单片机电子万年历毕业论文

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近几年单片机得到了飞速的发展，单片机最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中。下面是我精心推荐的一些单片机技术论文题目，希望你能有所感触! 单片机技术论文题目 1. 智能压力传感器系统设计 2. 智能定时器 3. 液位控制系统设计 4. 液晶控制模块的制作 5. 嵌入式激光打标机运动控制卡软件系统设计 6. 嵌入式激光打标机运动控制卡硬件系统设计 7. 基于单片机控制的数字气压计的设计与实现 8. 基于MSC1211的温度智能温度传感器 9. 机器视觉系统 10. 防盗与恒温系统的设计与制作 11. 防盗报警器 12. AT89S52单片机实验系统的开发与应用 13. 在单片机系统中实现SCR(可控硅)过零控制 14. 微电阻测量系统 15. 基于单片机的电子式转速里程表的设计 16. 基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统 17. 公交车汉字显示系统 18. 基于单片机的智能火灾报警系统 19. WIN32环境下对PC机通用串行口通信的研究及实现 20. FIR数字滤波器的MATLAB设计与实现方法研究 21. 无刷直流电机数字控制系统的研究与设计 22. 直线电机方式的地铁模拟地铁系统制作 23. 稳压电源的设计与制作 24. 线性直流稳压电源的设计 25. 基于CPLD的步进电机控制器 26. 全自动汽车模型的设计制作 27. 单片机数字电压表的设计 28. 数字电压表的设计 29. 计算机比值控制系统研究与设计 30. 模拟量转换成为数字量的红外传输系统 31. 液位控制系统研究与设计 32. 基于89C2051 IC卡读/写器的设计 33. 基于单片机的居室安全报警系统设计 34. 模拟量转换成为数字量红外数据发射与接收系统 35. 有源功率因数校正及有源滤波技术的研究 36. 全自动立体停车场模拟系统的制作 37. 基于I2C总线气体检测系统的设计 38. 模拟量处理为数字量红外语音传输接收系统的设计 39. 精密VF转换器与MCS-51单片机的接口技术 40. 电话远程监控系统的研究与制作 41. 基于UCC3802的开关电源设计 42. 串级控制系统设计 43. 分立式生活环境表的研究与制作(多功能电子万年历) 44. 高效智能汽车调节器 45. 变速恒频风力发电控制系统的设计 46. 全自动汽车模型的制作 47. 信号源的设计与制作 48. 智能红外遥控暖风机设计 49. 基于单片控制的交流调速设计 50. 基于单片机的多点无线温度监控系统 51. 蔬菜公司恒温库微机监控系统 52. 数字触发提升机控制系统 53. 农业大棚温湿度自动检测 54. 无人监守点滴自动监控系统的设计 55. 积分式数字电压表设计 56. 智能豆浆机的设计 57. 采用单片机技术的脉冲频率测量设计 58. 基于DSP的FIR滤波器设计 59. 基于单片机实现汽车报警电路的设计 单片机技术论文 单片机应用技术探究 摘要：近几年单片机得到了飞速的发展，单片机最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中。目前大量的嵌入式系统均采用单片机，本文分析了单片机的形成及发展过程以及当前的技术进展，同时分析了影响单片机系统可靠性的原因，并论述提高单片机可靠性的措施。 关键词：单片机;可靠性技术;发展趋势 中图分类号： C35 文献标识码： A 引言 单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。现在可以说单片机是百花齐放的时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势 。 一 、单片机的应用场合 智能仪器仪表。单片机用于各种仪器仪表，一方面提高了仪器仪表的使用功能和精度，使仪器仪表智能化，同时还简化了仪器仪表的硬件结构，从而可以方便地完成仪器仪表产品的升级换代。如各种智能电气测量仪表、智能传感器等。 机电一体化产品。机电一体化产品是集机械技术、微电子技术、自动化技术和计算机技术于一体，具有智能化特征的各种机电产品。单片机在机电一体化产品的开发中可以发挥巨大的作用。典型产品如机器人、数控机床、自动包装机、点钞机、医疗设备、打印机、传真机、复印机等。 实时工业控制。单片机还可以用于各种物理量的采集与控制。电流、电压、温度、液位、流量等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便地实现。在这类系统中，利用单片机作为系统控制器，可以根据被控对象的不同特征采用不同的智能算法，实现期望的控制指标，从而提高生产效率和产品质量。典型应用如电机转速控制、温度控制、自动生产线等。 家用电器。家用电器是单片机的又一重要应用领域，前景十分广阔。如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。另外，在交通领域中，汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子还有分布式系统的前端模块等等。 二、分析单片机可靠性限制原因及应对措施 目前，大量的嵌入式系统均采用了单片机，并且这样的应用正在更进一步扩展;但是多年以来人们一直为单片机系统的可靠性问题所困惑。在一些要求高可靠性的控制系统中，这往往成为限制其应用的主要原因。 1.单片机系统的失效分析 一个单片机系统的可靠性是其自身软硬件与其所处工作环境综合作用的结果，因此系统的可靠性也应从这两个方面去分析与设计。对于系统自身而言，能不能在保证系统各项功能实现的同时，对系统自身运行过程中出现的各种干扰信号及直接来自于系统外部的干扰信号进行有效的抑制，是决定系统可靠性的关键。有缺陷的系统往往只从逻辑上去保证系统功能的实现，而对于系统运行过程中可能出现的潜在的问题考虑欠缺，采取的措施不足，在干扰信号真正袭来的时候，系统就可能会陷入困境。 2. 提高可靠性的措施 减少引起系统不可靠或影响系统可靠的外界因素： 1) EFT (Electrical Fast Transient)技术。EFT技术是一种抗干扰技术，它是指在振荡电路的正弦信号受到外界干扰时，其波形上会迭加各种毛刺信号，如果使用施密特电路对其整形，则毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟，在交替使用施密特电路和RC滤波电路时， 就可以消除这些毛否则令其作用失效，从而保证系统的时钟信号正常工作。 2) 低噪声布线技术及驱动技术。在传统的单片机中，电源及地线是在集成电路外壳的对称引脚上，一般是在左上、右下或右上、左下的两对对称点上。这样，就使电源噪声穿过整块芯片，对单片机的内部电路造成干扰。现在，很多单片机都把地和电源引脚安排在两条相邻的引脚上。这样，不仅降低了穿过整个芯片的电流，而且在印制电路板上容易布置去耦电容，从而降低系统的噪声。现在为了适应各种应用的需要，很多单片机采用"跳变沿软化技术"，从而消除大电流瞬变时产生的噪声。 3) 采用低频时钟。高频外时钟是噪声源之一，不仅能对单片机应用系统产生干扰，而且还会对外界电路产生干扰，令电磁兼容性不能满足要求。对于要求可靠性较高的系统，低频外时钟有利于降低系统的噪声。在一些单片机中采用内部锁相环技术，则在外部时钟较低时，也能产生较高的内部总线速度，从而保证了速度又降低了噪声。 三、单片机的发展趋势 1单片机技术的发展前景及趋势 由于通用型IC的仿冒现象比较严重，因此定制化IC将是未来单片机发展的主要方向。此外，尽管16位、32位单片机市场有所增加，但8位在未来三五年内仍将占主流，只是成长幅度会趋缓。从应用角度讲，盛扬看好消费类电子和家电产品，尤其是中小型家电产品，它属于比较成熟的单片机应用领域;其次是高端领域的车用产品。目前，盛扬已针对汽车周边领域推出系列产品，主要用于汽车防盗、车载电子、信息娱乐、胎压监测、里程表的面板等。 单片机拥有良好的应用前景，但厂商之间的竞争愈演愈烈。因此，对本土企业而言，要想脱颖而出，质量一定要好，同时还要注重产品的环保和可靠性，因为家电和汽车等产品对安全性的要求越来越高;其次，充分发挥本土厂商在特定应用领域的性价比优势。不过，这种性价比必须建立在性能过关、可靠度过关的基础上。 制作工艺CMO化。更小的光刻工艺提高了集成度，从而使芯片更小、成本更低、工作电压更低、功耗更低。CPU的改进。同时，采用双CPU结构，增加数据总线的宽度，提高数据处理的速度和能力;采用流水线结构，提高处理和运算速度，以适应实时控制和处理的需要。增大存储容量，片内EPROM的E2PROM化，程序的保密化，提高并行口驱动能力，以减少外围驱动芯片，增加外围?I/O?口的逻辑功能和控制的灵活性。最后，以串行方式为主的外围扩展;外围电路的内装化;和互联网连接已是一种明显的走向，可靠性及应用水平越来越高。 2微型单片化 现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。 此外,现在的产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中SMD(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。 3串行扩展技术 在很长一段时间里,通用型单片机通过三总线结构扩展外围器件成为单片机应用的主流结构。随着低价位OTP(One-Time Password)及各种特殊类型片内程序存储器的发展,加之处围接口不断进入片内,推动了单片机“单片”应用结构的发展。特别是I2C、SPI 等串行总线的引入,可以使单片机的引脚设计得更少,单片机系统结构更加简化及规范化。 4、结语 单片机改变了我们生活,纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等,这些都离不开单片机, 单片机有着广阔的应用前景。 参考文献 [1] 张志良; 单片机原理与控制技术; 北京,机械工业出版社,2008 [2] 李广第，朱月秀，王秀山.单片机基础.北京：北京航空航天大学出版社，2002. [3] 胡汉才.单片机原理及系统设计.北京：清华大学出版社，2002. 看了“单片机技术论文题目”的人还看： 1. 电子应用技术论文题目 2. 计算机应用专业毕业论文题目大全 3. 单片机开题报告范文 4. 毕业设计科技论文题目 5. 电子信息工程技术论文题目 6. 大专计算机毕业论文题目

#include<>#include""#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar a,miao,shi,fen,ri,yue,nian,week,flag,key1n,temp;//flag用于读取头文件中的温度值，和显示温度值#define yh 0x80 //LCD第一行的初始位置,因为LCD1602字符地址首位D7恒定为1（100000000=80）#define er 0x80+0x40 //LCD第二行初始位置（因为第二行第一个字符位置地址是0x40）//液晶屏的与C51之间的引脚连接定义（显示数据线接C51的P0口）sbit rs=P1^0;sbit en=P1^2;sbit rw=P1^1; //如果硬件上rw接地，就不用写这句和后面的rw=0了sbit led=P3^7; //LCD背光开关//DS1302时钟芯片与C51之间的引脚连接定义sbit IO=P2^2;sbit SCLK=P2^1;sbit RST=P2^2;sbit ACC0=ACC^0;sbit ACC7=ACC^7;/************************************************************ACC累加器= 就是ACC的第0位。Acc可以位寻址。累加器ACC是一个8位的存储单元，是用来放数据的。但是，这个存储单元有其特殊的地位，是单片机中一个非常关键的单元，很多运算都要通过ACC来进行。以后在学习指令时，常用A来表示累加器。但有一些地方例外，比如在PUSH指令中，就必须用ACC这样的名字。一般的说法，A代表了累加器中的内容、而ACC代表的是累加器的地址。 ***************************************************************///校时按键与C51的引脚连接定义sbit key1=P2^4; //设置键sbit key2=P2^5; //加键sbit key3=P2^6; //减键sbit buzzer=P2^0;//蜂鸣器，通过三极管9012驱动，端口低电平响/**************************************************************/uchar code tab1[]={"20 - - "}; //年显示的固定字符uchar code tab2[]={" : : "};//时间显示的固定字符//延时函数，后面经常调用void delay(uint xms)//延时函数，有参函数{ uint x,y; for(x=xms;x>0;x--) for(y=120;y>0;y--);}/********液晶写入指令函数与写入数据函数，以后可调用**************//*在这个程序中，液晶写入有关函数会在DS1302的函数中调用，所以液晶程序要放在前面*/write_1602com(uchar com)//****液晶写入指令函数****{ rs=0;//数据/指令选择置为指令 rw=0; //读写选择置为写 P0=com;//送入数据 delay(1); en=1;//拉高使能端，为制造有效的下降沿做准备 delay(1); en=0;//en由高变低，产生下降沿，液晶执行命令}write_1602dat(uchar dat)//***液晶写入数据函数****{ rs=1;//数据/指令选择置为数据 rw=0; //读写选择置为写 P0=dat;//送入数据 delay(1); en=1; //en置高电平，为制造下降沿做准备 delay(1); en=0; //en由高变低，产生下降沿，液晶执行命令}lcd_init()//***液晶初始化函数****{ write_1602com(0x38);//设置液晶工作模式，意思：16*2行显示，5*7点阵，8位数据 write_1602com(0x0c);//开显示不显示光标 write_1602com(0x06);//整屏不移动，光标自动右移 write_1602com(0x01);//清显示 write_1602com(yh+1);//日历显示固定符号从第一行第1个位置之后开始显示 for(a=0;a<14;a++) { write_1602dat(tab1[a]);//向液晶屏写日历显示的固定符号部分 //delay(3); } write_1602com(er+2);//时间显示固定符号写入位置，从第2个位置后开始显示 for(a=0;a<8;a++) { write_1602dat(tab2[a]);//写显示时间固定符号，两个冒号 //delay(3); }}/*********************over***********************//***************DS1302有关子函数********************/void write_byte(uchar dat)//写一个字节{ ACC=dat; RST=1; for(a=8;a>0;a--) { IO=ACC0; SCLK=0; SCLK=1; ACC=ACC>>1; }}uchar read_byte()//读一个字节{ RST=1; for(a=8;a>0;a--) { ACC7=IO; SCLK=1; SCLK=0; ACC=ACC>>1; } return (ACC);}//----------------------------------------void write_1302(uchar add,uchar dat)//向1302芯片写函数，指定写入地址，数据{ RST=0; SCLK=0; RST=1; write_byte(add); write_byte(dat); SCLK=1; RST=0;}uchar read_1302(uchar add)//从1302读数据函数，指定读取数据来源地址{ uchar temp; RST=0; SCLK=0; RST=1; write_byte(add); temp=read_byte(); SCLK=1; RST=0; return(temp);}uchar BCD_Decimal(uchar bcd)//BCD码转十进制函数，输入BCD，返回十进制{ uchar Decimal; Decimal=bcd>>4; return(Decimal=Decimal*10+(bcd&=0x0F));}//--------------------------------------void ds1302_init() //1302芯片初始化子函数(2010-01-07,12:00:00,week4){RST=0;SCLK=0;write_1302(0x8e,0x00); //允许写，禁止写保护 write_1302(0x80,0x00); //向DS1302内写秒寄存器80H写入初始秒数据00write_1302(0x82,0x00);//向DS1302内写分寄存器82H写入初始分数据00write_1302(0x84,0x12);//向DS1302内写小时寄存器84H写入初始小时数据12write_1302(0x8a,0x04);//向DS1302内写周寄存器8aH写入初始周数据4write_1302(0x86,0x07);//向DS1302内写日期寄存器86H写入初始日期数据07write_1302(0x88,0x01);//向DS1302内写月份寄存器88H写入初始月份数据01write_1302(0x8c,0x10);//向DS1302内写年份寄存器8cH写入初始年份数据10write_1302(0x8e,0x80); //打开写保护}//------------------------------------//温度显示子函数void write_temp(uchar add,uchar dat)//向LCD写温度数据,并指定显示位置{ uchar gw,sw; gw=dat%10;//取得个位数字 sw=dat/10;//取得十位数字 write_1602com(er+add);//er是头文件规定的值0x80+0x40 write_1602dat(0x30+sw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码 write_1602dat(0x30+gw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码 write_1602dat(0xdf);//显示温度的小圆圈符号，0xdf是液晶屏字符库的该符号地址码 write_1602dat(0x43); //显示"C"符号，0x43是液晶屏字符库里大写C的地址码 }//------------------------------------//时分秒显示子函数void write_sfm(uchar add,uchar dat)//向LCD写时分秒,有显示位置加、现示数据，两个参数{ uchar gw,sw; gw=dat%10;//取得个位数字 sw=dat/10;//取得十位数字 write_1602com(er+add);//er是头文件规定的值0x80+0x40 write_1602dat(0x30+sw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码 write_1602dat(0x30+gw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码 }//-------------------------------------//年月日显示子函数void write_nyr(uchar add,uchar dat)//向LCD写年月日，有显示位置加数、显示数据，两个参数{ uchar gw,sw; gw=dat%10;//取得个位数字 sw=dat/10;//取得十位数字 write_1602com(yh+add);//设定显示位置为第一个位置+add write_1602dat(0x30+sw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码 write_1602dat(0x30+gw);//数字+30得到该数字的LCD1602显示码 }//-------------------------------------------void write_week(uchar week)//写星期函数{ write_1602com(yh+0x0c);//星期字符的显示位置 switch(week) { case 1:write_1602dat('M');//星期数为1时，显示 write_1602dat('O'); write_1602dat('N'); break; case 2:write_1602dat('T');//星期数据为2时显示 write_1602dat('U'); write_1602dat('E'); break; case 3:write_1602dat('W');//星期数据为3时显示 write_1602dat('E'); write_1602dat('D'); break; case 4:write_1602dat('T');//星期数据为4是显示 write_1602dat('H'); write_1602dat('U'); break; case 5:write_1602dat('F');//星期数据为5时显示 write_1602dat('R'); write_1602dat('I'); break; case 6:write_1602dat('S');//星期数据为6时显示 write_1602dat('T'); write_1602dat('A'); break; case 7:write_1602dat('S');//星期数据为7时显示 write_1602dat('U'); write_1602dat('N'); break;}}//****************键盘扫描有关函数**********************void keyscan(){ if(key1==0)//---------------key1为功能键（设置键）-------------------- { delay(9);//延时，用于消抖动 if(key1==0)//延时后再次确认按键按下 { buzzer=0;//蜂鸣器短响一次 delay(20); buzzer=1; while(!key1); key1n++; if(key1n==9) key1n=1;//设置按键共有秒、分、时、星期、日、月、年、返回，8个功能循环 switch(key1n) { case 1: TR0=0;//关闭定时器 //TR1=0; write_1602com(er+0x09);//设置按键按动一次，秒位置显示光标 write_1602com(0x0f);//设置光标为闪烁 temp=(miao)/10*16+(miao)%10;//秒数据写入DS1302 write_1302(0x8e,0x00); write_1302(0x80,0x80|temp);//miao write_1302(0x8e,0x80); break; case 2: write_1602com(er+6);//按2次fen位置显示光标 //write_1602com(0x0f); break; case 3: write_1602com(er+3);//按动3次，shi //write_1602com(0x0f); break; case 4: write_1602com(yh+0x0e);//按动4次，week //write_1602com(0x0f); break; case 5: write_1602com(yh+0x0a);//按动5次，ri //write_1602com(0x0f); break; case 6: write_1602com(yh+0x07);//按动6次，yue //write_1602com(0x0f); break; case 7: write_1602com(yh+0x04);//按动7次，nian //write_1602com(0x0f); break; case 8: write_1602com(0x0c);//按动到第8次，设置光标不闪烁 TR0=1;//打开定时器 temp=(miao)/10*16+(miao)%10; write_1302(0x8e,0x00); write_1302(0x80,0x00|temp);//miao数据写入DS1302 write_1302(0x8e,0x80); break; }} }//------------------------------加键key2---------------------------- if(key1n!=0)//当key1按下以下。再按以下键才有效（按键次数不等于零） { if(key2==0) //上调键 { delay(10); if(key2==0) { buzzer=0;//蜂鸣器短响一次 delay(20); buzzer=1; while(!key2); switch(key1n) { case 1:miao++;//设置键按动1次，调秒 if(miao==60) miao=0;//秒超过59，再加1，就归零 write_sfm(0x08,miao);//令LCD在正确位置显示"加"设定好的秒数 temp=(miao)/10*16+(miao)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码 write_1302(0x8e,0x00); //允许写，禁止写保护 write_1302(0x80,temp); //向DS1302内写秒寄存器80H写入调整后的秒数据BCD码 write_1302(0x8e,0x80); //打开写保护 write_1602com(er+0x09);//因为设置液晶的模式是写入数据后，光标自动右移，所以要指定返回 //write_1602com(0x0b); break; case 2:fen++; if(fen==60) fen=0; write_sfm(0x05,fen);//令LCD在正确位置显示"加"设定好的分数据 temp=(fen)/10*16+(fen)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码 write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_1302(0x82,temp);//向DS1302内写分寄存器82H写入调整后的分数据BCD码 write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护 write_1602com(er+6);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是写回原来的位置 break; case 3:shi++; if(shi==24) shi=0; write_sfm(2,shi);//令LCD在正确的位置显示"加"设定好的小时数据 temp=(shi)/10*16+(shi)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码 write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_1302(0x84,temp);//向DS1302内写小时寄存器84H写入调整后的小时数据BCD码 write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护 write_1602com(er+3);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位 break; case 4:week++; if(week==8) week=1; write_1602com(yh+0x0C);//指定'加'后的周数据显示位置 write_week(week);//指定周数据显示内容 temp=(week)/10*16+(week)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码 write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_1302(0x8a,temp);//向DS1302内写周寄存器8aH写入调整后的周数据BCD码 write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护 write_1602com(yh+0x0e);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位 break; case 5:ri++; if(ri==32) ri=1; write_nyr(9,ri);//令LCD在正确的位置显示"加"设定好的日期数据 temp=(ri)/10*16+(ri)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码 write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_1302(0x86,temp);//向DS1302内写日期寄存器86H写入调整后的日期数据BCD码 write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护 write_1602com(yh+10);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位 break; case 6:yue++; if(yue==13) yue=1; write_nyr(6,yue);//令LCD在正确的位置显示"加"设定好的月份数据 temp=(yue)/10*16+(yue)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码 write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_1302(0x88,temp);//向DS1302内写月份寄存器88H写入调整后的月份数据BCD码 write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护 write_1602com(yh+7);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位 break; case 7:nian++; if(nian==100) nian=0; write_nyr(3,nian);//令LCD在正确的位置显示"加"设定好的年份数据 temp=(nian)/10*16+(nian)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码 write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_1302(0x8c,temp);//向DS1302内写年份寄存器8cH写入调整后的年份数据BCD码 write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护 write_1602com(yh+4);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位 break;} } } //------------------减键key3，各句功能参照'加键'注释--------------- if(key3==0) { delay(10);//调延时，消抖动 if(key3==0) { buzzer=0;//蜂鸣器短响一次 delay(20); buzzer=1; while(!key3); switch(key1n) { case 1:miao--; if(miao==-1) miao=59;//秒数据减到-1时自动变成59 write_sfm(0x08,miao);//在LCD的正确位置显示改变后新的秒数 temp=(miao)/10*16+(miao)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码 write_1302(0x8e,0x00); //允许写，禁止写保护 write_1302(0x80,temp); //向DS1302内写秒寄存器80H写入调整后的秒数据BCD码 write_1302(0x8e,0x80); //打开写保护 write_1602com(er+0x09);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是写回原来的位置 //write_1602com(0x0b); break; case 2:fen--; if(fen==-1) fen=59; write_sfm(5,fen); temp=(fen)/10*16+(fen)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码 write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_1302(0x82,temp);//向DS1302内写分寄存器82H写入调整后的分数据BCD码 write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护 write_1602com(er+6);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，在这里是写回原来的位置 break; case 3:shi--; if(shi==-1) shi=23; write_sfm(2,shi); temp=(shi)/10*16+(shi)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码 write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_1302(0x84,temp);//向DS1302内写小时寄存器84H写入调整后的小时数据BCD码 write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护 write_1602com(er+3);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位 break; case 4:week--; if(week==0) week=7; write_1602com(yh+0x0C);//指定'加'后的周数据显示位置 write_week(week);//指定周数据显示内容 temp=(week)/10*16+(week)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码 write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_1302(0x8a,temp);//向DS1302内写周寄存器8aH写入调整后的周数据BCD码 write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护 write_1602com(yh+0x0e);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位 break; case 5:ri--; if(ri==0) ri=31; write_nyr(9,ri); temp=(ri)/10*16+(ri)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码 write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_1302(0x86,temp);//向DS1302内写日期寄存器86H写入调整后的日期数据BCD码 write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护 write_1602com(yh+10);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位 break; case 6:yue--; if(yue==0) yue=12; write_nyr(6,yue); temp=(yue)/10*16+(yue)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码 write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_1302(0x88,temp);//向DS1302内写月份寄存器88H写入调整后的月份数据BCD码 write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护 write_1602com(yh+7);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位 break; case 7:nian--; if(nian==-1) nian=99; write_nyr(3,nian); temp=(nian)/10*16+(nian)%10;//十进制转换成DS1302要求的DCB码 write_1302(0x8e,0x00);//允许写，禁止写保护 write_1302(0x8c,temp);//向DS1302内写年份寄存器8cH写入调整后的年份数据BCD码 write_1302(0x8e,0x80);//打开写保护 write_1602com(yh+4);//因为设置液晶的模式是写入数据后，指针自动加一，所以需要光标回位 break;} } } }}//-------------------------------void init() //定时器、计数器设置函数{ TMOD=0x11; //指定定时/计数器的工作方式为3 TH0=0; //定时器T0的高四位=0 TL0=0; //定时器T0的低四位=0 EA=1; //系统允许有开放的中断 ET0=1; //允许T0中断 TR0=1; //开启中断，启动定时器}//*******************主函数**************************//***************************************************void main(){ lcd_init(); //调用液晶屏初始化子函数 ds1302_init(); //调用DS1302时钟的初始化子函数 init(); //调用定时计数器的设置子函数 led=0; //打开LCD的背光电源 buzzer=0;//蜂鸣器长响一次 delay(80); buzzer=1; while(1) //无限循环下面的语句： { keyscan(); //调用键盘扫描子函数 }}void timer0() interrupt 1 //取得并显示日历和时间{ //Init_DS18B20();//温度传感器DS18b2初始化子函数，在头文件中 flag=ReadTemperature();//将18b2头文件运行返回的函数结果送到变量FLAG中，用于显示 //读取秒时分周日月年七个数据（DS1302的读寄存器与写寄存器不一样）：miao = BCD_Decimal(read_1302(0x81)); fen = BCD_Decimal(read_1302(0x83)); shi = BCD_Decimal(read_1302(0x85)); ri = BCD_Decimal(read_1302(0x87)); yue = BCD_Decimal(read_1302(0x89)); nian=BCD_Decimal(read_1302(0x8d)); week=BCD_Decimal(read_1302(0x8b)); //显示温度、秒、时、分数据： write_temp(12,flag);//显示温度，从第二行第12个字符后开始显示 write_sfm(8,miao);//秒，从第二行第8个字后开始显示（调用时分秒显示子函数） write_sfm(5,fen);//分，从第二行第5个字符后开始显示 write_sfm(2,shi);//小时，从第二行第2个字符后开始显示 //显示日、月、年数据： write_nyr(9,ri);//日期，从第二行第9个字符后开始显示 write_nyr(6,yue);//月份，从第二行第6个字符后开始显示 write_nyr(3,nian);//年，从第二行第3个字符后开始显示 write_week(week);}

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1、 高压软开关充电电源硬件设计2、 自动售货机控制系统的设计3、 PLC控制电磁阀耐久试验系统设计4、 永磁同步电动机矢量控制系统的仿真研究5、 PLC在热交换控制系统设计中的应用6、 颗粒包装机的PLC控制设计7、 输油泵站机泵控制系统设计8、 基于单片机的万年历硬件设计 9、 550KV GIS中隔离开关操作产生的过电压计算10、 时滞网络化控制系统鲁棒控制器设计11、 多路压力变送器采集系统设计12、 直流电机双闭环系统硬件设计 13、 漏磁无损检测磁路优化设计14、 光伏逆变电源设计15、 胶布烘干温度控制系统的设计16、 基于MATLAB的数字滤波器设计与仿真17、 电镀生产线中PLC的应用18、 万年历的程序设计19、 变压器设计20、 步进电机运动控制系统的硬件设计21、 比例电磁阀驱动性能比较22、 220kv变电站设计23、 600A测量级电流互感器设计24、 自动售货机控制中PLC的应用25、 足球机器人比赛决策子系统与运动轨迹的研究26、 厂区35kV变电所设计27、 基于给定指标的电机设计28、 电梯控制中PLC的应用29、 常用变压器的结构及性能设计30、 六自由度机械臂控制系统软件开发31 输油泵站热媒炉PLC控制系统设计32 步进电机驱动控制系统软件设计33 足球机器人的视觉系统与色标分析的研究34 自来水厂PLC工控系统控制站设计35 永磁直流电动机磁场分析36 永磁同步电动机磁场分析37 应用EWB的电子表电路设计与仿真38 电路与电子技术基础》之模拟电子篇CAI课件的设计39 逻辑无环流直流可逆调速系统的仿真研究40 机器人足球比赛图像采集与目标识别的研究41 自来水厂plc工控系统操作站设计42 PLC结合变频器在风机节能上的应用43 交流电动机调速系统接口电路的设计44 直流电动机可逆调速系统设计45 西门子S7-300PLC在二氧化碳变压吸附中的应用46 DMC控制器设计47 电力电子电路的仿真48 图像处理技术在足球机器人系统中的应用49 管道缺陷长度对漏磁场分布影响的研究 50 生化过程优化控制方案设计51 交流电动机磁场定向控制系统设计52 开关电磁阀流量控制系统的硬件设计53 比例电磁阀的驱动电源设计54 交流电动机SVPWM控制系统设计55 PLC在恒压供水控制中的应用56 西门子S7-200系列PLC在搅拌器控制中的应用57 基于侧抑制增强图像处理方法的研究58 西门子s7-300系列plc在工业加热炉控制中的应用59 西门子s7-200系列plc在电梯控制中的应用60 PLC在恒压供水控制中的应用61 磁悬浮系统的常规控制方法研究62 建筑公司施工进度管理系统设计63 网络销售数据库系统设计64 生产过程设备信息管理系统的设计与实现

电子万年历毕业论文

液压伺服系统设计 液压伺服系统设计 在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入，控制大功率的液压能（流量与压力）输出，并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下： 1）明确设计要求：充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求，并应详细分析负载条件。 2）拟定控制方案，画出系统原理图。 3）静态计算：确定动力元件参数，选择反馈元件及其它电气元件。 4）动态计算：确定系统的传递函数，绘制开环波德图，分析稳定性，计算动态性能指标。 5）校核精度和性能指标，选择校正方式和设计校正元件。 6）选择液压能源及相应的附属元件。 7）完成执行元件及液压能源施工设计。 本章的内容主要是依照上述设计步骤，进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统，所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。 全面理解设计要求 全面了解被控对象 液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分，它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统，除了应能够承受最大轧制负载，满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程，调节速度和控制精度等要求外，执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束，结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统，必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况，并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识，使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。 明角设计系统的性能要求 1）被控对象的物理量：位置、速度或是力。 2）静态极限：最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。 3）要求的控制精度：由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节（如摩擦力、死区等）以及传感器引起的系统误差，定位精度，分辨率以及允许的飘移量等。 4）动态特性：相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定，响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定； 5）工作环境：主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求； 6）特殊要求；设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。 负载特性分析 正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择，所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载（如静摩擦、动摩擦等）以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。 拟定控制方案、绘制系统原理图 在全面了解设计要求之后，可根据不同的控制对象，按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案，方块图如图36所示。图36 阀控液压缸位置控制系统方块图表6 液压伺服系统控制方式的基本类型伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成机液电液气液电气液 模拟量数字量位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动摆动运动旋转运动 1.阀控制：阀-液压缸，阀-液压马达2.容积控制：变量泵-液压缸；变量泵-液压马达；阀-液压缸-变量泵-液压马达3.其它：步近式力矩马达 动力元件参数选择 动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次，它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外，动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配，以保证系统的功耗最小，效率高。 动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积（或液压马达排量）、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时，还应包括齿轮的传动比。 供油压力的选择 选用较高的供油压力，在相同输出功率条件下，可减小执行元件——液压缸的活塞面积（或液压马达的排量），因而泵和动力元件尺寸小重量轻，设备结构紧凑，同时油腔的容积减小，容积弹性模数增大，有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加，由于受材料强度的限制，液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势，元件的加工精度也要求提高，系统的造价也随之提高。同时，高压时，泄漏大，发热高，系统功率损失增加，噪声加大，元件寿命降低，维护也较困难。所以条件允许时，通常还是选用较低的供油压力。 常用的供油压力等级为7MPa到28MPa，可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定 如上所述，动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外，还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。 （1）动力元件的输出特性 将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换绘于υ－FL平面上，所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性，见图37。 图37 参数变化对动力机构输出特性的影响a）供油压力变化；b）伺服阀容量变化；c）液压缸面积变化 图中 FL——负载力，FL=pLA； pL——伺服阀工作压力； A——液压缸有效面积； υ——液压缸活塞速度， ； qL——伺服阀的流量； q0——伺服阀的空载流量； ps——供油压力。 由图37可见，当伺服阀规格和液压缸面积不变，提高供油压力，曲线向外扩展，最大功率提高，最大功率点右移，如图37a。 当供油压力和液压缸面积不变，加大伺服阀规格，曲线变高，曲线的顶点A ps不变，最大功率提高，最大功率点不变，如图37b。 当供油压力和伺服阀规格不变，加大液压缸面积A，曲线变低，顶点右移，最大功率不变，最大功率点右移，如图37c。 （2）负载最佳匹配图解法 在负载轨迹曲线υ－FL平面上，画出动力元件输出特性曲线，调整参数，使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线，即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中，曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切，符合负载最佳匹配条件，而曲线1、3上的工作点α和b，虽能拖动负载，但效率都较低。 （3）负载最佳匹配的解析法 参见液压动力元件的负载匹配。 （4）近似计算法在工程设计中，设计动力元件时常采用近似计算法，即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上，限定 FLmax≤pLA= ，并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的，这样液压缸的有效面积可按下式计算： （37） 图38 动力元件与负载匹配图形 按式37求得A值后，可计算负载流量qL，即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便，然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能，但传递效率稍低。 （5）按液压固有频率选择动力元件 对功率和负载很小的液压伺服系统来说，功率损耗不是主要问题，可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。 四边滑阀控制的液压缸，其活塞的有效面积为 （38） 二边滑阀控制的液压缸，其活塞的有效面积为 （39） 液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的（5～10）倍来确定。对一些干扰力大，负载轨迹形状比较复杂的系统，不能按上述的几种方法计算动力元件，只能通过作图法来确定动力元件。 计算阀控液压马达组合的动力元件时，只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D，负载力FL换成负载力矩TL，负载速度换成液压马达的角速度 ，就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时，应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是：在满足液压固有频率的要求下，传动比最小，这就是最佳传动比。 伺服阀的选择 根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL（即要求伺服阀输出的流量）计算得到的伺服阀空载流量q0，即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素，所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。 除了流量参数外，在选择伺服阀时，还应考虑以下因素： 1）伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中，一般选用零开口的流量阀，因为这类阀具有较高的压力增益，可使动力元件有较大的刚度，并可提高系统的快速性与控制精度。 2）伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍，以减小伺服阀对系统响应特性的影响。 3）伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小，保证由此引起的系统误差不超出设计要求。 4）其它要求，如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等，都有一定要求。 执行元件的选择 液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件，直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计，除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A（或液压马达排量D）的最佳值外，还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。 反馈传感器的选择 根据所检测的物理量，反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力（或压力）传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统，作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度，因此合理选择反馈传感器十分重要。 传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5～10倍，这是为了给系统提供被测量的瞬时真值，减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求，因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。 确定系统方块图 根据系统原理图及系统各环节的传递函数，即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式，只要把相应的符号变换一下即可。 绘制系统开环波德图并确定开环增益 系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数，求出波德图。在绘制波德图时，需要确定系统的开环增益K。 改变系统的开环增益K时，开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数，曲线的形状不变，其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性，在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低，来获得与闭环系统要求相适应的K值。 由系统的稳态精度要求确定K 由控制原理可知，不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此，可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。 由系统的频宽要求确定K 分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道，当ζh和K/ωh都很小时，可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率，即ω-3dB≈ωc，所以可绘制对数幅频曲线，使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值，如图39所示。由此图可得K值。 图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性a）0型系统；b）I型系统 由系统相对稳定性确定K 系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图，同样也可以得到K。见图40。 实际上通过作图来确定系统的开环增益K，往往要综合考虑，尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。 系统静动态品质分析及确定校正特性 在确定了系统传递函数的各项参数后，可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求，则应调整参数，重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿，改变系统的开环频率特性，直到满足系统的要求。 仿真分析 在系统的传递函数初步确定后，可以通过计算机对该系统进行数字仿真，以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件，如Matlab软件，很适合仿真分析。

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一两句话就不好说了，首先你得有多功能电子万年历的资料，还有它的proteus仿真等，也就是这是说这些都是开始的准备工作，再呢，把这些资料整理起来，包括必要的说明与论述等等如果你不会写，不妨到网上下个与之相类似的毕业论文参考参考……是没问题的

单片机电子秤论文

我亲自做个这个东东。说下我的想法。这个项目就是个AD转换，电子秤分3个档。用开关分别拨到3个不同的档位。2000克精确到1克，是2000分之一的精确度，就是2的10次方，用10位的AD转换就能实现。AVR单片机上有10位的ad转换，直接把重力传感器的电信号经过处理后介入AVR单片机的PORTA口（PORTA口有10位的AD转换），然后启动单片机的AD转换，AD转换的结果保存在寄存器中。把转换后的结果显示到1602液晶显示器上。测量范围三档的选择状态可以用一个端口查询。具体的程序很简单的，可以下载个1602的液晶程序使用。

液压伺服系统设计 液压伺服系统设计 在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入，控制大功率的液压能（流量与压力）输出，并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下： 1）明确设计要求：充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求，并应详细分析负载条件。 2）拟定控制方案，画出系统原理图。 3）静态计算：确定动力元件参数，选择反馈元件及其它电气元件。 4）动态计算：确定系统的传递函数，绘制开环波德图，分析稳定性，计算动态性能指标。 5）校核精度和性能指标，选择校正方式和设计校正元件。 6）选择液压能源及相应的附属元件。 7）完成执行元件及液压能源施工设计。 本章的内容主要是依照上述设计步骤，进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统，所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。 全面理解设计要求 全面了解被控对象 液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分，它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统，除了应能够承受最大轧制负载，满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程，调节速度和控制精度等要求外，执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束，结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统，必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况，并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识，使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。 明角设计系统的性能要求 1）被控对象的物理量：位置、速度或是力。 2）静态极限：最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。 3）要求的控制精度：由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节（如摩擦力、死区等）以及传感器引起的系统误差，定位精度，分辨率以及允许的飘移量等。 4）动态特性：相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定，响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定； 5）工作环境：主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求； 6）特殊要求；设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。 负载特性分析 正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择，所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载（如静摩擦、动摩擦等）以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。 拟定控制方案、绘制系统原理图 在全面了解设计要求之后，可根据不同的控制对象，按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案，方块图如图36所示。图36 阀控液压缸位置控制系统方块图表6 液压伺服系统控制方式的基本类型伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成机液电液气液电气液 模拟量数字量位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动摆动运动旋转运动 1.阀控制：阀-液压缸，阀-液压马达2.容积控制：变量泵-液压缸；变量泵-液压马达；阀-液压缸-变量泵-液压马达3.其它：步近式力矩马达 动力元件参数选择 动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次，它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外，动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配，以保证系统的功耗最小，效率高。 动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积（或液压马达排量）、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时，还应包括齿轮的传动比。 供油压力的选择 选用较高的供油压力，在相同输出功率条件下，可减小执行元件——液压缸的活塞面积（或液压马达的排量），因而泵和动力元件尺寸小重量轻，设备结构紧凑，同时油腔的容积减小，容积弹性模数增大，有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加，由于受材料强度的限制，液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势，元件的加工精度也要求提高，系统的造价也随之提高。同时，高压时，泄漏大，发热高，系统功率损失增加，噪声加大，元件寿命降低，维护也较困难。所以条件允许时，通常还是选用较低的供油压力。 常用的供油压力等级为7MPa到28MPa，可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定 如上所述，动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外，还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。 （1）动力元件的输出特性 将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换绘于υ－FL平面上，所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性，见图37。 图37 参数变化对动力机构输出特性的影响a）供油压力变化；b）伺服阀容量变化；c）液压缸面积变化 图中 FL——负载力，FL=pLA； pL——伺服阀工作压力； A——液压缸有效面积； υ——液压缸活塞速度， ； qL——伺服阀的流量； q0——伺服阀的空载流量； ps——供油压力。 由图37可见，当伺服阀规格和液压缸面积不变，提高供油压力，曲线向外扩展，最大功率提高，最大功率点右移，如图37a。 当供油压力和液压缸面积不变，加大伺服阀规格，曲线变高，曲线的顶点A ps不变，最大功率提高，最大功率点不变，如图37b。 当供油压力和伺服阀规格不变，加大液压缸面积A，曲线变低，顶点右移，最大功率不变，最大功率点右移，如图37c。 （2）负载最佳匹配图解法 在负载轨迹曲线υ－FL平面上，画出动力元件输出特性曲线，调整参数，使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线，即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中，曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切，符合负载最佳匹配条件，而曲线1、3上的工作点α和b，虽能拖动负载，但效率都较低。 （3）负载最佳匹配的解析法 参见液压动力元件的负载匹配。 （4）近似计算法在工程设计中，设计动力元件时常采用近似计算法，即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上，限定 FLmax≤pLA= ，并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的，这样液压缸的有效面积可按下式计算： （37） 图38 动力元件与负载匹配图形 按式37求得A值后，可计算负载流量qL，即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便，然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能，但传递效率稍低。 （5）按液压固有频率选择动力元件 对功率和负载很小的液压伺服系统来说，功率损耗不是主要问题，可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。 四边滑阀控制的液压缸，其活塞的有效面积为 （38） 二边滑阀控制的液压缸，其活塞的有效面积为 （39） 液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的（5～10）倍来确定。对一些干扰力大，负载轨迹形状比较复杂的系统，不能按上述的几种方法计算动力元件，只能通过作图法来确定动力元件。 计算阀控液压马达组合的动力元件时，只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D，负载力FL换成负载力矩TL，负载速度换成液压马达的角速度 ，就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时，应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是：在满足液压固有频率的要求下，传动比最小，这就是最佳传动比。 伺服阀的选择 根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL（即要求伺服阀输出的流量）计算得到的伺服阀空载流量q0，即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素，所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。 除了流量参数外，在选择伺服阀时，还应考虑以下因素： 1）伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中，一般选用零开口的流量阀，因为这类阀具有较高的压力增益，可使动力元件有较大的刚度，并可提高系统的快速性与控制精度。 2）伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍，以减小伺服阀对系统响应特性的影响。 3）伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小，保证由此引起的系统误差不超出设计要求。 4）其它要求，如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等，都有一定要求。 执行元件的选择 液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件，直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计，除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A（或液压马达排量D）的最佳值外，还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。 反馈传感器的选择 根据所检测的物理量，反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力（或压力）传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统，作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度，因此合理选择反馈传感器十分重要。 传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5～10倍，这是为了给系统提供被测量的瞬时真值，减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求，因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。 确定系统方块图 根据系统原理图及系统各环节的传递函数，即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式，只要把相应的符号变换一下即可。 绘制系统开环波德图并确定开环增益 系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数，求出波德图。在绘制波德图时，需要确定系统的开环增益K。 改变系统的开环增益K时，开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数，曲线的形状不变，其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性，在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低，来获得与闭环系统要求相适应的K值。 由系统的稳态精度要求确定K 由控制原理可知，不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此，可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。 由系统的频宽要求确定K 分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道，当ζh和K/ωh都很小时，可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率，即ω-3dB≈ωc，所以可绘制对数幅频曲线，使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值，如图39所示。由此图可得K值。 图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性a）0型系统；b）I型系统 由系统相对稳定性确定K 系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图，同样也可以得到K。见图40。 实际上通过作图来确定系统的开环增益K，往往要综合考虑，尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。 系统静动态品质分析及确定校正特性 在确定了系统传递函数的各项参数后，可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求，则应调整参数，重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿，改变系统的开环频率特性，直到满足系统的要求。 仿真分析 在系统的传递函数初步确定后，可以通过计算机对该系统进行数字仿真，以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件，如Matlab软件，很适合仿真分析。

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