生設計相應的功能接口電路，編制出程序及完成產(chǎn)品的調試。

②學生獨立工作和合作學習相結合，通過小組討論、和教師談話培養(yǎng)交流能力。

（3）具體實施

①資訊：（2學時）

下發(fā)任務書，描述項目學習目標，交代項目任務，發(fā)放相關學習資料，最后回答學生的提問。

②計劃（4學時）

學生自愿組織工作小組，推選班組長，以小組為單位，確認工作任務，分解任務，制訂工作計劃，教師對學生方案進行檢查、指導。

③決策（2學時）

確定掌握單片機I/O口基礎知識需要的資源及學習步驟，確定控制電路的設計與編程的學習步驟，確定任務完成的展示方式。

④實施（10學時）

第一，單片機I/O口的控制電路設計。小組成員分工收集資料，掌握單片機I/O口的結構及工作原理，最后進行資料匯總，小組討論、教師指導下確定方案，完成I/O電路設計。

第二，程序的編制。根據(jù)所設計的I/O接口電路及控制要求，在小組討論、教師指導下確定方案，畫出程序流程圖，最后學生自己完成具體程序。

第三，軟硬件的調試。燒入程序，對設計的系統(tǒng)進行軟硬件調試，在調試過程中，記錄好調試出現(xiàn)的問題，并歸納總結經(jīng)驗。

教師應合理安排時間，即使有個別小組在規(guī)定時間中沒有完成任務也必須停止，并要求該小組對未完成任務的原因進行詳細分析。教師應安排課余時間讓未完成的小組完成項目的制作。如果大多數(shù)小組均未完成，教師應根據(jù)實際情況查找原因，是否項目設置過難、是否學生還沒有掌握本次課的內(nèi)容，在以后的課程中做出相應的調整。

⑤檢查及實施（4學時）

根據(jù)設計產(chǎn)品的功能及具體過程，教師及小組互檢評分。同時每人撰寫產(chǎn)品說明書，根據(jù)個人在小組活動中的表現(xiàn)進行小組互評。

選小組代表按照任務書的要求，在全班介紹工作過程，改進提高并總結系統(tǒng)設計及調試經(jīng)驗，結合班級所有方案，優(yōu)化小組方案。

4.結語

采用工作過程系統(tǒng)化的《單片機技術及應用系統(tǒng)設計》課程，大大提高了學生的學習興趣和參與主動性、積極性，收到了良好的教學效果。通過對企業(yè)的用人調查，學生產(chǎn)品的調試與系統(tǒng)設計能力很強，不需再進行專業(yè)培訓。今后還將對工作過程系統(tǒng)化的課程改革進行進一步完善，提高教學水平和教學質量，提高學生的工程實踐能力。

參考文獻：

[1]王斌.《電子設計自動化》課程工作過程系統(tǒng)化方案的開發(fā)[J].化工職業(yè)技術教育，2010（01）.

第8篇：智能電路設計與制作范文

>> 基于AT89S51的低成本單片機實驗板的開發(fā)與設計 AT89S51單片機實驗系統(tǒng)的開發(fā)與應用 基于89C51單片機的編碼譯碼顯示實驗電路設計 新型51單片機實驗箱的設計 基于AT89C51單片機的流水燈的設計與實現(xiàn) 基于單片機89C51的報警電路設計與仿真 基于AT89S51單片機的實驗室數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計 基于AT89S51單片機的“追足球”機器人的設計與實現(xiàn) AT89C51單片機基于GAL16V8的I/O接口擴展技術 基于AT89C51單片機的交通燈控制系統(tǒng)設計與仿真 一種基于單片機AT89C51電子密碼鎖的設計與實現(xiàn) 基于AT89C51單片機的農(nóng)用大棚多點溫度測控系統(tǒng)設計與實現(xiàn) 基于AT89S51單片機的倒車雷達系統(tǒng)的設計 基于AT89S51單片機的瓦斯報警器的設計 基于AT89c51單片機的電子密碼鎖的設計 基于89C51單片機IC卡讀寫器的設計 基于AT89C51單片機的液位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計 基于AT89C51單片機的數(shù)字秒表設計 基于AT89C51單片機的數(shù)字時鐘設計 基于AT89S51單片機的綜合報警系統(tǒng)設計 常見問題解答 當前所在位置：

關鍵詞：單片機；實驗箱；控制

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.9.019

引言

單片機，是嵌入式處理器的一大類（另外還有DSP、FPGA等），具有高度集成、體積小、功耗低、降低成本等諸多優(yōu)點。隨著單片機技術的不斷發(fā)展，單片機在微機控制領域占據(jù)著重要地位，由于其具有體積小、可靠性好、易擴展、控制功能強、使用方便等優(yōu)點，在智能儀表、工業(yè)測控、計算機網(wǎng)絡與通信設備、日常生活及家用電器等方面都得到了廣泛的應用[1～2]。單片機已廣泛應用于工業(yè)控制、智能家用電器、通訊、醫(yī)療和軍事等眾多領域，社會對掌握單片機技術的應用型人才的需求越來越大[3]。

本設計的實驗箱采用了數(shù)字邏輯，單片機原理，電路基礎，動態(tài)數(shù)碼管掃描等各個方面的理論依據(jù)。單片機原理是一種在線式實時控制計算機，在線式就是現(xiàn)場控制，需要的是有較強的抗干擾能力，較低的成本，單片機依靠程序運行，并且可以修改。單片機通過編寫的程序可以實現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性。

設計概述及目的

首先連接硬件電路。確定電源模塊供電正常，最小系統(tǒng)模塊，RS-232轉UART模塊供電。將單片機P1口和LED相連接，作為輸出。將單片機P0口和開關相連接。由于I/O口會讀入和寫出數(shù)據(jù)。從而通過編程完成開關控制LED指示燈的功能。

數(shù)據(jù)移位模塊系統(tǒng)測試

在計算機系統(tǒng)中為了高效地實現(xiàn)計算機系統(tǒng)之間的遠距離通信，且要使通信電路簡單、可靠，則采用串行輸入、并行輸出的方式，移位寄存器的作用就是實現(xiàn)并行輸入、串行輸出或串行輸入、并行輸出。這里采用的是串行輸入、并行輸出。

此電路可以存儲串行8位數(shù)據(jù)的輸入。由于加在輸入端上的數(shù)據(jù)可以移位讀入，因此稱之為移位寄存器。因為在CP的上升沿進行移位，因此也使該CP成為移位脈沖。

實驗中將并行輸出端和LED連接。通過按鍵輸入串行的邏輯“1”、“0”并在LED上觀察并行的輸出結果。

振蕩分頻器和8位二進制計數(shù)器實驗

振蕩分頻器，采用了一個三向晶振提供基礎時鐘振蕩。通過4060對時鐘信號進行了整理和分頻。這里可以通過跳線選擇2kHz～2Hz之間的9種頻率。然后將振蕩信號送入8位二進制計數(shù)器。

計數(shù)器是計算機系統(tǒng)最常用的時序電路之一，除了可以對時鐘脈沖計數(shù)外，也可以用于分頻、定時及產(chǎn)生各種時序信號。393將串行輸入的時鐘信號作累加，并將結果以并行八位輸出的模式輸出。用輸出端控制8盞LED燈，可以很好地看出其在不同頻率下累加的效果。

總結

本設計是制作一個P89V51RB2實驗箱，并對其進行實驗和軟件程序設計。與傳統(tǒng)的實驗箱相比，使用方便，讀數(shù)準確，所包含的實驗電路全面且實用。為了滿足目前高等學院的需求，還在現(xiàn)有的實驗箱的基礎上加入其他的功能如匯編語言等。

參考文獻：

[1] 朱向慶，胡均萬，陳宏華.多功能單片機實驗系統(tǒng)的研制[J].實驗室研究與探索，2012，（04）：41-44

[2] 張智宏，翟曉東.單片機綜合實驗箱的研制[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011，（13）：12-13

[3] 曹靜，江世明.模塊化單片機實驗平臺的設計[J].邵陽學院學報（自然科學版）.2011，（03）：23-25

第9篇：智能電路設計與制作范文

【關鍵詞】觸控 藍牙 電動滑板

1 引言

在名偵探柯南動畫片中?？履嫌幸惠v阿笠博士發(fā)明的以太陽能為動力的滑板?；迳涎b有一個強勁的引擎。該引擎的動力主要依靠太陽能電池，但日落后，便失去動力。經(jīng)過博士改良后，便能夠用電池補充電力。即使是太陽下山后，也能行動自如。

目前，滑板運動以其自由的運動方式以及超越身心極限的等特點，在歐美各國及各發(fā)展中國家己經(jīng)成為都市青年最流行、最持久的時尚。但由于它目前大多數(shù)使用的仍是傳統(tǒng)的人力驅動，因此在節(jié)省體力以及受眾人群等方面略顯不足。

本作品的設計采用電力驅動來代替人力，并輔以遙控調速，既節(jié)省了體力，又提高了使用的便捷度，使之或可在路面上行駛代步，或可成為休閑運動的一種方式，將動畫片與現(xiàn)實相結合。

2 系統(tǒng)整體方案設計

本制作采用無線（藍牙通信）傳輸電機驅動控制系統(tǒng)，用ARM系列芯片作為系統(tǒng)的主控制芯片，首先將電容式觸摸按鍵的PWM信號采樣到微控制器并判斷是哪種信號（加速、剎車、大燈、巡航），然后系統(tǒng)將采集到的控制信號進行編碼處理，經(jīng)主機無線（藍牙通信）模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，然后通過從機無線（藍牙）模塊接受數(shù)據(jù)并解碼為控制信號，連接到電機驅動控制系統(tǒng)，通過其中的微控制器，根據(jù)控制信號執(zhí)行相應的執(zhí)行元件的控制，如燈控制、調速控制、巡航控制、剎車控制，系統(tǒng)的總體設計方案如圖1所示。

3 系統(tǒng)硬件、軟件設計

整個控制系統(tǒng)分為硬件電路設計和軟件程序設計兩部分。硬件電路可分為遙控控制（主機）電路和滑板（從機）控制電路兩部分；軟件程序設計部分也可分為遙控控制（主機）程序和滑板（從機）控制程序設計兩部分。

遙控控制（主機）硬件電路包括：電源升壓、穩(wěn)壓、太陽能充電、手動復位、觸摸信號采樣、模/數(shù)（A/D）轉換處理、無線（藍牙）信號發(fā)射和接收部分，以及單片機與各部分的接口處理部分。

遙控控制（主機）程序設計：由單片機來采集觸摸芯片的PWM信號，并將其進行轉換成控制指令，然后經(jīng)無線（藍牙）模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。STM32芯片是該功能模塊的核心，該芯片通過外接電源及晶振提供能源和時鐘源，來完成對輸入PWM信號的轉換與A/D轉換。

滑板（從機）控制硬件電路包括：電源穩(wěn)壓、太陽能充電、模/數(shù)（A/D）轉換處理、無線（藍牙）信號發(fā)射和接收部分，以及單片機與各部分的接口處理部分。

滑板（從機）控制程序設計：由從機無線（藍牙）模塊接收主機發(fā)送的信號，STM32芯片接收并還原序列脈沖數(shù)據(jù)，經(jīng)過內(nèi)部編程處理，產(chǎn)生相應的控制指令來驅動電機的運行；此部分控制電路是滑板的核心。電機驅動控制電路所要完成的最大功能就是要根據(jù)指令對滑板的速度進行調節(jié)，STM32芯片管腳輸出PWM占空比信號，電機根據(jù)占空比頻率來進行加減速（例如：占空比大，表示此時輸出電壓較大，轉速提高，完成加速），在電機運轉的同時檢測電池組狀態(tài)，并實時經(jīng)無線（藍牙）模塊發(fā)回主機。整個程序包括管理程序和控制程序兩部分。管理程序是對LED進行動態(tài)刷新，控制指示燈，進行欠壓、過流、飛車等保護。控制程序是用來對電壓、電流采樣，數(shù)據(jù)處理，根據(jù)PWM占空比數(shù)據(jù)比較結果進行電機驅動的輸出等。

4 結語

本制作現(xiàn)有技術與國內(nèi)產(chǎn)品相比具有很多優(yōu)越性和創(chuàng)新點：

4.1 技術特點和優(yōu)勢

（1）國內(nèi)現(xiàn)有的產(chǎn)品都是單電機驅動，平衡性、安全性不高，而且價格昂貴，本制作為雙電機驅動，平衡性、安全性很高，而且價格并不昂貴；

（2）該作品電機輪組采用了獨立懸掛系統(tǒng)，保護電機系統(tǒng)，并申請了專利；

（3）無線電容式觸摸太陽能遙控，更新穎、更環(huán)保；

（4）采用新型動力電池，動力更強勁，滑板更加輕盈；

（5）采用全密封式防水設計，更耐摔，免于維護。

本制作采用單片機控制，更加智能、人性化；雙電機驅動，動力更強勁；重量更輕；無線觸摸遙控，控制更簡單。

4.2 適應范圍

滑板運動己經(jīng)成為都市青年最流行、最持久的時尚運動。

4.3 推廣前景的技術性分析

目前國內(nèi)市場產(chǎn)品偏少，并且是單電機單輪組普通滑板，售價高，國外產(chǎn)品價格更高，該作品擁有10多項創(chuàng)新點，與國內(nèi)產(chǎn)品相比技術上有絕對優(yōu)勢，并且成本更低。

4.4 經(jīng)濟效益預測

人力驅動的滑板運動都己經(jīng)成為都市青年最流行、最持久的時尚，那么經(jīng)過智能化處理的電動滑板，必定在國內(nèi)市場前景甚好。

參考文獻

[1]周達左.電動滑板車遙控器及控制器的開發(fā)與研究[D].無錫：江南大學，2008.

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