【正文】 在本次 設(shè)計(jì) 中，讓我學(xué)到了很多的知識(shí)也懂得了很多的道理，不管做什么工作前期準(zhǔn)備工作是必不可少的，也 要發(fā)揮自己的想象力。 而且軟件程序和 硬件電路的結(jié)合，更加深刻體會(huì)了單片機(jī) 系統(tǒng) 的妙處 。 } } 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 第四章 結(jié)論 幾個(gè)月的綜合專 業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，本次設(shè)計(jì)題目是基于單片機(jī)的液壓振動(dòng)波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)。 break。 break。 開 始初 始 化讀 波 形 選 擇 開 關(guān) 狀 態(tài)波 形 判 別調(diào) 波 形 發(fā) 生 子 程 序波 形 轉(zhuǎn) 換 否 ？YN 圖 主 程序流程圖 void main(void) { uchar key。 delay_nus(1000)。 開 始初 始 化送 FFH延 時(shí)延 時(shí)送 00H 圖 方波發(fā)生子程序流程圖 子程序如下： void square(void) { int h。j255。 int h。k0。 for(k=0。 三角波程序流程圖如圖 ： 給 變 量 賦 值開 始初 始 化調(diào) 用 輸 出 函 數(shù)輸 出 該 變 量判 斷 該 變 量 是 否 等 于 F F H該 變 量 加 1該 變 量 減 1調(diào) 用 輸 出 函數(shù) 輸 出 該 變量判 斷 該 變 量 是 否 等 于 0 0 HYNNY 圖 三角波程序流程圖 void triangle(void) { uchar k。i64。 int h。 } 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 正弦波子程序模塊 將 00H 到 40H按照正弦波波形的變化趨勢(shì)分成 64個(gè)間斷的點(diǎn)，形成一個(gè) 正弦 波取值表，用 89C51在每一個(gè)時(shí)鐘到來時(shí)取表值通過 P0口送至 DAC0832 轉(zhuǎn)換輸出。break。break。break。 case 0x44:key=9。 case 0x14:key=3。 case 0x42:key=8。 case 0x12:key=2。 break。 break。0xf0。0x0f。 uchar x_temp,y_temp。 將 各個(gè) 鍵 設(shè)成固定鍵盤編碼 ， 掃描到那個(gè)鍵，便讀取那個(gè)編碼，根據(jù)鍵盤編碼輸出固定鍵值。 P0=out_data。 scanf(%,amp。 主程序和幾種波形產(chǎn)生的子程序的流程圖如下面所示： 波形 頻率調(diào)節(jié)算法 以鋸齒波為例，其他波形同理。10V電壓，所以采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只要單一的 +5V電源就可以了。 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)的電平采用負(fù)邏輯，規(guī)定 +3～ +15V之間的任意電平為邏輯 “0”電平， 3～ 15V之間的任意電平為邏輯 “1”電平，與 TTL 和 CMOS 電平是不同的。故不需要外加電路。 由于 D/A 轉(zhuǎn)換器與 89C51 接口時(shí)， 89C51 是靠指令輸出數(shù)字量供數(shù)模轉(zhuǎn)換之用，而指令送出的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)總線上的時(shí)間是短暫的，所以在 DAC 和 89C51 之間，需要有數(shù)據(jù)寄存器來保持 89C51 計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)據(jù)，供 DAC 轉(zhuǎn)換使用。其原理是將 ua741（ 2） 的輸入端通過電阻 R2 與參考電源 Vref 相連。 DAC0832 在這種接法時(shí)，數(shù)字量的輸入鎖存和 D/A 轉(zhuǎn)換輸出是分兩步完成的，即 CPU 首先通過數(shù)據(jù)總線分時(shí)向 各路 D/A 轉(zhuǎn)換器的輸入要轉(zhuǎn)換的數(shù)字量并鎖存在各自的輸入寄存器中，然后 CPU 同時(shí)向所有的 D/A 轉(zhuǎn)換器發(fā)出控制信號(hào)，將鎖存在輸入鎖存器上的數(shù)據(jù)輸入到 DAC 寄存器上，實(shí)現(xiàn)同步輸出。 5. DAC0832 的工作方式 DAC0832 與單片機(jī)連接情況下有三種工作方式： 直通方式、 單緩沖方式和雙緩沖方式 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） (11) DGND：數(shù)字地。 (8) Iout2：電路輸出極 2， Iout1+Iout2為常數(shù)。 (6) XFER ：數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)（輸入），低電平有效。 (3) ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許信號(hào)（輸入），高電平有效。否則， 2LE =0，停止 D/A 轉(zhuǎn)換。當(dāng) LE =1 時(shí)，寄存器的輸出隨輸入而變化； LE =0時(shí)，數(shù)據(jù)被所存在寄存器中，不受輸入量變化影響。輸出電壓范圍為 0～ 5V、 0～ 10V 5? V、 10? V等。 8 9 C 5 1I / O端口012 34 5678 91 0 1 11 2 1 31 41 5+ 5 VP 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7 圖 行列式鍵盤接口 單片機(jī)通過定時(shí)器定時(shí)的形式查詢按鍵狀態(tài)，也可以在程序中隨機(jī)查詢，或者當(dāng)CPU空閑的時(shí)候查詢鍵盤狀態(tài)來響應(yīng)用戶的鍵盤輸入。對(duì)外接電容 C C2 雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，推薦電容使用 30pF? 10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇 40pF? 10pF。 XTAL1： 振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 EA/VPP： 外部訪問允許。更要注意的是， 每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) ALE 脈沖。 RST： 復(fù)位輸入。 在訪問外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。 在 Flash 編程時(shí)， P0 口接受指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 圖 是AT89C51 單片機(jī) 引 腳 圖 ，有些引腳具有兩種功能。同時(shí)， AT89C51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。假如 N個(gè)點(diǎn)構(gòu)成波形的一個(gè)周期，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 則 0832 輸出 N 個(gè)樣值點(diǎn)后，樣值點(diǎn)形成運(yùn)動(dòng)軌跡，即一個(gè)周期。 D/A 轉(zhuǎn)換電路功能：將波形樣值的 數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換成模擬 電壓信號(hào) 。 波形發(fā)生器的原理接線圖如圖 所示： GNDGNDC1 0 u fR11 0 k GNDY1 2 M H zC12 7 pC22 7 pGND+ 5 V5VV C C2374615U4U A 7 4 1R X DT X DP 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78R S T9R X D10T X D11I N T 012I N T 113T014T115WR16RD17X T A L 218X T A L 119GND20V C C40P 0 . 039P 0 . 138P 0 . 237P 0 . 336P 0 . 435P 0 . 534P 0 . 633P 0 . 732E A / V P P31A L E / P R O G30P S E N29P 2 . 728P 2 . 627P 2 . 526P 2 . 425P 2 . 324P 2 . 223P 2 . 122P 2 . 021U18 9 C 5 1CS1W R 12W R 218X F E R17V R E F8D I 07D I 16D I 25D I 34D I 416D I 515D I 614D I 713R f b9I o u t 111I o u t 212AGND3DGND10U2D A C 0 8 3 2CS1W R 12W R 218X F E R17V R E F8D I 07D I 16D I 25D I 34D I 416D I 515D I 614D I 713R f b9I o u t 111I o u t 212AGND3DGND10U3D A C 0 8 3 2GNDR 3 = R2374615U5U A 7 4 1R 4 = 2 RR5R E S 2R 2 = 2 R2374615U6U A 7 4 1R 7 = R2374615U7U A 7 4 1R 8 = 2 RR9R 6 = 2 RV o u t 1V o u t 2+ 5 V+ 5 V+ 5 V+ 5 V 5 V 5 V 5 V 5 V 圖 波形 發(fā)生器 硬件 原理圖 單片機(jī)電路 功能：形成掃描碼、鍵值識(shí)別、鍵處理、參數(shù)設(shè)置；形成波形的數(shù)字編碼，并輸出到 D\A 轉(zhuǎn)換 電路。本設(shè)計(jì)主要做下位機(jī)部分，即基于單片機(jī)的波形發(fā)生器的波形生成部分。 這次設(shè)計(jì)主要要完成的波形是正弦波、 三角波 、鋸齒波 和方波， 通過在函數(shù)中對(duì)一個(gè)數(shù)組附值， 經(jīng)過 DAC0832 輸出，在示波器上就會(huì)觀察到不同函數(shù)值的波形。它的特點(diǎn)是 線路簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、價(jià)格低廉、性能優(yōu)越 ， 在低頻范圍內(nèi)穩(wěn)定性好、操作方便、體積小、耗電少。但是這種模塊產(chǎn)生的波形都不是純凈的波形，會(huì)寄生一些高次諧波分量，采用其他的措施 雖可濾除一些，但不能完全濾除掉。 本文介紹一種用 MCS51 單片機(jī)構(gòu) 成的波形發(fā)生器，其線路簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低廉， 通過鍵盤 可以 設(shè)定 振動(dòng) 波形的頻率 和振幅 等參數(shù) 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 第三章 基于單片機(jī)的液壓振動(dòng)波形發(fā)生器 波形發(fā)生器是一種常用的信號(hào)源，廣泛的應(yīng)用于電子電路，自動(dòng)控制等領(lǐng)域。 ⑶ 結(jié)構(gòu)緊湊、簡單 ,傳遞環(huán)節(jié)少 ,與結(jié)晶器對(duì)中調(diào)整方便 ,維護(hù)也方便 。眾所周知，在負(fù)脫滑時(shí)間 內(nèi)，連鑄保護(hù)渣不能夠流入坯殼和銅板間的縫隙中，難以形成均勻的保護(hù)渣膜。 薄板坯連鑄結(jié)晶 器 振動(dòng)形式的方向是液壓振動(dòng)。 【 1】 將四連桿機(jī)構(gòu)中的部分或 全部連桿由剛性桿改為彈簧鋼版，消除了振動(dòng)過程結(jié)晶器的水平擺動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。顯然，正弦振動(dòng)時(shí)α =0。如振幅小，結(jié)晶器內(nèi)鋼液面波動(dòng)小，這樣容易控制澆注技術(shù)，使鑄坯表面光滑。 結(jié)晶器振動(dòng)參數(shù) 結(jié)晶器振動(dòng)的主要參數(shù)包括振幅、頻率、波形偏移率和負(fù)滑脫時(shí)間。因此 ,作用于坯殼上的壓力增大 ,有利于鑄坯脫膜。 隨著高速鑄機(jī)的開發(fā)，拉坯速度越來越快，結(jié)晶器上振時(shí)與鑄坯間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 加大，特別是高頻振動(dòng)后此速度更大，由于拉速提高后結(jié)晶器保護(hù)渣用量相對(duì)減少，坯殼與結(jié)晶器壁之間發(fā)生粘結(jié)而導(dǎo)致了漏鋼的可能性增加，為了解決這一問題，除了使用新型保護(hù)渣外，另一個(gè)措施就是采用非正弦振動(dòng)；非正弦振動(dòng)是結(jié)晶器上振動(dòng)時(shí)間大于下振時(shí)間，以縮小結(jié)晶器上振與鑄坯之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。正弦振動(dòng)方式的上下振動(dòng)時(shí)間相等，上下振動(dòng)的最大速度也相同。 隨著負(fù)滑動(dòng)理論的不斷發(fā)展和完善，出現(xiàn)了正弦速度規(guī)律，正弦振動(dòng)速度規(guī)律采用偏心輪實(shí)現(xiàn)。這種振動(dòng)方式對(duì)鑄坯脫模是有效的，早期得到了應(yīng)用。這兩個(gè)后果都可能導(dǎo)致粘模甚至拉漏事故。在初生坯殼與結(jié)晶器壁之間存在液體渣膜 ,此處的摩擦為黏滯摩擦 ,即摩擦力大小正比于相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度 ,渣膜黏度 ,反比于渣膜厚度。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 連鑄機(jī)結(jié)晶器振動(dòng)的目的是防止拉坯時(shí)坯殼與結(jié)晶器黏結(jié) ,同時(shí)獲得良好的鑄坯表面。 按結(jié)晶器的外形，結(jié)晶器可分為直結(jié)晶器和弧形結(jié)晶器。由于結(jié)晶器銅板要和 1470 至 1600℃的高溫鋼水接觸 ,背面又受約 30℃左右的冷卻水冷卻 ,在如此巨大的溫度梯度下 ,反復(fù)產(chǎn)生的熱應(yīng)力也是極大的。結(jié)晶器銅板的工作環(huán)境非常嚴(yán)酷 ,因而對(duì)其物理性能的要求也十分苛刻。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 第二章 連鑄結(jié)晶器 簡介 結(jié)晶器的功能及結(jié)構(gòu) 結(jié)晶器是水冷的銅模，是連鑄機(jī)非常重要的部件，被稱為連鑄機(jī)的“心臟”。 研究目的 結(jié)晶器按預(yù)定波形受控振動(dòng)是連鑄機(jī)正常生產(chǎn)的保障。從此，結(jié)晶器振動(dòng)便成了連鑄生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)操作。Rossi ）獲得了容漢斯振動(dòng)結(jié)晶器的使用權(quán)，并在美 國的阿 Junghans ）。因此澆鑄速度很低，鑄坯的液相心長度一般不超過結(jié)晶器長度。Monolithic integrated circuit。 根據(jù) 波形發(fā)生器 所給定的波形 可以 對(duì)結(jié)晶器振動(dòng)進(jìn)行控制。目前先進(jìn)的連鑄機(jī)結(jié)晶器主要采用電液伺服振動(dòng)裝置 ,它可以方便地實(shí)現(xiàn)非正弦波形等多種振動(dòng)規(guī)律、實(shí)時(shí)顯示振動(dòng)波形、在線修改振動(dòng)參數(shù) ,自 動(dòng)化程度高 ,是連鑄生產(chǎn)中提高板坯表面和內(nèi)在質(zhì)量的先進(jìn)技術(shù)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期：