洗鞋机控制系统设计_开题报告..doc

重庆文理学院成人高等教育 毕业论文(设计)开题报告暨任务书 系 别： 电子电气工程学院 年　　级： 2009级 学　　号： 200903105006 学生姓名： 胡代洲 指导教师： 杨守良 教授 论文题目： 洗鞋机控制系统设计 毕业论文(设计)开题报告 时间： 年 月 日 一、选题目的和意义： 随着社会的高速发展，生活水平的不断提高，人们对衣着外表的要求也越来越高。鞋子整洁度，既体现人的精神面貌，又反映人的素质修养。人人都穿鞋，穿鞋就离不开擦拭。因此，解决此项服务的全自动洗鞋机具有广阔的市场潜力。随着现代人工作和生活节奏的加快，人们无暇把时间浪费在洗鞋上，全自动洗鞋机取代传统的手工洗鞋便应运而生。洗鞋机是每个矿井必不可少的一部分，但人工洗鞋又是一件比较烦琐的事情。每当工人出井时看见鞋子上有很多灰尘，比较脏，如果只是稍微洗一下又洗不干净，跟没洗差不多，但如果仔仔细细的洗一下的话又很费时间，而且还容易弄脏自己的手和衣物。如何让洗鞋变得既省时又省力呢？全自动矿用洗鞋机就能为我们解决这个问题。本洗鞋机是采用热释电红外线传感器与集成电路控制的新一代电器产品，设计合理、操作简便。伸脚既开，抽脚延时15秒关闭，全自动工作。您要做的就是从本设备走过，其他的事情全部由它来完成[1]。 选题来源于“重庆文理学院电子电气工程学院”与“重庆洁帮电器有限公司”校企合作项目，机械部分由“洁帮电器有限公司”完成，笔者完成电气设备的控制。设备上含有1个15KW毛刷传动电机（以下简称主驱动电机）、2个15KW强力风机和一个电磁阀及热释电红外传感器，除了对以上电气设备进行控制外，系统抗干扰能力和稳定性也是系统的关键。在不曾合作之前企业寻求了较多类似的主控板，但都不能满足需求。因此本系统非常受企业的关注。 二、选题研究内容： 洗鞋机基本原理 洗鞋机基本原理如图2，该机型的电气系统主要由相序保护、手动操作箱（急停与启动）、红外传感器、主控板、主驱动电机、和两个强力风机构成。众所周知，改变三相电机的任意两相相序即可改变电机的转向，由于该机型电机禁止反转，因此需要对相序进行监控，若相序发生变动则整机禁止启动。当主控板接收到手动启动或者传感器的启动信号时会立即启动主驱动电机，同时主控 图2 洗鞋机基本原理框图 板对主驱动电机工作时间（time）进行倒计时（time可由用户设定）。主驱动电机启动后延迟x秒后强力风机1启动（x可由用户设定），强力风机1启动3秒后强力风机2启动，两个强力风机之所以异步启动是因为强力风机的功率较大，如果同时启动，电流过大会给电网带来较大的冲击。当time=0主驱动电机停止运行时，开始倒计时强力风机延迟时间“x”，当x=0强力风机停止运行。这样就完成了机器的一个工作周期。在任何状态下，只要主控板接收到急停信号整机所有设备立即停止运行。 洗鞋机主控板基本原理 洗鞋机主控板（即洗鞋机控制系统设计）基本原理如图3，洗鞋机控制系统设计由电网滤波器、电源、单片机、显示器、传感器、输入设备和继电器构成。在工业领域，有很多大型电气设备在启动时会给电网带来巨大的冲击，这种冲击足以让一款性能稳定的芯片工作出现异常或损坏，为保证系统稳定性，应用电网滤波器将电网冲击和干扰吸收，以提供给主控板一个平滑稳定的直流电。电网滤波后的市电经电源进行降压、整流、滤波和稳压后供给整个系统。当环境满足传感器的检测要求时，传感器会传送一个脉冲给单片机，单片机接收到该信号后立即接通继电器。 图3 洗鞋机控制系统设计框图 三、本选题所要解决的关键问题： 电路设计： 按照企业提出的特殊要求设计电路 考虑到电路板安装需求，对电路板体积进行控制 考虑到元件数量及生产成本，元件尽可能采用贴片 程序编写： 编写程序，完成设计的基本功能 使用看门狗对程序进行监控 启用两个定时器计时，以提高计时精度 组装与调试： 准确无误的焊接元器件并烧录程序 搭建设备（洗鞋机）模拟结构 调整硬件参数和程序，完善及优化设计 调研计划及主要参考文献 调研计划 确定选题、收集相关资料： 2012年5月-2012年5月20日 文献调研与综述： 2012年6月-2012年7月1日 撰写开题报告与开题： 2012年7月-2012年8月 深入研究（调查研究、实验研究） 2012年8月-2012年9月 形成论文初稿（设计雏形）： 2012年10月5日前 论文（设计）修改、定稿、打印