1、机电系统测控装置设计制作实践报告机电系统测控装置设计制作实践报告设计项目：单片机：自动散热器 PLC：机械吊臂班级：09机械1班设计小组组员：序号姓名学号分工备注1苏汉生0915020045单片机编程，电路的检测，元件的购买2江子毅PLC编程，电路焊接3李国俊电路焊接，PLC模型制作设计人姓名：苏汉生，江子毅，李国俊提交日期：2012年3月9日一、设计任务（1） 单片机自动监控系统（2） PLC系统二、设计过程1、单片机系统（1）单片机自动控制系统：自动散热器（2）功能说明：自动检测发热体（用电灯泡代替），当温度超过25，蜂鸣器响，LED灯亮，表示警告，风扇启动对发热体进行散热；当温度不超过2
2、5，蜂鸣器不响，LED灯熄灭，表示正常状态。发热体（电灯泡）的开与关是用红外控制的。（3）电路原理图：（4）流程图：（5）程序及每个函数的说明：const unsigned char Seg7_Data=0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,0x00;用于在数码管上显示数字的数组，对应的是0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，Fvoid time0_init(void) OCR0A = 10; TCCR0A |= (1WGM01); TCCR0B |=
3、 (1CS02)|(1CS00); TCNT0 = 0; TIMSK0 |= (1OCIE0A);定时器0的初始化void init_devices(void) CLI(); time0_init(); DDRC |= 0x1E; DDRD |= 0xD8; PORTC &= 0xE1; PORTD |= (13); SEI();设备初始化，对单片机上的I/O口进行初始化。void display_num(unsigned char num) static unsigned char wei = 0; unsigned char num_l,num_r,i; num_r = num%10; n
4、um /= 10; num_l = num%10; if(wei) num_r = Seg7_Datanum_r; else num_r = Seg7_Datanum_l; for (i=0;i8;i+) if (num_r & 0x80) PORTC |= 0x04; else PORTC &= 0x0FB; num_r = num_r1; PORTC |= 0x02; PORTC &= 0x0FD; if (!wei) PORTC |= (13); PORTC &=(14); else PORTC &=(13); PORTC |= (14); wei = !wei; 采用74LS164 8
5、位移位寄存器（串行输入，并行输出）的显示函数，用于把要显示的数字送到数码管上，并显示出来。void init_1820(void) TEM_DDR &= (1TEM_SDT); SET_TEM_DDR; SET_TEM_SDT; CLR_TEM_SDT; delay_nus(180); SET_TEM_SDT; CLR_TEM_DDR; delay_nus(5); while(CHECK_TEM_SDT); SET_TEM_DDR; SET_TEM_SDT; delay_nus(80);该程序是DS18B20的初始化，主机总线时刻发送一复位脉冲（最短为480us，最长为960us的低电平信号）
6、，接着在时刻释放总线并进入接受状态，DS18B20在检测到总线的上升沿之后，等待15-60us，接着DS18B20在时刻发出存在脉冲（低电平，持续60-240us）。void write_1820(unsigned char data) unsigned char i; for(i=0;i8;i+) CLR_TEM_SDT; if(data&(1i) SET_TEM_SDT; else CLR_TEM_SDT; delay_nus(20); SET_TEM_SDT; SET_TEM_SDT; 写时间隙，当主机总线时刻从高拉至低电平时，就产生写时间隙，见图1、图2，从时刻开始15us之内应将所需
7、写的位送到总线上，DS18B20在后15-60us间对总线采样。若低电平，写入的位是0，见图1；若高电平，写入的位是1，见图2。连续写2位间的间隙大于1us。图1 DS18B20 写0时序图2 DS18B20 写1时序unsigned char read_1820(void) unsigned char temp,k,n; temp=0; for(n=0;n8;n+) CLR_TEM_SDT; SET_TEM_SDT; CLR_TEM_DDR; k=CHECK_TEM_SDT; if(k) temp|=(1n); else temp&=(1n); delay_nus(20); SET_TEM_
8、DDR; return (temp);读时间隙，见图3，主机总线时刻从高拉至低电平时，总线至少保持低电平1us。之后在时刻将总线拉高，产生读时间隙，读时间隙在时刻后时刻前有效。距为15us，也就是说，时刻前主机必须完成读位，并在后的60us-120us内释放总线。图3 读时序void system_init(void) DDRD |= (10); PORTD |= (10); DDRD &= (11); PORTD |= (11); PORTD |= (12); DDRD &= (12); DDRD |= (13); PORTD |= (13); OCR0A = 50; TCCR0A = (1
9、CS01); TCCR0B = (1WGM01); TIMSK0 = (1OCIE0A) SEI(); 设备初始化，对单片机I/O进行初始化，定义定时器0，CTC模式，8分频，T/C A比较中断unsigned char get_pulse() unsigned char return_val=0; if (yk_pulse_n = 16) if (yk_pulse = PULSE1) return_val = 2; else if (yk_pulse = PU2LSE) return_val = 1; yk_pulse_n = 0; pulse_tick = 0; return return
10、_val;获取脉冲函数，通过这个函数得到对应的脉冲，返回对应标志值，在主函数中进行判断。当脉冲等于16时，进行判断，脉冲数在最下面的程序中不断增加。接收到遥控脉冲1，返回2；接收到脉冲2，返回1。#pragma interrupt_handler timer0_ctc_A:15void timer0_ctc_A(void) m_second10+; this_sign = PIND & 0x04; if (this_sign = sign) if (pulse_tick250) pulse_tick +; else if (yk_pulse_n 120) yk_pulse_n = 0; els
11、e yk_pulse = yk_pulse 1; if (19pulse_tick & pulse_tick30) yk_pulse |= 0x8000; yk_pulse_n +; sign = this_sign; pulse_tick = 0; 判断电平是否和上次的一样，是的话继续计数，然后判断计数值代表的时间，来判断是短脉冲还是宽脉冲；不是一样，说明电平变化了，对计数值代表的脉冲长度进行判断。是电平一样，是的话继续判断，计数不大于周期，因为有可能是周期间很长的间隙，不断计数，用来等下判断1还是0。电平开始变化，如果脉冲数小于16，不断自加，等于16时，会在上面程序进行判断是哪个脉冲串。
12、电平变化后，也有可能是无效脉冲，比如一段脉冲的前后8ms间隙。脉冲数右移，第一次时，初始化yk_pulse为0x0000，有效宽脉冲，比短脉冲长比长脉冲短，实际利用检验方法把计数不断变小。如果是有宽脉冲那么最高位16位置位。不断加脉冲数，在上面的读脉函数get_pulse函数如果等于16进行判断，返回标志值。把读到变化后电平值赋给标志电平位，以便下一次判断，计数清零。2、PLC系统（1）题目：吊机（2）功能说明：用PLC控制直流小电机，实现吊机座的横纵向运动、吊机台的旋转运动以及吊重物的绳子的升降运动。（3）完整电路原理图输入：输出：（4）流程图（5）程序及每个函数的说明初始化，先进行扫描，用
13、移动字指令存取当前值当按下按键1时，接通I0.0，启动计时器T32，以60ms为周期启动M10.0，当计时器T32大于VW20的值时，接通Q0.0，即电机1以某个速度正转。再按一下按键时，电机停下。当按下按键2时，接通I0.1，启动计时器T33，以70ms为周期启动M10.1，当计时器T33大于VW22的值时，接通Q0.0，即电机1以某个速度反转。再按一下按键时，电机停下。（当电机反转时，如果按下按键1时，电机还是照常反转，不能切换成正转；正转时同理）当按下按键时，将IN2加上IN1，重新定义OUT，使高电平的时间减少，达到转速变慢的效果。当按下按键时，将IN2加上IN1，重新定义OUT，使高
14、电平的时间增加，达到转速变快的效果。网络10网络15控制电机2；网络16网络21控制电机3；网络22网络27控制电机4。四个电机控制的原理是一样的。当按下按键接通I1.3，复位。三、设计结果与总结开学前三周的课程设计结束了。对于这次的课程设计，自己感觉不满意，当然其中自己有很大的责任。单片机的自动散热器到离作品提交的两天前突然坏掉了，自己对硬件的检测还是存在很大的问题，经过两天的奋斗，还是没能把突然坏掉的自动散热器拯救过来。在这过程中，自己感觉到很多东西都要自己去学，很多元件我们以前都没有接触过，老师都没有教过，要自己上网去查，去问同学，问老师。红外接头信号的检测，继电器各脚的连接，DS18B
15、20的连接等等，都需要自己去学习。在制作的过程中，遇到很多问题，程序上的不懂，基础的薄弱，加剧了制作的难度，但是我们没有放弃，遇到不懂，我们会讨论，会去问同学，问老师，找到解决方法。一个组，最重要的是团结，大家一齐做事，齐心协力把任务做好，我们收获的不仅是知识，收获的还有我们的友谊。在整个过程中，让我学习到的是，遇到困难不要放弃，因为那正是考验你的时候，困难不可怕，我们要勇敢面对，知识不懂不要怕，我们有信心把它学习好。不知不觉历时三个星期的课程设计已经结束了。我们经历了辛酸，但我们从中收获了知识。从设想到构思，从选择材料到采购材料，从焊接电路板到编写程序，每一步都需要我们认真细心去对待，每一步都需要我们亲自去体验。我们从中得到了实践，得到了锻炼，当然从中我们遇到了很多困难，譬如在这么短的时间内学习、编写以及调试PLC程序，而且只有6台PLC，我们组只在三个星期内“玩”过两天的PLC，能完成PLC的系统，真的不容易啊。因此我要感谢和我们共用一台PLC的其他三个组的同学，他们让我知道，团队合作不只是一个小组的事，不只是在一个小组之间体会出来，他们也让我明白团结精神在每个小组之间都传递着。
