毕业设计封面模板

机电工程学院2010届毕业设计论文要求论文打印要求论文格式页面设置为“上、下、左、右均为2cm；论文正文用宋体5号”，正文行间距为：单倍，段前设置为：0，段后设为“自动”，论文用A4纸双面打印。论文不少于1.5万字。中文摘要不少于400字。论文格式按以下类型打印第一章……（题序和标题间空2字，不加标点，下同。用小二号黑体字）第一节……（题序和标题用小三号黑体字）一、……（题序和标题用四号黑体字）（一）……（题序和标题用小四号黑体字）1.……（格式与上同）二、论文装订顺序论文封面毕业设计（论文）任务书（和2008届相同）中文摘要（不少于400字）外文摘要目录正文参考文献（必需有外文参考资料，数量不少于20篇）附图、附录三、打印好的论文请装档案袋，档案袋封面粘贴论文封面，（论文存档用）四、2005级论文格式、论文封面和上届相同五、毕业设计（论文）任务书格式与上一届（2004级）相同六、毕业设计答辩安排如下：请在规定时间内完成各项工作统”毕业设计（论文）能实现定长控制的圆织机控制器设计专业年级机械工程及自动化2006级学号姓名20060067刘娜指导教师丁用柏评阅人二○一一年六月中国南京河海大学常州校区设计（论文）题目能实现定长控制的圆织机控制器设计学院机电工程学院专业机械工程及自动化姓名刘娜学号20060067起讫日期2009.12.16~2010.6.10指导教师丁用柏职称讲师任务书发放日期2009年12月15河海大学

本科毕业设计（论文）任务书Ⅰ毕业设计（论文）题目：能实现定长控制的圆织机控制器设计Ⅱ任务书内容：一、调研圆织机的工作原理及发展概况，了解控制系统的原理及要求；二、设计方案的比较和选择、论证，设计圆织机控制系统的硬件原理框图；三、设计控制系统的硬件原理图，上机用Protel99SE绘制原理图；四、软件的总体设计，主程序和相关部分子程序设计，上机调试（部分程序）；五、翻译英语资料；六、填写周进展记录；七、撰写论文；八、参加毕业设计答辩。Ⅲ工作要求：1、自学熟悉并掌握Protel99SE软件的使用，学习《接口技术》，设计电路。2、独立思考，独立完成任务。3、翻译为人工翻译、准确、通顺；4、每周汇报进度。Ⅳ任务书进度：1～2周调研、查阅资料，翻译3～4周发展研究，方案选择，总体设计5～9周硬件设计，上机绘制原理图10～13周软件设计，上机调试部分子程序14～16周撰写论文、打印、参加答辩Ⅴ主要参考资料：《单片机原理与应用》 机械工业出版社 徐泳龙《单片机原理及应用》 复旦大学出版社《MCS-51单片机实用子程序库》 哈尔滨工业大学出版社《Protel99SE入门与提高》 人民邮电出版社《模拟集成电路及应用》 北京航空航天大学出版社《单片机应用技术选编》 北京航空航天大学出版社指导教师：丁用柏， 2009年12月18日学生姓名：刘娜， 专业年级：机械工程及自动化2006级系负责人审核意见（从选题是否符合专业培养目标、是否结合科研或工程实际、综合训练程度、内容难度及工作量等方面加以审核）：系负责人签字：，年月日摘要能实现定长控制的圆织机控制器主要应用于纺织行业的生产线上，是一种应用先进的单片机技术，集硬件、软件于一体，可以自动地测量织布长度、定长报警停车，并能通过串行通讯和上位机进行数据交换的仪器。它的使用很好的减少了人工测量和计算的误差，而且大大节省了劳动力和工作时间，有效地提高了生产效率，是生产线上很好的帮手。在本次课题中，我主要是对圆织机的定长控制器进行面板、硬件与软件的设计。首先，查阅有关控制系统的资料，了解控制系统的原理及要求，进行控制器的面板设计，确定简洁实用的面板方案，编写用户手册；接着，进行硬件框图的总体设计，选择合适的芯片和元器件；然后，对单片机AT89C52、综合扩展器8155、数据存储器6264、8D锁存器74LS373等元件的使用及电路进行了分析并结合实际择优连接，运用protel99SE绘制总体电路原理图，最后，用汇编语言编写部分主要程序，并且上机调试，掌握了自主软、硬件的设计方法、步骤以及思路。关键词：圆织机、定长控制器、单片机。AbstractFixedlengthcontroltoachievethecircularloomcontrollerismainlyusedintextileindustryproductionline,isanapplicationofadvancedmicrocontrollertechnology,assemblyhardware,softwareinone,youcanautomaticallymeasurethefabriclength,fixed-lengthpolicecarandPCviaserialcommunicationanddataexchangeequipment.Itisgoodtoreducetheuseofmanualmeasurementandcalculationerrors,andsavesthelaborandworkingtime,effectivelyraisestherateofproduction,isagoodhelper.

Inthisissue,Imainlyfocusedonfixed-lengthcircularloomcontrollerpanel,hardwareandsoftwaredesign.Firstofall,accesstothecontrolsystemtobetterunderstandcontrolsystemtheoryandrequirementsfordesignofcontrollerpanel,thepanelidentifiedsimpleandpracticalprogram,preparationofusermanuals;then,theoveralldesignofthehardwareblockdiagram,selecttheappropriatechipsandmeta-devices;then,onthemicrocontrollerAT89C52,integratedexpander8155,thedatastorage6264,8Dlatch74LS373andothercomponentsandcircuitsareanalyzedusingthelightofactualpreferentialattachment,useprotel99SEoverallcircuitschematicdrawing,andfinally,assemblylanguagethepreparationofsomeofthemajorprogram,andthedebuggingandcontrolofautonomoushardwareandsoftwaredesignmethods,proceduresandideas.

Keywords:circularweavingmachine,fixed-lengthcontroller,SingleChipMicrocomputer..目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章 绪论 8第二章 系统总体设计 11第三章 系统硬件设计 13第一节. 主要元器件介绍 13第二节. 各主要电路 20第四章 系统软件设计 28第五章 结束语 33参考文献 34附录一控制器使用说明书 35附录二程序清单 37附录三硬件原理图 43第一章绪论一圆织机简介：如图1-1所示，圆织机的经纱架上有有许多纱锭，依据编织布幅宽和扁丝宽度,使用规定范围数量的经纱。经纱进入圆织机前，由经纱的棕框对经纱进行交叉开口，纬纱梭子在交叉开口中作圆周运动穿过经纱，编织成筒布。一台圆织机有几把梭子，就有几条纬纱同时织入。对于平织布,可用平织机,片梭织机,喷水织机编织。早些时候，国内的圆织机均为仿造国外进口的圆织机，但上世纪九十年代，这一状况逐步改变，我国首次诞生了具有自主知识产权的圆织机，并于1991年、1993年、1997年相继推出第二代、第三代、第四代圆织机，2000年8月更是开发成功集多项先进技术于一体的世界首台十梭超级圆织机SPCL-10/6000，即第五代圆织机，随后2005年1月，世界首台十二梭超级塑料圆织机诞生，并交付用户。四年之后的2009年11月，世界首创巨型十六梭塑料圆织机SPCL-16/10000接受订货至此我国圆织机水平已稳居世界领先水平。图1-1二控制器简介：在圆织机织布的生产线上，使用定长控制器，在其面板上事先设置好一卷布的布长，就可以自动测量圆织机的织布长度，然后在到达定长时报警停车，以便人工裁剪，并且可以记录累计的布长和每个工人所织的布长，是一种应用单片机原理和接口技术，集硬件、软件于一体的通过串行通讯和上位机进行数据交换的仪器。它外观精美，接线简单，使用稳定、可靠，它的使用使生产现场的操作工作量大大减少，提高了圆织机的档次及综合竞争力。三单片机的概念:单片微型计算机简称单片机（SingleChipComputer），通常是为实时控制应用而设计制造的，因此，又称为微控制器（Micro-ControllerUnit,MCU）。单片机是在一块芯片上将中央处理器（CPU）、存储器（RAM，ROM）、定时器/计数器、中断控制、各种输入输出（I/O）接口（如并行I/O口、串行I/O口和A/D转换器）等集成为一体的器件。单片微型计算机是20世纪70年代初期发展起来的，它是微型计算机发展中的一个重要分支，并以其独特的结构和性能被广泛应用于工业、农业、国防、网络、通信以及人们的日常工作和生活中。不同生产厂家的不同型号的单片机，由于功能、用途等的不同，具体的结构和性能也有较大的差异，但总的模块结构是一样的，因此我们只要掌握了某个型号的单片机的原理及应用，就可以触类旁通，通过自学很快地掌握其他型号的单片机知识。单片机自问世以来，其性能不断提供和完善，其资源不仅能满足很多应用场合的需要，而且具有集成度高、功能高、速度快、体积小、功耗低、使用方便、性能可靠、价格低廉等特点。因此，单片机在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信系统、网络系统、汽车工业、国防工业、高级计算器具、家用电器等领域的应用日益广泛，其应用潜力越来越被人们所重视。特别是当前用CMOS工艺制成的各种单片机，由于功耗低、使用的温度范围大、抗干扰能力强，故能满足一些特殊要求。而特殊功能的专用单片机的推出，如单片收音机芯片、单片DVD芯片等，更加扩大了单片机的应用范围，也进一步促进了单片机技术的发展。四单片机的组成：单片机的系统结构主要有两种类型：一种是精简指令集（RISC）结构的单片机，将程序和数据存储器分开使用，即哈佛（Harvard）结构，当前的单片机大都是这种结构；另一种复杂指令集(CISC)结构的单片机，采用和PC集的冯•诺依曼类似的原理，对程序和数据存储器不作逻辑上的区分。（1）程序存储器（ROM）程序存储器用来存放用户程序。可以分为EPROM、OTP、ROM、和Flash等类型。（2）随机存储器（RAM）随机存储器用来存放程序运行时的暂存数据。由于RAM俄制作工艺复杂，价格比ROM要高，所以单片机的内部RAM通常仅有几十到几百字节俄容量。RAM的内容是易失性的，掉电后会丢失。（3）中央处理器（CPU）中央处理器是单片机的核心部分，由算术逻辑运算部件（ALU）和控制部件构成。CPU决定了单片机的运算能力和处理速度。（4）并行输入/输出端口（I/O端口）并行输入/输出端口通常为独立的双向口，通过软件编程可以使端口作为输入方式或者输出方式工作。输入输出端口中有的内部具有上拉电阻或下拉电阻，有的是漏极开路输出，有的能提供足够的电流可以直接驱动外部设备。I/O口是单片机的重要资源，也是衡量单片机功能的重要指标之一。（5）串行输入/输出口串行输入/输出口用于单片机和串行设备或其他单片机的通信。串行通信有同步和异步之分，可以用硬件或通用串行收发器来实现。（6）定时器/计数器定时器/计数器是单片机内部用于精确定时或对外部事件经行计数，有的单片机内部有多个定时器/计数器。（7）系统时钟系统总体设计一控制器的面板设计：通过查找一些控制器的面板资料和图片，再结合本次课题的具体要求，认真比较、修改后，我最终的控制器的面板如图2-1所示:图2-1二系统总体硬件框图设计：本次课题的要求是控制器可以实现自动地测量织布长度、设置定长和工号、定长报警停车、显示卷长和累计布长。因此根据单片机原理和接口技术，首先进行系统硬件框图的设计与规划：为了节省空间，简化电路，对于单片机的选择，应该选用片内含有程序存储器的单片机，经过查阅单片机的相关资料和对照比较后，在本次设计中我决定选用51系列单片机AT89C52，它是ATMEL公司生产的一款功能强大，可以适用于许多比较复杂的系统控制场合。但是AT89C52的内部RAM存储器只有256个字节，在实际应用中仅靠这256B的数据存储器是远远不够的，因此需要扩展外部数据存储器，我选择静态存储器6264。依照面板的设计，控制器有8位的LED显示、6个按键、4个指示灯和3段的波段开关，然而MCS-51系列单片机一共有4个8位并行I/O口，在系统外部扩展存储器时，P0和P2口常常被用作地址线，P0又被兼做数据线，P3口被专用线占用，只有P1口可以用来I/O接口，但是只有一个8位I/O接口往往是不够的，因此在大部分的MCS-51第三章系统硬件设计第一节主要元器件介绍一单片机AT89C52：图3-1AT89C52是51系列单片机的一个型号，如图3-1所示，它是ATMEL公司生产的。AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可提供许多较复杂的系统控制应用场合。AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。主要功能特性：·兼容MCS51指令系统；·8k可反复擦写(>1000次）FlashROM；·32个双向I/O口·256x8bit内部RAM；·3个16位可编程定时/计数器中断；·时钟；频率0-24MHz；·2个串行中断；图3-6简要说明:图3-7第二节主要电路介绍一数据存储器的扩展：1外部数据存储器的扩展方法：单片机扩展外部RAM时，数据存储器只使用WR、RD扩展线而不使用PSEN。因此，数据存储器和程序存储器的地址空间完全重叠，均为0000H-0FFFFH。但是数据存储器与I/O端口及外部设备是同一编址的，即任何扩展的I/O端口及外部设备均占用数据存储器的地址空间。MCS-51单片机读和写外部数据存储器时都要满足时序要求。在外部RAM读周期中，P2口提供高8位地址，P0口分时提供低8位地址和8位双向数据线，ALE的下降沿将低8位地址打入地址锁存器后，P0口变为输入方式，RD有效则选通外部RAM，相应存储单元的内容送到P0口，由CPU读入累加器。对外部RAM写操作时，其操作过程与读周期类似，在ALE下降为低电平后，WR信号才有效，此时，P0口上出现的数据写入相应的存储单元。数据存储器的读和写由RD和WR信号控制，而程序存储器由读选通信号PSEN控制，两者虽然共处同一地址空间，但是由于控制信号不同，故不会发生总线冲突。访问片外数据存储器时，仅用4条寄存器间接寻址指令：26264静态RAM的扩展电路：6264是8K×8位的静态RAM，采用CMOS工艺制造，单一+5V电源供电，额定功耗为200mW典型存取时间200ns。。MCS-51单片机与6264的接口电路如图3-8所示:图3-8三8155与LED显示器及键盘的接口电路：1LED显示器原理发光二极管显示器是单片机应用产品中常用的输出设备。它是由若干个发光二极管组成显示的字段，当二极管导通时相应的一个点或一个笔划发光，就能显示出各种字符。LED数码显示器有两种结构：将所有发光二极管的阳极连在一起，称为共阳接法，公共端COM接高电平，当某个字段的阴极接低电平时，对应的字段就点亮；将所有发光二极管的阴极连在一起，称为共阴接法，公共端COM接低电平，当某个字段的阳极接高电平时，对应的字段就点亮。每段所需电流一般为5-15mA，实际电流视具体的LED数码显示器而定。点亮LED显示器有静态和动态两种方法。所谓静态显示，就是显示某一字符时，相应的发光二极管亮时有恒定的电流流过，这种方法，每一显示位都需要一个8位的输出口控制，占用的硬件较多，一般仅用于显示位数较少的场合。动态显示就是一位一位地点轮流点亮各位显示器，对每一位显示器而言，每隔一段时间点亮一次。动态显示器因其硬件成本较低而得到广泛的应用。2动态LED显示器接口电路动态显示接口电路把每一显示器的8个笔画字段（a-g和dp）的同名端连在一起，而每一个显示器的公共极（COM）各自独立接受I/O线控制。CPU向字段输出端口输出字型码时，所有显示器接受相同的字型码，但是究竟是哪一位则由I/O线决定。动态扫描用分时的方法轮流控制每个显示器的COM端，使每个显示器轮流点亮。在轮流点亮过程中，每位显示器的点亮时间极为短暂，但由于人的视觉暂留及发光二极管的余晖效应，给人的印象就是一组的显示数据。显示器的亮度跟导通的电流有关，也和点亮的时间与间隔的比例有关。下图为8位共阴显示器和8155的接口电路。8155的A口作为位扫描口，B口作为段数据口。考虑到驱动LED显示器所需电流，位扫描口需要加反相驱动器74ALS240，以提供足够的驱动电流，然后接各数码显示器的公共端，同理，段数据口也需要加同相驱动器74ALS244再接到数码显示器的各段。3独立式按键结构与接口电路独立式按键是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。每个独立式按键单独占有一根I/O口线，每根I/O口线上的按键工作状态会影响其他I/O口线的工作状态，独立式按键电路也如图3-10所示。独立式按键电路一般有中断方式的独立式按键电路和查询方式的独立式按键电路两种。在本次设计中我采用的是查询方式的独立式按键电路，通常按键输入都采用低电平有效，上拉电阻保证了按键断开时，I/O口线有确定的高电平。当I/O口内部有上拉电阻时，外电路可以不用配置上拉电阻。独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，但是每一个按键必须占用一根I/O口线，在按键数量较多时，I/O口线浪费较大。故在按键数量不多时，常常采用这种按键电路。本次控制器的面板设计中，只有6个按键，因此采用独立式按键电路是合理的。图3-10图3-111单片机与继电器的接口电路由于知道单片机的一个I/O口只能灌入20mA的电流,所以往往不足以驱动一些功率开关,比如稍大一点的机械继电器等,此时就应该采用必要的扩展电路，来实现单片机与机械继电器的接口。其实很简单，我们通常采用下面的接法如图3-13所示，为了防止前向通道信号的干扰常采用一些光电隔离器件比如光电耦合器4N25、PC817、PC817A等。在图中，P1.0端连接单片机的P1.0口，OUT1连接时间继电器的输出端口，当单片机的P1.0脚输出为低电平时,光藕受电导通,Q2饱和开通,继电器线圈得电,常开触点闭合，常闭触点断开，实现定长停车功能。图3-13另外驱动管的电流要大于继电器的工作电流。其中晶体管Q2我选的型号为CS9013，二极管D1的型号为1N4007，它的最高工作电压为1000V，最大整流电流为1A。2单片机与蜂鸣器的接口电路图3-14如图3-14所示，Q1为一个三极管，它的基极连接单片机的P1.1口，平时P1.1脚输入低六单片机的时钟、复位电路：1时钟电路时钟电路用于产生单片机工作所需的时钟信号。时钟信号可以由两种方式产生：内部时钟方式和外部时钟方式。在本次设计中我采用的是内部时钟方式。MCS-51系列单片机内部有一个高增益反向放大器，用于构成振荡器，引脚XTAL1(X1)和XTAL2(X2)分别是此放大器的输入端和输出端。在XTAL1(X1)和XTAL2(X2)两端跨接晶体，就构成了稳定的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟发生器，如图3-15所示。外接晶振时，C1、C2的值通常选择为30pF左右，C1、C2对频率有微调作用，振荡频率范围是1.2~12MHz。为了减少寄生电容，更好地保证振荡器稳定可靠地工作，谐振器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近。内部时钟发生器实质上是一个二分频的触发器，其输出信号使单片机工作所需的时钟信号。图3-152复位电路复位操作可以使单片机初始化，也可以使死机状态下的单片机重新启动，因此非常重要。单片机的复位都是靠外部复位电路来实现的，在时钟电路工作后，只有在单片机的RESET引脚上出现24个时钟振荡脉冲（两个机器周期）以上的高电平，单片机就能实现复位。为了保证系统可靠复位，在设计复位电路时，一般使RESET引脚保持10ms以上的高电平，单片机便可以可靠地复位。当RESET从高电平变为低电平以后，单片机从0000H地址开始执行程序。在复位有效期间，ALE和/PSEN引脚输出高电平。在本次设计中，为了使控制器既可以上电复位，又可以在运行中出错时人工手动复位，我采用的是一种既可以实现上电复位，也可以手动按键复位的复位电路，其电路图如图3-16所示：图3-16第四章系统软件设计一主程序流程图：图4-1系统的主程序主要是对控制器的面板的功能选择开关进行管理的。本次系统由波段开关进行设置、运行、停止三项功能的选择。主程序的内容就是不断地扫描各个功能开关，当操作员选择了某一个功能后，主程序就控制转入相应的功能处理程序。该功能处理完毕后，再返回主程序继续扫描各个功能开关。主程序的程序框图如图4-1所示。二设置子程序流程图：图4-2设置子程序包括工号的设定和定长的设定两项内容。其程序框图如图4-2所示。进入设置程序后，首先是一些初始化内容，然后判断键盘呢。如果按下的是表示工号的“工号”键，则进入工号设定子程序，工号设定完毕后，返回主程序的A处。如果按下的是表示定长的“定长”键，则进入定长设定子程序，定长设定完毕后，返回主程序的A处。如果扫描完所以按键后，仍找不到操作者按下的按键，就继续返回主程序A处。三运行子程序流程图：图4-3运行程序框图如图4-3所示。进入运行程序后，首先是一些初始化内容，然后判断T0口有没有脉冲信号送进来，如果没有，则继续扫描判断；如果有信号进来，就累加一个ΔL，ΔL是指一个脉冲信号所对应的织布长度，以定长为100米为例，在上一章我选定的传感器码轮外径是65毫米，码轮转一周有4个脉冲信号，所以一个脉冲信号所对应的布长为65/4=16.25毫米，即ΔL=16.25毫米，定长为100米的话，一共需要累加N=100000/16.25=6154个ΔL。如果计数器没有计满6154个ΔL，程序继续返回信号的扫描判断；如果计数器计满了6254个ΔL，则表示定长已到，控制器就得停车报警，操作人员就开始剪布。剪布完成后，手动按一下()键，程序就开始清卷长、停止报警并且开车，返回判断有没有信号，继续执行运行程序。四工号设定子程序：图4-4工号设定子程序如图4-4所示。进入工号设定子程序后，首先是一些初始化内容，然后控制器面板上左边的显示窗的三位显示器显示默认工号，并且第一位显示的数字开始闪烁，如果要修改工号，先按加号()键，就进入了工号加1子程序，选定合适的数字后，再返回主程序的A处；要修改下一位时，按移位()键，便可进入工号移位子程序，移到的那位数字便开始闪烁，然后也返回主程序的A处。五定长设定子程序：图4-5定长设定子程序如图4-5所示。程序清单见附录二。第五章结束语2009年12月，我开始了我的毕业论文工作，时至今日，论文基本完成。从最初的茫然，到慢慢的进入状态，再到对思路逐渐的清晰，整个设计过程难以用语言来表达。历经了几个月的奋战，紧张而又充实的毕业设计终于落下了帷幕。回想这段日子的经历和感受，我感慨万千，在这次毕业设计的过程中，我拥有了无数难忘的回忆和收获。我的毕业设计的题目是：能实现定长控制的圆织机控制器的设计。刚拿到题目时，我自己还很茫然，不知道这所谓的控制器到底是用来干什么的，后来在指导老师的详细介绍下，使我了解了控制器的功能和用途，对自己的设计的方向的有了初步的掌握。在开始的几周里，我先查阅了关于圆织机、控制系统及单片机的一些书籍和资料，使自己对单片机的接口技术有了进一步的掌握，还在网上查找各类相关资料，将这些宝贵的资料全部记下来，尽量使我的资料完整、精确、数量多，为我日后撰写论文做好铺垫。接着，我就开始着手学习protel99SE画图软件，从图书馆借来了有关protel99SE入门与学习的书籍，按照书上的步骤一步一步地练习，直至自己熟练掌握了用protel99SE绘制电路图的方法。到了这学期，在指导老师的耐心指导下，开始对控制器进行了面板、硬件框图、电路原理图的设计和其软件的编写，遇到不懂的地方就请教老师和同组的同学，直到自己明白为止，并且还不断地修改和完善自己做的设计，同时还撰写论文，使自己的设计和论文能更好。当我终于完成了所有打字、绘图、排版、校对的任务后整个人都很累，但同时看着电脑荧屏上的毕业设计稿件我的心里是甜的，我觉得这一切都值了。这次毕业论文的制作过程是我的一次再学习，再提高的过程。在论文中我充分地运用了大学期间所学到的知识。脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收益。我想这是一次意志的磨练，是对我实际能力的一次提升，也会对我未来的学习和工作有很大的帮助。最后，我要感谢丁老师对我本次设计的指导和帮助，在此我要向您致以最衷心的感谢和深深的敬意。参考文献[1]AKindofFuzzyControllerImplementedbyMemoryAddressMapping[2]AT89C51INSTRUCTION.ThecompanyofATMEL,2001[3]张有德等.单片微型机原理、应用与实验（第三版）．上海：复旦大学出版社，2000[4]李朝青.单片机原理及接口技术.北京：北京航空航天大学出版社，1994[5]李学海.PIC单片机实用教程—提高篇.北京：北京航空航天大学出版社，2002[6]谢瑞和.串行技术大全.北京：清华大学出版社，2003[7]汤惟．软件工程基础．西安：西安交通大学出版社，2000[8]洁雷.Protel99从入门到精通.西安：西安电子科技大学出版社，2000[9]何立民.单片机高级教程.北京：北京航空航天大学出版社，2000[10]沈红卫.单片机应用系统设计实例与分析.北京：北京航空航天大学出版社，2003[11]房小翠，王金凤.单片机实用系统设计技术.北京：国防工业出版社，1999[12]王幸之等.单片机应用系统抗干扰技术.北京：北京航空航天大学出版社，2000[13]周航慈.单片机应用程序设计技术.北京：北京航空航天大学出版社，2002[14]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计.北京：北京航空航天大学出版社，1990[15]张毅刚等.MCS-51单片机应用设计.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1997[16]周之英.现代软件工程.北京：科学出版社，2000[17]黄义源.机械设备电气与数字控制.北京：中央广播电视大学出版社，1993[18]王开铸.系统软件设计.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1999[19]梁合庆.单片机开发调试应注意的问题.电子产品世界，2000-7[20]居水荣.单片机开发系统综述.半导体情报，2001-1[21]陈伟人.MCS-51系列单片机实用子程序集锦.北京：清华大学出版社，1993[22]张淑清.单片微型计算机接口技术及其应用.北京：国防工业出版社，2001[23]卜云峰.机械工程及自动化简明设计手册（下册）.北京：机械工业出版社，2001[24]蒋廷彪.单片机原理及应用.重庆：重庆大学出版社，2004[25]曹柏荣.单片机原理及应用技术.北京：原子能出版社，2003[26]刘和平、刘跃.单片机原理及应用.重庆：重庆大学出版社，2004[27]何立民.单片机应用技术选编.北京：北京航空航天大学出版社，2000[28]曹琳琳，曹巧嫒.单片机原理及接口技术.长沙：国防科技大学出版社，2000[29]谢宜仁.单片机实用技术问答.北京：人民邮电出版社，2003[30]梅丽凤等.单片机原理及接口技术.北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社，2004[31]杨学昭，王东云.单片机原理、接口技术及应用（含C51）西安：西安电子科技大学出版社，2009附录一用户手册一本仪器应用先进的单片机技术，集硬件、软件于一体，可以自动地测量织布长度、定长停车，并能通过串行通讯和上位机进行数据交换。二主要技术指标:1精度：1米；2定长范围：0~999米；3累计范围：0~99999米；4电源：AC220V±15%50Hz。三按键说明：控制面板如下：工号键：用来查看工号，按键后其对应的指示灯亮，在左边的显示窗中查看。定长键：用来查看所织布的定长，按键后其对应的指示灯亮，在左边的显示窗中查看。键：进入参数设置状态和数值增加。在“工号”或“定长”状态下，按键一下即进入参数设置状态，左边显示窗左数第一位进入设定状态。再按键，开始设定数值，从0开始每按一下数值增加1，到9后再按键则跳转为0，如此循环。④键：在设置状态中进行移位。每按一次进入编辑状态的数码管右移一位，到第三位后再按跳转至第一位，如此循环。⑤拨段开关：将开关拨到“设置”处时，可进行工号和定长的设置；将开关拨到“运行”处时，控制器进入工作状态；将开关拨到“停止”处时可暂停运行。卷长键：用来查看已加工的布长，按键后其对应的指示灯亮，在右边的显示窗中查看。累计键：用来查看已加工的布的累计长度，按键后其对应的指示灯亮，在右边的显示窗中查看。复位键：用来手动复位。四操作说明：1上电后，将拨段开关拨到“设置”处，，进入参数设定状态，可以设定工号和定长：（1）设定工号（例如设定工号为246）1）先按“工号”键，其指示灯亮，进入设定状态，左边显示窗第一位数码闪烁提示；2）按()键，按键使第一位为2；3）按()键，将编辑状态移至第二位的数码管；4）按()键，使第二位为4，……如此操作，直至三位数码为246；5）停止按键操作，过5秒钟后数据自动存储。（2）设定定长（例如设定布长为100）1）先按“定长”键，再按()键，进入设定状态，左边显示窗第一位数码闪烁提示；2）按()键，按键使第一位为1；3）按()键，将编辑状态移至第二位的数码管；4）按()键，使第二位为0，……如此操作，直至三位数码为100；5）停止按键操作，过5秒钟后数据自动存储。3工号、定长设定结束后，将拨段开关拨到运行处，传感器开始工作，织到定长时自动停车，蜂鸣器报警，进行剪布。剪完布后，手动按下()键，报警停止，控制器继续运行。4在设置状态时，按“卷长”键和“累计”键无效，即无法对卷长和累计布长进行修改；在运行状态时，既可以按“卷长”键和“累计”键在右边显示窗中查看卷长和累计布长，也可以按“工号”键和“定长”键在左边显示窗中查看工号和定长。5若要对累计布长进行清零时，可以同时按下“卷长”、“定长”和“”键进行清零操作。附录二程序清单工号的3位显示器的地址依次为30H、31H、32H，定长的3位显示器的地址依次为40H、41H、42H，卷长的5位显示器的地址依次为33H、34H、35H、36H、37H，累计的5位显示器的地址依次为43H、44H、45H、46H、47H。一主程序：ORG0000HLJMPMAINORG000BHLJMPIT0PORG1000HMAIN:MOVSP,#60HMOV30H,#00HMOV31H,#00HMOV32H,#00HMOV40H,#00HMOV41H,#00HMOV42H,#00HMOVR1,#30HMOVR0,#40HLOOP1:LCALLDISPLAYMOVDPTR,#7FF0HMOVA,#00HKEY:MOVX@DPTR,AMOVDPTR,#7FF3HMOVXA,@DPTRMOVR3,ALCALLDELAYMOVA,@DPTRCJNEA,R3,KEYANLA,#38HCJNEA,#18H,KEY1LCALLSZLJMPLOOP1KEY1:CJNEA,#28H,KEY2LCALLYXLJMPLOOP1KEY2:CJNEA,#30H,LOOP1LCALLT2LJMPLOOP1二设置子程序：SZ:MOVDPTR,#7FF0HMOVA,#00HMOVX@DPTR,AMOVDPTR,#7FF2HMOVXA,@DPTRANLA,#60HMOVR3,ALCALLDELAYMOVXA,@DPTRANLA,#60HCJNEA,R3,SZCJNEA,#40H,SZ1LCALLGHSZLJMPSZ2SZ1:CJNEA,#20H,SZ2LCALLDCSZSZ2:RET三运行子程序：YX0:MOV43H,#00HMOV44H,#00HMOVTL0,#0FFHMOVTH0,#0FFHMOVTMOD,#05HSETBEASETBET0SETBTR0YX1:LCALLDISPLAY1MOVA,45HCJNEA,43H,YX1MOVA,46HCJNEA,44H,YX1CLREACLRTR0YX2:MOVDPTR,#7FF0HMOVA,#00HMOVX@DPTR,AMOVDPTR,#7FF3HMOVXA,@DPTRANLA,#04HMOVR3,AMOVA,@DPTRANLA,#04HCJNEA,#00H,YX2MOV33H,#00HMOV34H,#00HMOV35H,#00HMOV36H,#00HMOV37H,#00HLJMPXY0TURN:MOV43H,40HMOVA,41HMOVB,#10MULABADDA,43HMOV43H,AMOVA,BADDCA,44HMOV44H,AMOVA,42HMOVB,#100MULABADDA,43HMOV43H,AMOVA,BADDCA,44HMOV44H,A四中断程序：IT0P:MOVTL0,#0FFHMOVTH0,#0FFHMOVA,48HADDA,#1MOV48H,AMOVA,#00HADDCA,49HMOV49H,AMOVA,33HCJNEA,#9,IT4MOV33H,#00HMOVA,34HCJNEA,#9,IT3MOV34H,#00HMOVA,35HCJNEA,#9,IT2MOV35H,#00HCJNEA,#9,IT1MOV36H,#00HMOVA,37HINCAMOV37H,ALJMPIT0IT1:INCAMOV36H,ALJMPIT0IT2:INCAMOV35H,ALJMPIT0IT3:INCAMOV34H,ALJMPIT0IT4:INCAMOV33H,AIT0:MOVA,43HCJNEA,#9,IT8MOV43H,#00HMOVA,44HCJNEA,#9,IT7MOV44H,#00HMOVA,45HCJNEA,#9,IT6MOV45H,#00HMOVA,46HCJNEA,#9,IT5MOV46H,#00HMOVA,47HINCAMOV47H,ALJMPIT9IT5:INCAMOV46H,ALJMPIT9IT6:INCAMOV45H,ALJMPIT9IT7:INCAMOV44H,AIT8:INCAMOV43H,AIT9:RETI五工号设定子程序：GHSD:LCALLDISPLAY2MOVDPTR,#7FF0HMOVA,#00HMOVX@DPTR,AGH1:MOVDPTR,#7FF3HMOVXA,@DPTRANLA,#06HMOVR3,ALACALLDELAYMOVXA,@DPTRCJNEA,R3,GH1CJNEA,#04H,GH2LACALLJY0LJMPGH3GH2:CJNEA,#02H,GH3LCALLYW0GH3:RET1工号加1子程序：JY0:MOVA,@R1CJNEA,#9,JY2MOVA,#0FFHJY2:INCAMOV@R1,ARET2工号移位子程序：YW0:MOVA,R1CJNEA,#30H,YW2MOVR1,#31HLJMPYW4YW2:CJNEA,#31H,YW3MOVR1,#32HLJMPYW4YW3:MOVR1,#30HYW4:RET六定长设定子程序：DCSD:LCALLDISPLAY2MOVDPTR,#7FF0HMOVA,#00HMOVX@DPTR,ADC1:MOVDPTR,#7FF3HMOVXA,@DPTRANLA,#06HMOVR3,ALACALLDELAYMOVXA,@DPTRANLA,#06HCJNEA,#06H,DC1CJNEA,#04H,DC2LACALLJY1LJMPDC3DC2:CJNEA,#02H,DC3LCALLYWDC3:RET1定长加1子程序：JY1:MOVA,@R0CJNEA,#9,JY3MOVA,#0FFHJY2:INCAMOV@R0,ARET2定长移位子程序：YW1:MOVA,R0CJNEA,#40H,YW5MOVR0,#41HLJMPYW7YW5:CJNEA,#41H,YW6MOVR0,#42HLJMPYW7YW6:MOVR0,#40HYW7:RET七10ms延时子程序：DELAY:MOVR6,#10DEL1:MOVR7,#200DEL2:NOPNOPNOPDJNZR7,DEL2DJNZR6,DEL1RET附录三毕业设计（翻译）专业年级机械工程及自动化2006级学号姓名20060067刘娜指导教师丁用柏评阅人二○一一年六月中国南京一个由内存地址映射的模糊控制器的实现摘要针对适用于故障单片机开发的模糊控制器，本文作者提出了一种新的简单的模糊控制器，这种控制器用来把模糊控制值直接从简单的存储查询控制输出到内存表，并采取误差和偏差的变化作为地址。在脉冲序列的帮助下，存储的输出数据是通过地址来控制映射对象。没有CPU的整个模糊控制器的电路非常简单，它具有体积小等优点，成本低，快速反应等特点。控制系统的开发人员不需要开发任何程序，只连接驱动器/执行单位，控制对象和传感器/传感器，其应用是很简单的。模糊控制器可以应用于工业过程中的运载工具和机器人，尤其是，它非常适合于家电。1.简介对于许多不确定的复杂性控制的对象和过程，这是很难模式化的，智能控制策略是一种不错的选择【1】。其中，模糊控制是智能控制的一种，已成功地使用于工业过程中、运载工具、机器人和家电当中【2】，其效果是令人满意的。尤其是，简单的模糊控制查询算法，该算法具有很多优势，如简单的设计和良好的控制性能，拓宽了模糊控制技术的应用。简单模糊控制，根据不同的错误，错误的变化，模糊推理和反模糊算法，计算出相应的控制输出值，并创建模糊控制查询表。这种方法减少了模糊控制程序的编写难度。这样，在个人电脑的基础上开发模糊控制系统，就不需要写诸如模糊化、模糊推理和反模糊化等方案，开发商只需要编写，如一些查询表的语法，如“if…then…”。然而，许多家电产品，如冰箱，空调，微波炉，洗衣机等，只限于体积和成本。通常，单片机应用到发展所需的模糊控制器，有些工作任然是麻烦的，如控制系统和程序开发。文献中提到的记忆功能的转让技术【4】【5】【6】激发作者开发一种新的模糊控制器，它直接控制从简单的模糊控制查询表到内存的输出值，并且采取错误和偏差变化作为地址，通过地址映射输出控制值控制的对象。2.简单模糊控制查询表如果我们选择的二维模糊控制器，其输入是误差和误差变化是有区别的。一般开说，我们用E表示误差，用CE表示误差变化，用U表示输出控制值。对于E和CE，我们选择{-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6}作为它们总体的描述，选择{-7，-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6，7}作为对U的总体描述。在本文中，我们不引入模糊集，控制规则，推理算法和反模糊算法，定义也没有介绍如何获取模糊控制查询表。模糊控制查询表见表1。3.基于内存地址映射模糊控制器的原理基于内存地址映射模糊控制器的原理如图1所示。通过比较控制对象到的给定信号和反馈信号，我们可能会得到错误。那么，我们可以通过比较连续的两个错误值得到由A/D转换数字信号的误差和误差变化。这样一来，我们采取误差和误差变化作为输入的内存地址。另一方面，简单的模糊控制查询表的控制输出值已被存储到内存中，其地址位是通过地址映射关系来安排的。因此，存在一个内存地址之A和相应位置数据D的映射关系。在脉冲序列的帮助下，数据D可能被输出到D/A转换器。在图1中，是一个增益为1的比较器，它用来比较反馈信号Y和期望输入值R以得到误差E。然后通过转换A/D转换，并获得数字信号，该信号存放在锁存器和，锁存器的触发信号时有A/D转换的终断信号提供的，分频电路的和实现脉冲序列控制。整个序列的逻辑电路如图2所示。在图2，A/D转换结束信号，即C点的脉冲序列，有一个周期性脉冲信号。转换周期是ΔT，即采样周期。脉冲信号通过分频器的集成电路二分频后，他的输出信号（D的脉冲序列）作为锁存信号输入到IC3中。表1模糊控制查询表该h数字信号值（甚至序列）由A/D转换锁定在处理，并采取内存的高8位地址，即A8-Al5地址。然后，D点信号通过的非门，得到E点的脉冲序列，信号随着A/D转换的终断信号输入到的与门，获得的所存信号，其中锁定来自A/D转换的数字信号值（奇序列），数字信号值为内存的低8位地址。图1.基于内存映射的模糊控制器的电路原理图通过这种方式，16位地址A可能通过高8位地址与低8位地址的结合获得，然后应用地址变化实现模糊控制查询表的算法，并得到输出控制数据u，它的原理是类似条件反射。E点Proceedingsofthe2003IEEEInternationalConferenceonRobotics,IntelligentSystemsandSignalProcessingChangsha,China-October2003AKindofFuzzyControllerImplementedbyMemoryAddressMappingAbstractAimedattroublesometoapplySCM(SingleChipMicrocomputer)todevelopfuzzycontroller,authorspresentakindofnewsimplefuzzycontroller,whichstoredoutputcontrolvaluefromsimplefuzzycontrolqueryingtableintomemorydirectly,andtakeerrorandchangeoferrorasaddress.Withthehelpofsequencepulse,storeddataisoutputtedtocontrolledobjectthroughaddressmapping.ThecircuitsofwholefuzzycontrollerwithoutCPUisverysimple,ithasmanyadvantages,suchassmallvolume,lowcost,rapidresponseandsoon.Developersofthecontrolsystemdon’tneeddevelopanyprogram,onlyconnectdrive/executiveunit,controlledobjectandSensor/transducer,itsapplicationisverysimple.Thefuzzycontrollercanappliedtoindustrialprocess,meansofdeliveryandrobot,especially,itisveryfitforhomeappliances.1IntroductionFormanyuncertaincomplexitycontrolledobjectandprocess,itisverydifficulttomodel,selectingintelligentcontrolstrategyisakindofgoodchoice[l].Inwhich,fuzzycontrol,akindofintelligentcontrol,hasbeenutilizedsuccessfully,appliedinindustrialprocess,meansofdelivery,robotandhomeappliances[2],itseffectissatisfactory.Especially,simplefuzzycontrolqueryingalgorithm,whichhasmanyadvantagessuchassimpledesignandgoodcontrolperformance,widenapplicationoffuzzycontroltechnology.Simplefuzzycontrol,accordingtodifferenterror,changeoferror,fuzzyinferenceanddefuzzicationalgorithm,calculatescorrespondingcontroloutputvalueandcreatesf