机械原理课程设计鞭炮插引机解析

湖南工业大学

课程设计

资料袋

学院（系、部）2010 ~ 2011 学年第2 学期

课程名称机械原理课程设计指导教师职称

学生姓名专业班级学号

题目鞭炮插引机的设计

成绩起止日期2011 年 6 月22 日～2011 年6月28 日

目录清单

序号材料名称资料数量备注

1 课程设计任务书 1

2 课程设计说明书 1

3 课程设计图纸 1 张

4

5

6

机械原理

设计说明书

鞭炮插引机的设计

起止日期：2011 年6 月22 日至2011 年 6 月28 日学生姓名

班级

学号

成绩

指导教师(签字)

机械工程学院（部）

2009年6 月20 日

目录

0.设计任务书 (3)

1.工作原理和工艺动作分解 (4)

2.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (6)

3.执行机构选型 (7)

4.机械运动方案的选择和评定 (9)

5.机械传动系统的速比和变速机构 (11)

6.机构运动简图 (12)

7.切引刀凸轮机构尺度设计 (13)

8,切引刀凸轮机构速度分析 (15)

9.参考资料 (16)

10.设计总结 (17)

湖南工业大学

课程设计任务书

2010 —2011 学年第2 学期

学院（系、部）专业班级

课程名称：机械原理课程设计

设计题目：鞭炮插引机的设计

完成期限：自2011 年 6 月22 日至2011 年 6 月28 日共 1 周

内容及任务一、设计的任务与主要技术参数

设计任务：

1）设计该鞭炮插引机的工作部分使双胶辊、切引刀、压引板、和送料板实现上述运动形式并达到性能参数的要求;

2)绘制机器工作部件的运动循环图；

3）只选原动机，拟定传动系统总体方案，一般包括带传动、齿轮和蜗杆传动等，绘制机械传动系统方案简图；

4）分配各级传动的传动比，确定各级传动的基本参数，并计算主要传动件的几何尺寸；

5）设计工作部分中的凸轮机构。确定运动规律，确定基圆半径，绘制凸轮的轮廓曲线，并校核最大压力角和最小曲率半径；

6）设计工作部分的连杆机构。确定各构件的运动尺寸和执行构件的运动参数；

7）设计工作部分中的间歇运动机构；

8）建立工作部分的运动模型并进行仿真分析（选作）。

其余设计参数是：引线长度35mm，鞭炮外径4mm；生产能力每分钟77排；机器运转不均匀系数 10%；驱动电机 0.55kw，1390r/min。

二、设计工作量

要求：对设计任务课题进行工作原理和工艺动作分解，根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图，进行执行机构选型，构思该机械运动方案，并进行的选择和评定，确定机械运动的总体方案，根据任务书中的技术参数，确定该机械传动系统的速比和变速机构，作出机构运动简图，对相关执行机构的具体尺度进行分析与设计。

要求有设计说明书一份，相关图纸一至两张。（有条件的要求用三维动画表述）。

进度安排

起止日期工作内容6.22-6.24 构思该机械运动方案

6.25-6.28 运动分析及整体设计

主要参考资料［1］朱理．机械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2010：1-325

［2］戴娟．机械原理课程设计指导书［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2011：1-185 ［3］王洪、刘扬．机械设计课程设计［Ｍ］．北京：北京交通大学出版社，2010：13-30 ［4］王巍．机械制图［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2009：172-210

指导教师：2011 年5月16 日

系（教研室）主任2011 年5月23日

1. 工作原理和工艺动作分解

根据任务书的要求，该机械的应有的工艺过程是，机构应由双胶辊、切引刀、压引板和送料板的运动组成。各构件的运动形式为：

（1）双胶辊，每一个运动周期的开始转动一定角度将引线进给35mm，做间歇运动，其运动规律如图1-1所示：

图1—1双胶辊运动循环图

（2）切引刀，引线向下进给达到指定位置并且压引板压紧引线后，切引刀切断引线，之后压引板压紧引线插入鞭炮。其运动规律如图1—3所示：

图 1—2 切引刀运动循环图

（3）压引板，引线向下进给后，压引板水平方向正向进给5mm压紧引线，切引刀切断引线后再竖直向下进给10mm，使引线插入鞭炮，之后水平负方向退回5mm，再竖直向上进给10mm，准备下一个运动周期的循环。其运动规律如图1—2所示：

图 1—3 压引板运动循环图

（4）送料板，压引板将引线插进鞭炮并松开引线后，水平进给S=3.464mm。

其运动规律如图1—4所示：

图 1—4送料板运动循环图

2.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图

根据以上分析，拟定鞭炮插引机运动循环图如图2-1所示，制定运动循环图的目的是确定鞭炮插引机各机构执行构件动作的先后顺序、相位，以利于设计、装配和调试。

图2—1 鞭炮插引机运动循环图

步进电机课程设计

汇编及接口技术课程设计 题目：步进电机控制系统 班 级： 070609 学 号： 070609313 姓 名： 赵明 时 间： 2009年12月 成绩：

目录 (一)设计任务与要求-3- (二)设计方案（包括设计思路、使用到哪些芯片、各个 芯片的作用）-------------------------------------------------3 (三)硬件线路设计（包括线路图及连线说明）----------4 (四)软件设计（包括程序流程图）-------------------------4 (五)源程序（要有注释）-------------------------------------5 (六)调试过程（包括实验过程中的硬件连线，实验步骤、 出现的问题、解决的方法、使用的实验数据等）-----8 (七)总结（在整个设计过程中的心得和体会，150字左 右）----------------------------------------------------8

课程设计题目：步进电机控制系统 一．设计任务与要求 （一）设计目的 1.了解步进电机控制的基本原理，掌握控制步进电机转动的编程方 法。 2.进一步熟练8255的使用。 （二）设计内容 编程控制步进电机，使其能够正常运转，要求： 1.开关K8控制电机的启动与停止：当K8向上拨时，电机启动，否则电机停 止； 2.开关K1～7控制电机的转速：K1向上拨时，得到最低转速，…… K7向上 拨时，得到最高转速。 3.每个开关对应一个发光二极管，要求开关向上拨时，对应的发光二极管亮。二．设计方案 （一）步进电机原理 步进电机驱动原理是通过对每相线圈中的电流的顺序切换（实验中的步进电机有四相线圈，每次有二相线圈有电流，有电流的相顺序变化），来使电机作步进式旋转。驱动电路由脉冲信号来控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。 本实验使用的步进电机线圈由四相组成，驱动方式为二相激磁方式，如图3.1 所示。 图3.1 步进电机原理图 如表3.1所示，首先使HA线圈和HB线圈有驱动电流，接着使HB和HC、HC和HD、HD和HA，又返回到HA和HB有驱动电流，按这种顺序切换，电机轴按顺时针方向旋转。 表3.1 步进电机激磁方式

机械原理课程设计鞭炮插引机解析

湖南工业大学 课程设计 资料袋 学院（系、部）2010 ~ 2011 学年第2 学期 课程名称机械原理课程设计指导教师职称 学生姓名专业班级学号 题目鞭炮插引机的设计 成绩起止日期2011 年 6 月22 日～2011 年6月28 日 目录清单 序号材料名称资料数量备注 1 课程设计任务书 1 2 课程设计说明书 1 3 课程设计图纸 1 张 4 5 6

机械原理 设计说明书 鞭炮插引机的设计 起止日期：2011 年6 月22 日至2011 年 6 月28 日学生姓名 班级 学号 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院（部） 2009年6 月20 日

目录 0.设计任务书 (3) 1.工作原理和工艺动作分解 (4) 2.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (6) 3.执行机构选型 (7) 4.机械运动方案的选择和评定 (9) 5.机械传动系统的速比和变速机构 (11) 6.机构运动简图 (12) 7.切引刀凸轮机构尺度设计 (13) 8,切引刀凸轮机构速度分析 (15) 9.参考资料 (16) 10.设计总结 (17)

湖南工业大学 课程设计任务书 2010 —2011 学年第2 学期 学院（系、部）专业班级 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：鞭炮插引机的设计 完成期限：自2011 年 6 月22 日至2011 年 6 月28 日共 1 周 内容及任务一、设计的任务与主要技术参数 设计任务： 1）设计该鞭炮插引机的工作部分使双胶辊、切引刀、压引板、和送料板实现上述运动形式并达到性能参数的要求; 2)绘制机器工作部件的运动循环图； 3）只选原动机，拟定传动系统总体方案，一般包括带传动、齿轮和蜗杆传动等，绘制机械传动系统方案简图； 4）分配各级传动的传动比，确定各级传动的基本参数，并计算主要传动件的几何尺寸； 5）设计工作部分中的凸轮机构。确定运动规律，确定基圆半径，绘制凸轮的轮廓曲线，并校核最大压力角和最小曲率半径； 6）设计工作部分的连杆机构。确定各构件的运动尺寸和执行构件的运动参数； 7）设计工作部分中的间歇运动机构； 8）建立工作部分的运动模型并进行仿真分析（选作）。 其余设计参数是：引线长度35mm，鞭炮外径4mm；生产能力每分钟77排；机器运转不均匀系数 10%；驱动电机 0.55kw，1390r/min。 二、设计工作量 要求：对设计任务课题进行工作原理和工艺动作分解，根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图，进行执行机构选型，构思该机械运动方案，并进行的选择和评定，确定机械运动的总体方案，根据任务书中的技术参数，确定该机械传动系统的速比和变速机构，作出机构运动简图，对相关执行机构的具体尺度进行分析与设计。 要求有设计说明书一份，相关图纸一至两张。（有条件的要求用三维动画表述）。 进度安排 起止日期工作内容6.22-6.24 构思该机械运动方案 6.25-6.28 运动分析及整体设计 主要参考资料［1］朱理．机械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2010：1-325 ［2］戴娟．机械原理课程设计指导书［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2011：1-185 ［3］王洪、刘扬．机械设计课程设计［Ｍ］．北京：北京交通大学出版社，2010：13-30 ［4］王巍．机械制图［Ｍ］．北京：高等教育出版社，2009：172-210 指导教师：2011 年5月16 日 系（教研室）主任2011 年5月23日

基于单片机的步进电机课程设计报告

设计题目：基于单片机的步进电机控制系统设计 设计目的： 综合运用所学的《单片机原理及应用》的理论知识，通过实践加强对所学知识的理解，具备设计单片机应用设计系统的能力。以单片机为核心设计一个步进电机控制系统，要求能够通过键盘设置步进电机的正转和反转，加速和减速。并在LED 数码管显示器上显示步进电机转速。通过了解系统的软硬件构成及其特点，详细掌握怎样通过单片机控制其输出来控制步进电机的运转，并对应地在数码管上显示出来，更加系统的了解步进电机的组成，工作原理，控制方法。 设计要求： 【1】进行方案论证，说明步进电机控制系统的工作原理 【2】设计控制系统所需的硬件电路，给出电路原理图和元器件清单。 【3】给出软件流程图并编写程序源代码。 【4】完成系统的调试，给出调试结果并分析。 【5】了解单片机的内部结构，组成，学习单片机的工作原理以及内部工作状态，并熟悉在不同时刻，单片机的输入输出情况 【6】了解步进电机的分类和用途，掌握步进电机的内部结构以及工作原理，并学习单片机简单控制步进电机的正转和反转，加速和减速 【7】使用keil和proteus等软件进行系统的仿真，并在开发板硬件上实现。锻炼自己的编程，调试能力。 设计条件： 步进电机的工作原理 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件步进电机。在非超载的情况下，电机的转速，停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号时，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。称为“步距角”。它的旋转是以固定的角度一步一步运行的，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的，同时也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 电机的位置和速度与导电次数（脉冲数）和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定

微机原理课程设计 步进电机的正反转及调速控制分解

课程设计报告 题目步进电机正反转及调速 控制系统的设计 课程名称微机原理及应用 院部名称机电工程学院 专业电气工程及其自动化班级10电气1班 学生姓名管志成 学号1004103027 课程设计地点C304 课程设计学时20 指导教师李国利 金陵科技学院教务处制

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件，具有快速启动能力,定位精度高，能够直接接受数字量，因此被广泛地应用于数字控制系统中，如数模转换装置、精确定位、计算机外围设备等，在现代控制领域起着非常重要的作用。 本设计基于Proteus 7.8设计环境，运用了8086 CPU芯片以及74273芯片、74244芯片和步进电机以及7位小功率驱动芯片ULN2003A、按钮、指示灯等辅助硬件电路，设计了步进电机正反转及调速系统。绘制软件流程图，进行了软件设计并编写了源程序，最后对软硬件系统进行联合调试。该步进电机的正反转及调速系统具有控制步进电机正反转的功能，还可以对步进电机进行调速，不同的按钮对应不同的速度，并且在没有速度按钮按下的时候，步进电机自动切换到停止状态。 关键词：步进电机；正反转；调速控制；ULN2003A芯片；8086微机系统

一、概述 1.1 课程设计的目的 (4) 1.2课程设计的要求 (4) 二、总体设计方案及说明 2.1 系统总体设计方案 (5) 2.2系统工作框图 (5) 三、系统硬件电路设计 3.1 Intel 8086 微处理器的简介 (6) 3.2 步进电机的原理 (7) 3.3 ULN2003A的简介 (8) 3.4 74154芯片简介 (9) 3.5 74LS273芯片简介 (10) 3.6 8086最小系统的设计 (11) 3.7 步进电机及其驱动电路的设计 (12) 3.8 电机状态显示电路的设计 (12) 3.9 输入采样电路的设计 (13) 3.10系统总电路图 (14) 四、系统软件部分设计 4.1 系统流程图 (15) 4.2 系统软件源程序 (16) 4.2.1电机绕组通电顺序设定 (16) 4.2.2 延时子程序设计 (16) 4.2.3 汇编源程序及说明 (16) 五、总结 5.1 系统软硬件的联合调试 (21) 5.2 问题分析和解决方案 (23) 5.3 心得与体会 (23) 六、参考文献 (23) 附录：总电路图 (25)

微机原理步进电机控制课程设计报告

河北科技大学 课程设计报告学生姓名：学号： 专业班级： 课程名称： 学年学期： 2 0 —2 0 学年第学期指导教师： 2 0 年月 课程设计成绩评定表

目录 一、设计题目………………………………………………………………. 二、设计目的………………………………………………………………. 三、设计原理及方案………………………………………………………. 四、实现方法………………………………………………………………. 五、实施结果………………………………………………………………. 六、改进意见及建议……………………………………………………….

七、设计体会………………………………………………………………. 、 一、设计题目 编程实现步进电机的控制 二、设计目的 1.了解步进电机控制的基本原理 2.掌握控制步进电机转动的编程方法 3.了解8086控制外部设备的常用电路 4.掌握8255的使用方法 三、设计原理及方案 设计原理 步进电机驱动原理是通过对每相线圈中的电流的顺序切换（实验中的步进电机有四相线圈，每次有二相线圈有电流，有电流的相顺序变化），来使电机作步进式旋转。 驱动电路由脉冲信号来控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。 利用 8255对四相步进电机进行控制。当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度（一个步距角）。当通电状态的改变完成一个循环时，转子转过一个齿距。四相步进电机可以在不同的通电方式下运行，常见的通电方式有单（单相绕组通电）四拍（A-B-C-D-A…），双（双相绕组通电）四拍（AB-BC-CD-DA-AB…），八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A…）等。 通过编程对8255的输出进行控制，使输出按照相序表给驱动电路供电，则步进电机的输入也和相序表一致，这样步进电机就可以正向转动或反向转动。 硬件连接图 四．实现方法 ．步进电机控制程序流图

课程设计-鞭炮插引机

课程设计 机械原理课程设计 课程设计项目：鞭炮插引机的设计 院（系）：机械工程学院 班级： 0.0.0 同组成员： 0.0.0 0.0.0 0.0.0 指导老师： 0.0.0 2014年6月20日 星期五

前言 随着经济的发展，市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、价格低廉、效率高、能耗低的机械产品，而决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。机械产品设计中，首要任务是进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机构的选用和创新设计。这要求设计者综合应用各类典型机构的结构组成、运动原理、工作特点、设计方法及其在系统中的作用等知识，根据使用要求和功能分析，选择合理的工艺动作过程，选用或创新机构型式并巧妙地组合成新的机械运动方案，从而设计出结构简单、制造方便、性能优良、工作可靠、实用性强的机械产品。 机械原理课程设计是通过对某种简单的机器（工艺过长比较简单的机器）的分析，进行机构运动简图的设计，包括机器性能的分析、工艺动作过程的确定、执行机构的选择、机械运动方案的评定、机构尺度综合等等，吉祥街原理课程设计也是我们大学生在大学期间第一次应用已学过的只 是和计算机工具比较全面地、具有实际内容和意义的课程设计，也是机械原理课程的一个重要的实践教学环节，作为知识转化为能力的桥梁，机械原理课程设计的主要目的是进一步巩固我们所学的理论知识，并将其系统化，同时通过设计培养我们综合运用所学的知识独立解决实际的问题的能力，让我们学会合理地利用专业知识创造性地构思出各种可能的方案，并从中选出最佳方案，在机构的分析与综合方面得到一次全面系统的训练。更多的是通过机械原理课程设计培养我们的开发和创新能力，并且可以加强我们的机械设计的基本功，和培养以及各种线代设计方法与手段的掌握与应用，让我们具有更高的综合素质，来适应时代的要求。 本次我们设计的是鞭炮的插引机设计，目前许多鞭炮生产企业均采用人工插入引线，工人的劳动强度大，生产效率低。为了提高引线插入的效率，减轻工人的劳动强度，我们尝试着设计一种鞭炮插引机。

步进电机实验报告剖析

北华航天工业学院 课程设计报告（论文） 课程名称：微机控制技术课程设计 设计课题：步进电机的控制系统 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 设计时间：2013年06月11日

北华航天工业学院电子工程系 微机控制技术课程设计任务书 姓名：专业：班级： 指导教师：职称：教授时间：2013.6.11 课程设计题目：步进电机的控制系统 设计步进电机单片机控制系统，其功能如下： 1．具有对步进电机的启停、正反转、加减速控制； 2．控制按钮分别为正转、反转、加速、减速、以及停止键； 3．能够通过三位LED数码管（或液晶显示器）显示当前的转动速度，并且由两只不同颜色的发光二极管分别指示正转和反转，因此可以清楚的显示当前转动方向和转速； 4．要求每组选择的步进电机控制字不同； 5．用单片机做控制微机； 应用软件：keil protues 成果验收形式： 1.课程设计的仿真结果 2.课程设计的报告书 参考文献： 【1】张家生. 电机原理与拖动基础【M】. 北京：北京邮电大学出版社，2006. 【2】马淑华，王凤文，张美金. 单片机原理与接口技术【M】.北京：北京邮电大学出版社，2007. 【3】顾德英，张健，马淑华.计算机控制技术【M】. 北京：北京邮电大学出版社，2006. 【4】张靖武，周灵彬. 单片机系统的PROTEUS设计与仿真【M】. 北京：电子工业出版社，2007 第16周 时间 安排 指导教师教研室主任： 2013年06 月11日

内容摘要 步进电机是一种进行精确步进运动的机电执行元件，它广泛应用于工业机械的数字控制，为使系统的可靠性、通用性、可维护性以及性价比最优，根据控制系统功能要求及步进电机应用环境，确定了设计系统硬件和软件的功能划分，从而实现了基于8051单片机的四相步进电机的开环控制系统。控制系统通过单片机存储器、I/O接口、中断、键盘、LED显示器的扩展、步进电机的环形分频器、驱动及保护电路、人机接口电路、中断系统及复位电路、单电压驱动电路等的设计，实现了四相步进电机的正反转，急停等功能。为实现单片机控制步进电机系统在数控机床上的应用，系统设计了两个外部中断，以实现步进电机在某段时间内的反复正反转功能，也即数控机床的刀架自动进给运动，随着单片机技术的不断发展，单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，自六十年代初期以来，步进电机的应用得到很大的提高。 关键词：步进电机单片机数码管显示

机械原理课程设计鞭炮插引机长安大学

机械原理课程设计 说明书 设计题目：鞭炮插引机的设计学院： 专业： 班级： 设计者：Cookie 指导教师：成建联 2013年7月1日

前言 传统的生产方式主要靠人力生产，工人劳动强度大，生产效率低。随着科学技术、工业生产水平的不断发展，越来越多的机械设备开始出现，生产工业化水平不断加强，生产力大大提高。 企业为了赢得市场，必须不断开发符合市场需求的产品。新产品的设计与制造，其中设计是产品开发的第一步，是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素。机械产品的设计是对产品的功能、工作原理、系统运动方案、机构的运动与动力设计、机构的结构尺寸、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算，并将其转化为具体的描述以作为制造的工作过程。其中机械产品的功能、工作原理、系统运动方案、机构的运动与动力设计、机构的结构尺寸、力和能量的传递方式等容是机械原理课程的教学容。 当今世界，科学技术突飞猛进，知识经济已见端倪，综合国力的竞争日趋激烈。国力的竞争，归根结底是科技与人才的竞争。而机械原理课程设计是机械原理课程的一个重要实践性教学环节，同时，又是机械类专业人才培养计划中一个相对独立的设计实践，在培养学生的机械综合设计能力及创新意识与能力方面，起着重要的作用。在课程设计中，它培养了学生创新设计的能力。 此次设计的题目是鞭炮插引机的设计，它需要学生综合运用所学到的知识，同时又可以很好地考察学生的学习能力和创新能力，是机

械原理课程设计中的典型课题。 目录 一、设计题目 (3) 1.1工作原理及工艺动作过程简介 (3) 1.2原始数据及设计要求 (3) 1.3设计任务 (4) 1.4设计提示 (4) 二、设计工作原理 (4) 2.1原动机的选择原理 (4) 2.2传动机构的选择和工作原理 (5) 三、功能分解 (5) 四、运动方案的选择 (6)

机器人课程设计报告范例

机器人课程设计报告范例

**学校 机器人课程设计名称 院系电子信息工程系 班级10电气3 姓名谢士强 学号107301336 指导教师宋佳

目录 第一章绪论 (2) 1.1课程设计任务背景 (2) 1.2课程设计的要求 (2) 第二章硬件设计 (3) 2.1 结构设计 (3) 2.2电机驱动 (4) 2.3 传感器 (5) 2.3.1光强传感器 (5) 2.3.2光强传感器原理 (6) 2.4硬件搭建 (7) 第三章软件设计 (8) 3.1 步态设计 (8) 3.1.1步态分析： (8) 3.1.2程序逻辑图： (9) 3.2 用NorthStar设计的程序 (10) 第四章总结 (12) 第五章参考文献 (13)

第一章绪论 1.1课程设计任务背景 机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成．这三大部分可分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交互系统、人机交互系统、控制系统六个子系统现在机器人普遍用于工业自动化领域，如汽车制造，医疗领域，如远程协助机器人，微纳米机器人，军事领域，如单兵机器人，拆弹机器人，小型侦查机器人（也属于无人机吧），美国大狗这样的多用途负重机器人，科研勘探领域，如水下勘探机器人，地震废墟等的用于搜查的机器人，煤矿利用的机器人。如今机器人发展的特点可概括为：横向上，应用面越来越宽。由95%的工业应用扩展到更多领域的非工业应用。像做手术、采摘水果、剪枝、巷道掘进、侦查、排雷，还有空间机器人、潜海机器人。机器人应用无限制，只要能想到的，就可以去创造实现；纵向上，机器人的种类会越来越多，像进入人体的微型机器人，已成为一个新方向，可以小到像一个米粒般大小；机器人智能化得到加强，机器人会更加聪明 1.2课程设计的要求 设计一个机器人系统，该机器人可以是轮式、足式、车型、人型，也可 以是仿其他生物的，但该机器人应具备的基本功能为：能够灵活行进，能感知光源、转向光源并跟踪光源；另外还应具备一项其他功能，该功能可自选（如亮灯、按钮启动、红外接近停止等）。 具体要求如下： 1、根据功能要求进行机械构型设计，并用实训套件搭建实物。 2、基于实训套件选定满足功能要求的传感器； 3、设计追光策略及运动步态； 4、用NorthStar设计完整的机器人追光程序；

单片机课程设计-单片机控制步进电机

课程设计报告 题目单片机控制步进电机 课程名称单片机原理及接口技术 院部名称 专业自动化 班级M10自动化 学生姓名 学号 课程设计地点 课程设计学时 指导教师高峰 金陵科技学院教务处制 【注：根据课程设计大纲第四项具体要求撰写课程设计报告】

目录 1设计任务和要求 (3) 2设计思路 (4) 3系统硬件设计 (5) 3.1 硬件电路的工作原理 (5) 3.2步进电机模块 (5) 3.3控制模块 (6) 3.4主要元件介绍： (6) 4软件编程 (11) 5 调试过程与结果 (20) 5.1正转结果显示： (20) 5.1.1正转加速： (21) 5.1.2正转减速： (21) 6 总结与体会 (24) 7 参考资料 (26) 8 附录 (26)

1设计任务和要求 单片机课程设计是考察学生利用所学过的专业知识，进行综合的电机控制系统设计并最终完成实际系统连接，能够使学生对电气与自动化的专业知识进行综合应用，培养学生的创新能力和团队协作能力，提高学生的动手实践能力。最终形成一篇符合规范的设计说明书，并参加综合实践答辩，为后期的毕业设计做好准备。 本次设计考核的能力主要有： 1)专业知识应用能力，包括电路分析、电子技术、单片机、检测技术、电 气控制、电机与拖动、微特电机及其驱动、计算机高级语言、计算机辅 助设计、计算机办公软件等课程，还包括本专业的拓展性课程如变频器、组态技术、现场总线技术、伺服电机等课程。 2)项目设计与运作能力，团队协作能力，技术文档撰写能力，PPT汇报与 口头表达能力。 3)电气与自动化系统的设计与实际应用能力。 要求完成的工作量包括： 1)现场仿真演示效果。 2)学生结合课题进行PPT演讲与答辩。 3)学生上交课题要求的各类设计技术文档。

步进电机实验报告

单片机实验 课程名称：步进电机表实验 授课班级：2010级自动化三班 任课教师：文远熔 计划学时：32学时 实验组员：张藤耀赵福亮王聪慧 秦菱蔚梁钦郑欢

目录 摘要………………………………………………………………………… 第一章概述…………………………………………………………………………………………. 1.1实验目的………………………………………………………………………… 1.2实验要求………………………………………………………………………… 1.3步进电机的介绍…………………………………………………………………… 1.4 研究思路………………………………………………………………………… 第二章硬件设计………………………………………………………….. 2.1 51单片机介绍…………………………………………………………………… 2.2 UIN2003A…………………………………………………………………………… 2.3 ZLG7290…………………………………………………………………………… 2.3.1 7290工作原理………………………………………………………………… 2.3.2 7290引脚图…………………………………………………………………… 第三章相关图像………………………………………………………………. 3.1 总电路图……………………………………………………………………… 3.2 7290控制数码管……………………………………………………………………… 3.3 程序流程图………………………………………………………………………… 3.3.1 控制框图………………………………………………………………………… 3.3.2 流程图………………………………………………………………………… 第四章调试………………………………………………………………………第五章心得体会…………………………………………………………………附录【一】系统程序……………………………………………………………附录【二】参考文献…………………………………………………………….

PLC课程设计步进电机

电气控制技术 课程设计 题目: 步进电机的控制 院系名称：电气工程学院 成绩： 指导老师签名：

目录 1 系统概述 (1) 1.1 对被控对象步进电机控制的分析 (1) 1.2 设计的目的及工作内容 (1) 2 方案论证 (2) 2.1 开环控制系统 (2) 2.2 闭环控制系统 (2) 3 硬件设计 (3) 3.1 系统的原理方框图 (3) 3.2 I/O分配 (3) 3.3 主电路及I/O接线图 (4) 3.4 元器件选型 (4) 3.4.1 步进电机选型 (4) 3.4.2 PLC选型 (5) 3.4.3 按钮选型 (6) 3.4.4 熔断器选型 (6) 3.5 元件清单 (7) 4 软件设计 (4) 4.1 主流程 (8) 4.1.1 转速控制 (8) 4.1.2 正反转控制 (9) 4.1.3 步数控制 (9) 4.1.4 程序流程图 (9) 4.2 梯形图及其功能注释 (10) 5 系统调试 (14) 5.1 软件调试 (14) 5.2 硬件调试 (14) 5.2.1 转速控制过程 (14) 5.2.2 正反转控制过程 (14) 5.2.3 单步执行控制过程 (14) 5.3 调试结果分析 (14) 设计心得 (15) 参考文献 (16)

1 系统概述 1.1 对被控对象步进电机控制的分析 三相步进电动机是一种将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件。步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比，其转速与单位时间内输入的脉冲数（脉冲频率）成正比，其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。所以只要控制指令脉冲的数量、频率及电机绕组通电相序，便可控制步进电机的输出位移量、速度和转向。步进电机具有较好的控制性能，其启动、停车、反转及其它任何运行方式改变，都在少数脉冲内完成，且可获得较高的控制精度，因而得到了广泛的应用。典型步进电机外观如图1-1。 图1-1典型步进机 1.2 设计的目的及工作内容 本设计的主要研究内容是以三菱FX2N系列PLC（可编程逻辑控制器）为核心控制步进电机，及其相关外围电路组成的控制电路设计。可以通过对几个开关按钮的控制来实现对步进电机转动的方向、速度和步数的控制。 用PLC控制三相六拍步进电机实现如下操作，其控制要求如下： 三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，正转的顺利为：A-AB-B-BC-C-CA-A；反转的顺利为：A-CA-C-BC-B-AB-A。 1.要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。 2.具有两种转速： （1）开关闭合，则转过一个步距角需0.5s。

微机原理步进电机控制课程设计报告

科技大学 课程设计报告 学生：学号： 专业班级： 课程名称： 学年学期：2 0 —2 0 学年第学期 指导教师： 20 年月

课程设计成绩评定表

目录 一、设计题目………………………………………………………………. 二、设计目的………………………………………………………………. 三、设计原理及方案……………………………………………………….

四、实现方法………………………………………………………………. 五、实施结果………………………………………………………………. 六、改进意见及建议………………………………………………………. 七、设计体会………………………………………………………………. 、 一、设计题目 编程实现步进电机的控制 二、设计目的 1.了解步进电机控制的基本原理 2.掌握控制步进电机转动的编程方法 3.了解8086控制外部设备的常用电路 4.掌握8255的使用方法 三、设计原理及方案 3.1设计原理 步进电机驱动原理是通过对每相线圈中的电流的顺序切换（实验中的步进电机有四相线圈，每次有二相线圈有电流，有电流的相顺序变化），来使电机作步进式旋转。驱动电路由脉冲信号来控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。 利用8255对四相步进电机进行控制。当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度（一个步距角）。当通电状态的改变完成一个循环时，转子转过一个齿距。四相步进电机可以在不同的通电方式下运行，常见的通电方式有单（单相绕组通电）四拍（A-B-C-D-A…），双（双相绕组通电）四拍（AB-BC-CD-DA-AB…），八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A…）等。 通过编程对8255的输出进行控制，使输出按照相序表给驱动电路供电，则步进电机的输入

课程设计-三相步进电机

南华大学电气工程学院 《电子技术课程设计》任务书 设计题目：步进电机控制电路 专业：本10电力02班 学生姓名: 邓鹏学号: 20104450226 起迄日期: 2012年9月28日—2012年12月28日指导教师:刘原欧阳宏志 教研室主任：苏泽光

目录 1 设计任务和要求 (2) 2电路原理分析 (3) 3 矩形波产生电路（含555电路） (4) 4 三相三拍脉冲分配器 (5) 5三相六拍脉冲分配器 (5) 6功放电路部分 (7) 7电路总原理图 (7) 8三相三拍脉冲分配器仿真图及PCB (8) 9三相六拍脉冲分配器部分仿真图及PCB图 (9) 10元件清单 (11) 11心得体会 (12)

步进电动机的控制电路 一、设计任务和要求 1、设计任务 设计制作步进电机的控制电路。 2、设计要求 (1)使用D触发器或主从JK触发器设计一个兼有三相六拍、三相三拍两 种工作方式的脉冲分配器。 (2)能控制步进电机作正向和反向运动。 (3)设计电路工作的时钟信号频率为10-100Hz。 (4)设计驱动步进电机的脉冲放大电路，使之能驱动一个相电压为24V， 相电流为0.2A的电机工作。 二．电路原理分析 1.设计要求分析 图1 三相步进电机原理图 步进电动机是一种用脉冲控制的电动机，它能将脉冲信号转换成相应的角位移。下面以反应式步迸电动机为例，说明它的结构和工作原理。 如图是三相步进电动机的结构图。从图中可以看出，电动机的定子上有六个等分的磁极，AA'、BB'、CC'，每两个相对的齿构成一相。每相上绕有一组线圈。转子有四个齿，上边不绕线圈。当A相通电，B、C相都不通电时，那么由于AA'

鞭炮插引机课程设计说明书

课程设计（课程实习） 机械原理课程设计 院（系、部）：机械工程学院 姓名： 同组成员： 班级： 指导教师签名： 2011年6月28日·北京

目录 0.设计任务书 (2) 1.工作原理和工艺动作分解 (4) 2.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (6) 3.执行机构选型 (7) 4.机械运动方案的选择和评定 (9) 5.机械传动系统的速比和变速机构 (11) 6.机构运动简图 (12) 7.切引刀凸轮机构尺度设计 (14) 8,压引板凸轮机构尺度设计 (16) 9.槽轮机构的尺度设计 (18) 10.参考资料 (20) 11.设计总结 (21)

课程设计任务书 2011 —2012学年第2学期 机械工程学院（系、部）过程装备与控制工程专业102班级课程名称：机械原理课程设计 设计题目：鞭炮插引机的设计 完成期限：自2012年6月23日至2012年6月29日共1周

指导教师： 2012年 6月 29 日系（教研室）主任：2012年 6月 29日

1. 工作原理和工艺动作分解 一．工作原理 机构工作原理视图 传动示意图 传动原理示意图 二．工艺动作分解 根据任务书的要求，该机械的应有的工艺过程是，机构应由双胶辊、切引刀、压引板和送料板的运动组成。各构件的运动形式为： （1）双胶辊，每一个运动周期的开始转动一定角度将引线进给45mm，做间歇运动，其运动规律如图1-1所示：

90 180 270 360 主轴转角 图1—1双胶辊运动循环图 （2）切引刀，引线向下进给达到指定位置并且压引板压紧引线后，切引刀切断引线，其运动规律如图1—3所示： S 50 主轴转角 90 180 270 360 图 1—2 切引刀运动循环图 （3）压引板，引线向下进给后，压引板水平方向正向进给30mm压紧引线，切引刀切断引线后再压引板松开，准备下一个运动周期的循环。其运动规律如图 1—2所示： S 30 主轴转角 90 180 270 360 图 1—3 压引板运动循环图 （4）送料板，压引板将引线插进鞭炮并松开引线后，水平进给S=8*0.86mm=7mm。 其运动规律如图1—4所示 S 主轴转角 90 180 270 360

步进电机实验报告

步进电机实验报告 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

Arduino步进电机实验报告 步进电机是将电信号转变为或的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。在非超载的情况下，的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制来控制电机转动的和，从而达到调速的目的。 实验目的： （1）了解步进电动机工作原理。 （2）熟悉步进电机驱动器使用方法。 （3）掌握步进电动机转向控制编程。 实验要求： （1）简要说明步进电动机工作原理。 （2）熟记步进电机驱动器的使用方法。 （3）完成步进电动机转速转向控制编程与实现。 （4）提交经调试通过的程序一份并附实验报告一份。 实验准备： 1. ArduinoUNOR3开发板 Arduino是一块基于开放原始代码的Simplei/o平台，并且具有开发语言和开发环境都很简单、易理解的特点。让您可以快速使用Arduino做出有趣的东西。它是一个能够用来感应和控制现实物理世界的一套工具。它由一个基于单片机并且开放源码的硬件平台，和一套为Arduino板编写程序的开发环境组成。Arduino可以用来开发交互产品，比如它可以读取大量的开关和传感器信号，并且可以控制各式各样的电灯、电机和其他物理设备。Arduino项目可以是单独的，也可以在运行时和你电脑中运行的程序（例如：Flash，Processing，MaxMSP）进行通讯。

步进电机控制系统课程设计

步进电机控制系统课程设计 一、 3 1. 系统设计摘要 (3) 2. 系统设计概要 (3) （1）设计目的 (3) （2）设计内容 (3) （3）工作原理 (3) I.步进电机工作原理 II.设计工作原理 二、 (5) 1总体设计.......................................... 5 2．系统控制电路 (5) 三、.......................................... 8 1总体设计.......................................... 8 （1）设计思想.......................................... 8 （2）系统总体流程图.................................... 9 2关键模块设计. (10) 1开关控制流程图.................................... 10 2通电方式流程图 (11) (12) (13) (16) 1.

步进电动机是机电数字控制系统中常用的控制元件之一。由于其精 度高，体积小，控制方便灵活，因此在智能仪表和位置中得到了广泛应 用。如在绘图机，打印机及光学仪器中，都采用了步进电机。 步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲 转化为角位移，通俗地说：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱 动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。通过控制 脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时通过控 制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步 进电机是一种将脉冲信号转换成直线位移或角位移的控制微电机,其步 距角位移和转速分别与输入电机绕组的脉冲个数和脉冲频率成比例;它 易于实现与计算机或其它数字元件接口，适用于数字控制系统。本设计 通过一种设计方案，包括硬件的介绍和组建、硬件原理图和软件流程图 的设计、源程序的编写等，介绍一种基于单片机的步进电机运行控制系 统。 2. a. 了解步进电机的基本结构和工作原理； b. 了解步进电机的的基本控制原理； c. 掌握用单片机的步进电机控制系统的硬件设计方法； d. 熟悉步进电机驱动程序的设计与调试并使用仿真软件进行调试； e. 掌握控制步进电机的步数、转向、启停等功能的程序设计方法； f . 提高单片机应用系统设计和调试水平。 设计一个单片机控制三相步进电机控制系统，系统具有如下功能： a. 电机启停由K3键控制，方向控制由K4控制； b. 通电方式选择由K0-K2键决定，K0为单三拍，K1为双三拍，

全自动高速插引机的设计与实现

全自动高速插引机的设计与实现 【摘要】鉴于传统插引方法的低效以及现在市面上的插引机在工作过程中，不能对插饼进行计数而采用手工计数、噪声大、产生高温后不能实时报警以及系统卡引不能及时监控停机等问题而发明一种具有温度监控、可视化精确计数、防卡引、低噪声的全自动鞭炮插引机。改变以往插引手动或脚踏的状态，大大的提高生产效率，降低人工成本，满足安全、高效的生产要求。 【关键词】插引机；单片机；鞭炮 传统的插引方法是采用手工方法，将鞭炮引线一根一根地插入鞭炮饼盘中的一个个鞭炮筒子里，一饼盘鞭炮中一般有几百个或上千个鞭炮筒子，采用手工方法将鞭炮引线插入鞭炮筒子中，费时费力，工作效率又低。另外，目前的鞭炮插引设备常出现积引现象，过引轮较小，而造成折断，无法进行下一步插引工序，饼盘工作台为固定式，故插引操作过程中移动饼盘吃力，劳动强度大，同时饼盘与导引滑板难以对齐，工作效率低，插引准确性与可靠性差。 1、全自动高速插引机系统组成及原理分析 全自动高速插引机由机架、导引板、导引辊、导孔板、压引辊、压引板、导引槽、鞭炮饼盘台、同步齿轮、齿轮传动装置、控制器等构成。其中机头可以上下调整，左右水平调整，用来对准饼盘，使切好的引线落入鞭炮中。 导引板上开有小孔，可允许多根引线通过，配合导引辊，通过引线时，引线不易断开。引线通过导孔板的时候，固定其位置，由压引辊确定角度，得到需要的引线长度，带刀片的切割臂通过来回运动切断引线，得到的引线再经由导引槽，压引板防止引线飞出，落入饼盘下的鞭炮中。鞭炮饼盘台由两个电机组成，一个电机控制饼盘送料距离，送料板通过进给位移S到达指定位置，对准导引槽。误差小。一个电机控制饼盘旋转120°，旋转3次，完成一次工作循环。 图1 全自动高速插引机系统构成图 2、机械设计 （1）切引机机构设计 切引机构由送引、切引、落引、动力、传感器这六部分组成。 开启电源，切引电机运转，通过带传动把力传递给传动轴，传动轴匀速转动时，间歇送进机构作用，带动棘轮运动，棘轮转动8分之一圈，棘轮转动的同时压引辊转动，通过同步齿轮带动导引辊运转，拉扯引线向下运动，得到需要的引线长度。压引辊运动完成后，传动轴上的切引凸轮顶住切割臂上的滑轮，切割臂做来回摆动运动，切割完成，切割臂复位。切割好的引线落入导引槽中，同时传

基于单片机控制的步进电机控制器课程设计

基于单片机控制的步进电机控制器课程设计任务书一．设计要求 （一）基本功能 1．实现步进电机的正反转控制。 2．实现步进电机的加速控制。 3．实现步进电机的减速控制。 如过载保护、欠压保护、短路保护和防飞车等功能。 （二）扩展功能 任意设定一点为圆心，实现一个直径为10cm的圆形轨迹运动。 二．设计内容 （1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系； （2）确定元器件及元件参数； （3）进行电路模拟仿真； （4）SCH文件生成与打印输出； 三．编写设计报告 写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 四．答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题。 五．计划完成时间三周 1．第一周完成软件和硬件的整体设计，同时按要求上交设计报告一份。 2．第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。 3．第三周完成软件和硬件的联合调试。

目录 1引言 (1) 2总体设计方案 (1) 2.1设计思路 (1) 2.1.1 硬件设计 (1) 2.1.2软件设计 (1) 2.2总体设计方框图 (2) 3 设计原理分析 (2) 3.1 控制按钮分析 (2) 3.2 复位电路和晶振电路分析 (3) 3.3 保护电路分析 (3) 3.4 输出驱动电路 (4) 4 总结与体会 (5) 参考文献 (6) 附录（一） (7) 附录（二） (8)

基于单片机控制的步进电机控制器 摘要：本设计为电子工程专业学生在校期间的单片机课程设计实习。是基于单片机控制的步进电机控制器。在科学技术迅速发展的今天，自动化控制技术日益完善和成熟，对步进电机的要求也越来越高，社会上所需这方面的人才也越来越多，通过本次实习，可以提高学生的动手动脑，全面综合的运用所学专业知识的能力，增强学习专业知识和技能的兴趣，掌握单片机的运用方法和技巧，深入了解步进电机的工作原理。学会用科学技术来解决生活，生产中遇到的实际问题，真正做到学以致用，造福社会。本设计是通过单片机按顺序给绕组施加有序的脉冲电流，就可以控制步进电机的转动，从而实现数字和角度的转换，转动的角度大小与施加的脉冲数成正比，转动的速度与脉冲频率成正比，而转动方向则与脉冲的顺序有关。 关键词：单片机步进电机控制系统 1 引言 步进电动机是数字控制电动机。它将电脉冲信号转换成角位移，即给一个脉冲信号，步进电动机就转动一个角度或直线位移一步，也由此称为“步进电动机”，又称“脉冲电动机”。近十年来，数字技术，计算机技术和永磁材料的迅速发展，推动了步进电动机的发展，为步进电动机的应用开避了广阔的前景。步进电动机运用广泛，常用于军事雷达，机器人，CNC数控机床等精密控制系统。 目前，在工业中主要使用的是反应式步进电动机，它由定子和转子两部分组成。一般相数为2，3，4，5，6，每相两个绕组套在一对定子磁极上，成为控制绕组，转子是无绕组铁心。其具有力矩/惯性比高，频率响应快，步进频率高，不通电时可以自由转动，可以正反方向旋转，而且结构简单，工作寿命长。 2 总体设计方案 2.1 设计思路 2.1.1 硬件设计 （1）中心电路：中心电路采用TA89S51单片机芯片，晶振采用12MHZ，具有上电自动复位和手动复位功能。 （2）输入电路：输入电路由5个按钮组成，功能分别为正转，反转，加速，减速和停止，经过上拉电阻分别接到单片机P1口对应端。 （3）输出电路：由单片机P2口相应端输出有序的电脉冲，经过74LS04反相，驱动模拟灯有规律点亮，并经过2803A驱动器驱动，带动步进电机转动。 （4）保护电路：由模拟飞车保护电路，过载保护电路，欠压保护电路和短路保护电路组成。当电路异常时，有灯指示，并且将保护信号送到单片机P0.0口进行停车保护。 2.1.2 软件设计