《机电一体化系统设计课程设计》设计说明书

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！课程设计机电一体化系统设计课程设计I在日常生活中，我们常常遇到衣服被雨水淋湿的情况，智能晾衣杆的目的在于下雨时把衣服收回来，出太阳时把衣服晾出去。在正常的天气下，能实现对晾衣杆的正确控制，能每天晾干衣服。为了方便人们的生活，本课题主要进行了智能晾衣杆的设计与开发。其主要研究内容为如下：1.可自动伸缩；2.雨水天气可收回衣服5，完成课程设计报告。[1]单成祥.传感器的理论与设计基础及其应用[M].北京:国防工业出版社,1999.年月日II目录11设计目的111122222334电机的选择4455466675结语86附录99III11.1设计目的本设计的目的在于开发光敏感应的智能晾衣杆，此新型的晾衣杆是以PLC为控制系统的实时检测系统，在日常生活中，我们常常遇到衣服被雨水淋湿的情况，智能晾衣杆的目的在于下雨时把衣服收回来，出太阳时把衣服晾出去。1.2设计达到的功能和要求当没有阳光时晾衣杆会自动将杆收回到阳台内部，下雨时不会被雨淋到。当出现阳光时杆又伸出去，保证衣物晒干。1.3设计内容和主要步骤1，收集资料,确定大致设计的方案。2，分析智能型多功能晾衣系统的工作原理及功能的设计。3，设计智能晾衣杆的控制电路与控制程序。4，智能晾衣杆的程序调试。5，完成课程设计报告。1.4小组成员及其分工122.1设计参数计算晾衣杆为长圆柱形，水平长度：2.0M，直径：2.5CM，两边垂直长度：70CM。2.2机械部件的选择一根三米左右的圆柱形铝材，两个齿轮，灵敏型光敏电阻传感器2.3机械结构的设计22.4机械结构装配图333.1电机的选择1.电机功率的计算57电机，额定电流3A左右的，力矩大概是1N.M，内阻大概是1欧多一点2.电机型号的选择采用57步进电机3.电机的控制方法1，步进马达应该有正转反转控制模式，同时也有点动（单个位置）和整圈控制。2360度光电传感器作为马达的原点，即初始位置参考点，每一次初始化后，马达应该从这里开始（如果程序有位置增益补偿，可能位置有点偏差，但是每次的起始位置是3，位置传感器作为点动控制方式的硬限位，程序中应该使用位置控制模式，马达将跑对应位置，传感器作为位置信号的确认。3.2传感器的选择1.传感器的工作原理光敏传感器是一种光敏二极管，是将光信号变成电信号的半导体器件。它的核心部分也是一个PN结，和普通二极管相比，在结构上不同的是，为了便于接受入射光照，PNPN1微米。应用时需要有一个与环境光接触的窗口。2.传感器的性能参数光敏电阻是基于半导体光电效应工作光敏电阻的工作原理：光照时，电阻很小；无光照时，电阻很大。光照越强，电阻越小；光照停止，电阻又恢复原值。光谱范围：从紫外线区到红外线区。优点：灵敏度高，体积小，性能稳定。3.PLC对传感器的控制和检测方法本设计是对太阳光的处理，需要用到传感器采取电信号，经过模拟量输入模块的转换为数4字量送入PLC。信号的转变过程可以表示为：物理量－传感器－标准电信号－A/D转换－数字量-由PLC进行PID运算-数字量-D/A-模拟量-电机运动。3.3PLC的选择PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式1．每次扫描过程，集中采集输入信号，集中对输出信号进行刷新。2．输入刷新过程，当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。3．一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。4．元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。51CPU执行指令的速度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数，现在的PLC扫描速度都是非常快的。6//输出响应延迟。544.1控制系统工作原理传感器采集外界信号，外界信号由EM232转换信号给PLC，PLC对电机作出动作。4.2.控制过程流程图64.3PLC控制程序75本次课程设计运用了我们之前所学的大部分课程表，包括PLC的控制，CAD制图，PROE制图，涉及范围广，难度较大，但我们还是一步步完成了。我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！通过这次的课程设计我对于专业课的学习有了更加深刻的认识，以为现在学的知识用不上就加以怠慢，等到想用的时候却发现自己的学习原来是那么的不扎实。以后努力学好每门专业课，让自己拥有更多的知识，才能解决更多的问题！865.1机械结构装配图95.2控制系统电路图105.3PLC控制程序11参考文献[1]单成祥.传感器的理论与