freepeople性欧美熟妇, 色戒完整版无删减158分钟hd, 无码精品国产vα在线观看DVD, 丰满少妇伦精品无码专区在线观看,艾栗栗与纹身男宾馆3p50分钟,国产AV片在线观看,黑人与美女高潮,18岁女RAPPERDISSSUBS,国产手机在机看影片

正文內(nèi)容

畢業(yè)設計-基于單片機的數(shù)字流量控制閥的結(jié)構(gòu)與控制設計-在線瀏覽

2025-08-09 15:56本頁面
  

【正文】 ............................................ 40 附錄 D 樣機實物圖 ................................................... 41 參 考 文 獻 ......................................................... 42 致 謝 .............................................................. 44 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 1 頁 共 44 頁 1 緒論 引言 基于單片機的數(shù)字流量控制閥是利用數(shù)字信 號直接控制液流的流量的閥類 ,是集機電液為一體的自動控制系統(tǒng)的結(jié)晶。在對閥的結(jié)構(gòu)設計和系統(tǒng)的硬件電路設計的基礎上,分析和設計數(shù)字流量閥的控制方 案和程序。 本設計用 MCS51系列中的 STC89C52RC 單片機作為控制核心,以步進電機作為執(zhí)行元件設計了一個低成本,高可靠性的增量式數(shù)字流量閥。+ 畢業(yè)設計說明書 基于單片機的數(shù)字流量控制閥的 結(jié)構(gòu) 與控制設計 學生姓名: 學號: 學 院: 專 業(yè): 指導教師: 2021 年 6 月 機電工程學院 探測制導與控制技術 焦國太 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 基于單片機的數(shù)字流量控制閥的 結(jié)構(gòu)設計與控制研究 摘要 隨著計算機技術的 發(fā)展以及現(xiàn)代工業(yè)數(shù)字化的發(fā)展要求,在流 量控制領域出現(xiàn)了數(shù)字式流量控制閥技術,并且得到了迅速發(fā)展。而如何降低數(shù)字閥的成本,提高控制精度,簡化數(shù)字閥結(jié)構(gòu)成為當前數(shù)字閥研究的主要方向。通過矩陣鍵盤設定所需流量值,流量計讀取當前管道流量,經(jīng)過單片機的處理,輸出控制信號控制步進電機轉(zhuǎn)動以改變 閥口的通流面積,從而控制流量,并能實時顯示當前流量狀況。 整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,易于控制,工作可靠,很好的實現(xiàn)了在給定條件下的功能。在工業(yè)領域中流量控制是一種非常實用的控制系統(tǒng),它的準確控制在工業(yè)中隨處可見 [1], 近年來隨著計算機技術的發(fā)展,把微處理器作為流量閥的控制單元變得簡單而有效。 研究背景 在工業(yè)控制中,流量控制系統(tǒng)屬于過程控制系統(tǒng),它們大多數(shù)都屬于恒值控制系統(tǒng)或隨動系統(tǒng) 。對流體流量進行正確測量和調(diào)節(jié)是保證生產(chǎn)過程安全經(jīng)濟運行、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低物質(zhì)消耗、提高經(jīng)濟效益、實現(xiàn)科學管理的基礎。 例如在電廠里常見的生產(chǎn)蒸汽的設備鍋爐,需要維持鍋爐液位為正常標準值,這就需要對鍋爐進水量進行控制,使鍋爐設備安全運行 [3]。 在常規(guī)的流量控制系統(tǒng)中,多采用人工控制流量閥來控制流量大小,這種控制方式在工業(yè)生產(chǎn)中生產(chǎn)效率低、成本高,已經(jīng)越來越不適應更高的生產(chǎn)條件和控制要求。微處理器作為數(shù)字閥的組成部分,其優(yōu)點是降低成本和提高可靠性,并給系統(tǒng)帶來許多必要的特性,如計算和編程 的 功能,與計算機直接連接無需模數(shù)轉(zhuǎn)換等 [3]。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 2 頁 共 44 頁 研究目的和意義 數(shù)字流量控制閥可以對流量進行準確的控制,具有響應速度快,可靠性高,環(huán)境適應性強,能克服人力手動控制的諸多局限性,并且應用廣泛,特別是在大批量需要流量控制的場合,數(shù)字流量控制閥能夠很大的節(jié)約生產(chǎn)成本和管理費用,這使數(shù)字流量控制能夠在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、管道輸送等領域成為不可替代的一項重要技術 。 數(shù)字流量閥 的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 早期的流量控制閥主要有伺服閥和電液閥兩種,但是這兩種閥門都是通過將電轉(zhuǎn)換為模擬量來控制壓力、流量和方向。 自 1981 年第十屆國際流體動力博覽會上首次展出數(shù)字閥 以 來 ,發(fā)展很快。 數(shù)字閥的出現(xiàn)使 電腦直接實行流量控制成為可能。 應用比較普遍的流量閥還是 功能單一, 半 數(shù)中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 3 頁 共 44 頁 字化 閥門 , 控制方式主要是依靠物理原理進行控制 。 具有完全意義上的利用數(shù)字信號進行流量控制的系統(tǒng)在國內(nèi)市場 應用還不是很廣泛 ,通過對現(xiàn)有的數(shù)字流量控制閥的研究可以發(fā)現(xiàn),其結(jié)構(gòu) 大都 主要包括 三個部分,即 流量計,控制系統(tǒng),電動閥門。在數(shù)字流量控制系統(tǒng)中常用的 有差壓式流量計、渦輪流量計、電磁流量 計等。 電動閥門是流量控制的執(zhí)行元件,在目前市場上用作流量控制的電動閥門 主要 有兩種,一是步進電機,另外一種是電磁閥。利用電磁閥作為執(zhí)行元件時,主要由控制模塊輸出觸發(fā)信號控制電磁閥的開閉, 磁閥是用電 磁效應進行控制,主要的控制方式由 繼電器 控制。 增量式數(shù)字閥,即步進電機式的數(shù)字閥 , 這 一類產(chǎn)品在上世紀八十年代末至九十年代占據(jù)了液壓數(shù)字閥領域的主流, 國外的日本東京計器公司開發(fā)了全系列的液壓數(shù)字閥,其中包括數(shù)字壓力閥、數(shù)字流量閥以及數(shù)字比例方向閥等,我國當時的廣研所也是積極開展研究的知名單位之一。 近十年來控制閥技術的發(fā)展十分迅速,以數(shù)字式閥門定位器為核心的控制閥數(shù)字解決方案,極大提升了控制閥使用性能,使之有了一個質(zhì)的飛躍,進而成為工業(yè)中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 4 頁 共 44 頁 生產(chǎn)的智能設備。在現(xiàn)階段,控制閥技術的發(fā)展趨勢是“三高”,即高集成、高性能、高智能 [8]。 研究的主要內(nèi)容 , 研究利用單片機對流量計輸出信號的采集和處理的問題; 數(shù)碼管顯示和鍵盤輸入接口電路,用來設定和顯示流量值 ; 編制 成 程序,通過對輸入信號的 處理實現(xiàn)對電動閥門的控制; 機械 結(jié)構(gòu) ,作為流量閥的執(zhí)行單元 ,力求簡單易用 ; 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 5 頁 共 44 頁 2 數(shù)字流量閥的總體方案設計 數(shù)字流量閥的控制系統(tǒng)主要包括三個部分:輸入部分,控制部分,輸出部分。 綜上所述,本課題研究的基于單片機的數(shù)字流量控制閥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊 總體 框圖如圖 所示 。 根據(jù)實際需要和本課題的要求,選取單片機 應該依據(jù) 性價比高,功耗低,性能可靠穩(wěn)定 的原則。就通用單片機而言,世界上 一中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 6 頁 共 44 頁 些著名的計算機廠家已投放市場的產(chǎn)品就有幾十個系列,數(shù)百個品種。 Intel 公司繼 1976 年推出 MCS48系列 8 位單片機之后,又于 1980 年推出了 MCS51 系列高檔 8位單片機 ,是最早進入國內(nèi)的單片機主流品種之一, 至今 30多年來, 51 系列單片機經(jīng)久不衰 ,并得到了 極其 廣泛的應用 。 這些廠家生產(chǎn)的芯片是 MCS51系列的兼容產(chǎn)品 , 準確的說是與 MCS51指令系統(tǒng)兼容的單片機。 51系列單片機有多種型號的產(chǎn)品,如普通型80C5 80C3 87C51 和 89C51 等,增強型 80C3 80C5 87C52 和 89C52 等。 8051 單片機包含中央處理器 ( CPU) 、程序存儲器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)、定時 /計數(shù)器、 I/O 接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線, 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 。 在單芯片上 , 擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash, 使得STC89C52 為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。另外 STC89C52RC 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作,支持 2 種 軟件 可選擇節(jié)電模式。掉電保護方式下, RAM 內(nèi)容被保存,振蕩器被凍結(jié),單片機一切工作停止,直到下一個中斷或硬件復位為止 , 最高運作頻率 35MHz, 6T/12T 可選。 STC89C52RC 單片機 引腳功能介紹 圖 STC89C52RC單片機引腳圖 如圖 所示, PDIP 封裝的 STC89C52RC 單片機 有 40 個引腳, 主要引腳功能中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 8 頁 共 44 頁 如下: VCC( 40引腳):電源電壓 。 P0 端口( ~ , 39~ 32 引腳): P0 口是一個漏極開路的 8 位雙向 I/O口。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時, P0 口也可以提供低 8 位地址和 8 位數(shù)據(jù)的復用總 線 , 此時, P0 口內(nèi)部上拉電阻有效。 P1 端口( ~ , 1~ 8 引腳): P1 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向I/O口。對端口寫入 1 時,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位,這 時 可用作輸入口。此外, 和 還可以作為定時器 /計數(shù)器 2 的外部技術輸入( )和定時器 /計數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入( ), 在對 Flash ROM 編程和程序校驗時, P1 接收低 8 位地址。 P2 的輸出緩沖器可以驅(qū)動 4 個 TTL 輸入。 P2 作為輸入口使用時,因為有內(nèi)部的上拉電阻,那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時, P2 口引腳上的內(nèi)容,在整個訪問期間不會改變。 P3 端口( ~ , 10~ 17 引腳): P3 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向I/O端口。對端口寫入 1時,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位,這時可用作輸入口。在對 Flash ROM 編程或程序校驗時, P3 還接收一些控制信號。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 9 頁 共 44 頁 表 P3口引腳復用功能 引腳號 復用功能 RXD(串行輸入口) TXD(串行輸出口) INT0(外部中斷 0) INT1(外部中斷 1) T0(定時器 0的外部輸入) T1(定時器 1的外部輸入) WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通) RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通) RST( 9引腳):復位輸入。 ALE/PROG( 30 引腳):地址鎖存控制信號 , 是訪問 外部程序存儲器時,鎖存低8位地址的輸出脈沖。 PSEN( 29 引腳):是外部程序存儲器選通信號。 EA/VPP( 31 引腳):訪問外部程序存儲器控制信號。加密方式 1時, EA將內(nèi)部鎖定位 RESET。在 Flash 編程期間, EA 也 接收 12伏 VPP電壓。 XTAL2( 18 引腳):振蕩器反相放大器的輸入端。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設計說明書 第 10 頁 共 44 頁 流量傳感器的選擇 根據(jù)本課題設計要求, 數(shù)字流量閥的額定壓力為 ,工作溫度 0~50℃ ,所以選擇的流量傳感器 要滿足這些工作條件,同時 選取 流量傳感器也要滿足測量精度高 ,結(jié)構(gòu)簡單,性價比高等原則。至今為止 , 可供工業(yè)用的流量儀表種類達 數(shù)種之多, 品種如此之多的原因就在于至今還沒找到一種對任何流體、任何量程、任何流動狀態(tài)以及任何使用條件都適用的流量儀表 。下面對各種流量傳感器的優(yōu)缺點進行簡單介紹: 容積式 : 優(yōu)點 是 計量精度高 , 安裝管道條件對計量精度沒有影響 , 可用于高粘度液體 的 測量 ,測量 范圍度寬 , 無需外部能源可直接獲得累計總量 , 操作簡便 ; 缺點 是 結(jié)果復雜 , 體積龐大 , 被測介質(zhì)種類、口徑、介質(zhì)工作狀態(tài)局限性較大 , 不適用于高、低溫場合 , 大部分儀表只適用于潔凈單相流體 , 產(chǎn)生噪聲及振動。 差壓式 : 優(yōu)點 是 結(jié)構(gòu)簡單、牢固,性能穩(wěn)定可靠 , 使用壽命長,應用范圍廣泛;缺點為 : 測量精度普遍偏低,測量范圍窄,一般僅 3∶ 1~ 4∶ 1,現(xiàn)場安裝條件要求高 ( 上下游需有足夠長的直管段長度等 ),壓力損失大 ( 指孔板、噴嘴等 )。 綜上所述,渦輪式的流量傳感器可以很好的滿足本課題的流量測量要求,與其他種類的流量傳感器相比結(jié)構(gòu)簡單,精度較高,而且價格便宜, 所以本課題選擇渦輪式流量傳感器 。 表 ZLFE4流量參數(shù) 介質(zhì) 水 介質(zhì)溫度 0 ~ 120℃ 流量范圍 1~ 25L/M 最佳流量范圍 2~ 15L/M 流量計算(脈沖數(shù) /升) 420~ 450PCS/L 精度 177。 步進電機的選擇 步進電機概述 步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)??梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達到調(diào)速的目的。這一線性關系的存在,加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點 , 使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常的簡單。 永磁式步進電機一般為兩相,轉(zhuǎn)矩和體積較小,步進角一般為 度 或 15 度; 反應式步進電機一般為三相,可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出,步進角一般為 度,但噪聲和振動都很大。 混合式步進電機是指混合了永磁式和反應式的優(yōu)點。 28BYJ48 型步進電機簡介 28BYJ48 型步進電機是永磁式減速步進電機 , 電壓為 DC5V~ DC12V。每一個脈沖信號對應步進電機的某一相或兩相繞組的通電狀態(tài)改變一次,也就對應轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)
點擊復制文檔內(nèi)容
畢業(yè)設計相關推薦
文庫吧 www.dybbs8.com
備案圖鄂ICP備17016276號-1