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这种方式理论上可取,但成本高且装置庞大,不易进行操作控制。
本设计采用的按键方式综合上述分析考虑,本系统采用电磁铁自动按键,且所选电磁铁在额定电压下工作时所提供的吸引力应在以上。
具体从体积大小固定方式使用寿命额定电压下提供的压力等方面综合比较论证后,发现型号为的电磁铁各项指标都符合条件。
其相关参数如下电压电流力量通电,行程时,吸引力在以上除综合考虑的因素满足本设计外,其所提供的额定值也都达到所需要求,符合薄膜按键需要压力被按下的条件,最终选择型号为的电磁铁。
机电结构设计本设计是机电配合应用的很好实例,机械设计的固定装置用来对单片机及其外围电路电磁铁及其驱动电路分别进行固定并使之在个工作界面上,且确保电磁铁探头的中心点与被测试按键的中心点在同条水平线上,同时底部采用滑轨支架和可移动的滑轨来灵活调节两部分的距离,方便对系统的测试控制和操作。
图固定装置装配图各个功能模块在总体装配图上的位置如图所示,其中图号为固定单片机系统底座,图号为可移动加固滑块,图号为固定电磁铁底座,此三部件均为自己设计绘制且最后送工厂加工出的实物。
整个系统需要强电和弱电结合控制,其中电磁铁驱动电路采用直流电源供电,单片机系统采用弱电供电,为隔离输入输出电信号和防止电磁干扰,强弱电之间用光电耦合器进行隔离。
机电控制方案本机电控制系统主要由机械固定部分和单片机处理部分组成,两部分共同配合实现对电磁铁驱动电路的控制,从而实现自动按键。
系统总体框图如图所示。
单片机系统侧视图底部滑轨支架滑轨上可移动滑块电磁铁按键装置单片机系统上的被测按键电磁铁驱动电路板顶视图图机电结合系统总体框图整个系统主要由机械固定装置和单片机及其相关外围电路两大部分组成。
机械固定装置用来对单片机及其外围电路电磁铁及其驱动电路分别进行固定并使之在个工作界面上,且确保电磁铁探头的中心点与被测试按键的中心点在同条水平线上。
单片机结合液晶显示电路蜂鸣报警电路电磁铁驱动电路等子模块对扫描采集到的按键信号进行处理记录显示。
机械固定装置可移动加固滑块固定电磁铁底座固定单片机系统底座单片机按键扫描蜂鸣报警电路液晶显示电路光电隔离被测薄膜按键电磁铁驱动电路直流电源供电电源供电第章机械固定装置设计装配图的作用装配图是用来表达机器或部件的图样,是用于表示部件或机器的工作原理零件之间的装配关系和各零件的主要结构形状以及装配检验安装时所需尺寸重要技术文件。
在新设计测绘部件或机器时,先要画出装配图表示该部件或机器的构造和装配关系,并确定各零件的结构形状和协调尺寸等,然后再根据装配图进行零件设计,画出符合部件或机器要求的零件图。
在装配部件时,则要根据装配图及其技术要求,把零件按定顺序进行装配。
在使用管理维修时,需要利用装配图了解部件或机器的结构和工作原理等。
装配图是反映设计思想装配使用机器和进行技术交流的重要技术文件。
图即为本系统总体装配图,设计整个装置前应充分考虑方案可行性,使之装配方业设计过程中给予的帮助,他开阔的思路丰富的知识严谨的精神精益求精的作风,无不深深地感染和激励着我。
从课题的选择到最终完成,程老师都始终给予我悉心的关怀和耐心的指导,谢谢他给我提供在校外做毕业设计的支持和其间给予的指导,谢谢他在大学期间对我的谆谆教诲和教导。
本设计是在程老师耐心指导和同学帮助下完成的。
程老师平日里工作繁多,但在我做毕业设计的每个阶段,从机电结合方案的分析论证设计草案的确定及修改机械图纸的设计与绘制中期检查调试后期详细设计等整个过程中都给予了我全面的指导和不厌其烦的讲解,可以说我设计中的每步都有他的心血在里面。
当然,这期间也离不开给予我建议和帮助的同学们,在这里我要衷心的对他们表达谢意。
最后,对所有帮助我关心我的人说声谢谢,谢谢他们对我的帮助和支持。
第章绪论按键以简单灵活易操作等特性被广泛应用在生活中的方方面面。
其种类繁多,具体有薄膜按键轻触按键贴片按键直插按键自锁按键多档按键等形式的封装。
在对工业产品和日常用品的操作中,按键是进行人机接触的主要方式,是人们实现对装置控制的主要手段。
在实际应用中,按使用频率主要将按键分为高频率按压按键和低频率按压按键,如相机液晶显示器等设备中所用按键即可归类为低频率按压按键,而焦化测温仪中所用按键即可归类为高频率按压按键。
按键在被高频率按压使用时,其使用寿命无疑成为项必须考虑和测试的指标。
薄膜按键的寿命般在几十万次到上百万次之间,由人工测试几乎是不可能的,这就需要设计出个可靠的机电结合系统实现对按键的自动测试。
本设计主要实现自动按键,将采集到的按键次数等数据进行处理并实时的显示在液晶屏上,从而能直观的读出已按键的次数。
直到检测到自动按键装置运行正常但计数值不再增加且系统报错并停止工作,这时所显示的数据即为薄膜按键的使用寿命。
从总体论证和整体工程来看,本设计主要需进行以下七个方面的工作机电结合方案的论证分析。
机械固定装置的设计与绘制。
自动按键装置的驱动控制。
按键的采集扫描与处理。
实时显示按键测试的数据。
对配置参数和数据的保存记录。
的判断处理与系统保护。
整个系统对采集到的按键信号进行处理,并用单片机内置的对数据进行保存记录,其中的处理函数在检测到次数达到定值后会自动存储测试数据并断开电磁铁,达到对整个系统的保护。
机电结合控制与各个部分的良好配合是系统可靠运行的保证。
第章机电结构设计方案自动按键方式的选择经过现场测试得出,机械按键需左右的压力被按下,薄膜按键则需左右的压力才能被按下。
所以要测试薄膜按键的寿命,施压荷重应至少大于。
电机自动按键电机的精度较高,驱动方式灵活,但转速太高,不能输出较大力矩,要想实现无极调速得配变频器且需要编码控制。
因为所要测试的薄膜按键寿命在几十万次到上百万次之间,所以电机的使用寿命也是个需重点考虑的因素。
电磁铁自动按键电磁铁的磁性有无可以由通断电来控制,磁性强弱可以由电流大小来控制。
用电磁铁做动力来源有四大优势耗能小,储能能力强,控制方法容易,运行速度便于控制。
气压调节器按键气压调节器便合自动化技术。
第五章机械设计制造及其自动化的发展方向我国从世纪年代初才开始这方面的工作研究和应用,研究机构及些大中型企业对这技术的发展及应用做了大量的工作,并取得了定的成果。
但与日本等先进国家相比,仍有相当差距。
任何门科学都是由基础理论技术和工程系统组成的完善体系。
机械自动化在技术和工程系统方面已有很大的发展,但基础理论方面尚在发展中,还很不完备,所以今后的发展方向是机电体化机电体化就是机械自动化的发展和延伸,传统的机械产品只有向机电体化方向发展,才是机械工业发展的唯出路。
智能化智能化是世纪机械自动化技术发展的个重要发展方向。
这里所说的智能化是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能运筹学计算机科学模糊数学心里学生理学和混饨动力学等新思想新方法模拟人类智能,使它具有判断推理逻辑思维自主决策等能力,以求得更高的控制目标。
诚然,使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
模块化模块化是项重要而又艰巨的工程。
由于机械自动化产品种类和生产厂家繁多。
研制和开发具有标准机械接口电气接口动力接口环境接口的机械自动化产品单元是项十分复杂但又是非常重要的事。
如研制集减速智能减速电动机于体的动力单元,具有视觉图像处理识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。
这样,可利用标准单元迅速开发出新的产品,同时也可扩大生产规模。
显然,从电气产品的标准化系例化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机械自动化单元的企业还是对生产机械自动化产品的企业,模块化将给机械自动化企业带美好的前程。
网络化世纪年代,计算机技术的突出成就是网络技术。
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术工业生产政治军事教育以及人们日常生活带来了巨大的变革。
各种网络将全球经济生产连成体,企业间的竞争也趋于全球化。
机械自动化的新产品旦研制出来,只要其功能独道,质量可靠,很快会畅销全球。
由于网络化的普及,基于网络的各种远程控制和监测技术方兴未艾而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。
现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。
利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里充分享受各种高技术带来的便利和快乐。
因此,机械自动化产品无疑朝着网络化方向发展。
微型化微型化兴起于世纪年代末,指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。
国外将其称为微电子机械系统,或微机械自动化系统,泛指几何尺寸不超过工业出版社的机械自动化产品,并向微米纳米级发展。
微机械自动化产品体积小耗能少运动灵活,在生物医疗军事信息等方面具有不可比拟的优势。
微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术,微机械自动化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
绿色化工业的发达给人们生活带来了巨大的变化。
方面,物质丰富,生活舒适另方面,资源减少,生态环境受到严重污染,于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。
绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势,绿色产品在其通过电磁阀给直动气缸供应所需气压使其上下运动,从而达到自动按键的目的。
这种方式理论上可取,但成本高且装置庞大,不易进行操作控制。
本设计采用的按键方式综合上述分析考虑,本系统采用电磁铁自动按键,且所选电磁铁在额定电压下工作时所提供的吸引力应在以上。
具体从体积大小固定方式使用寿命额定电压下提供的压力等方面综合比较论证后,发现型号为的电磁铁各项指标都符合条件。
其相关参数如下电压电流力量通电,行程时,吸引力在以上除综合考虑的因素满足本设计外,其所提供的额定值也都达到所需要求,符合薄膜按键需要压力被按下的条件,最终选择型号为的电磁铁。
机电结构设计本设计是机电配合应用的很好实例,机械设计的固定装置用来对单片机及其外围电路电磁铁及其驱动电路分别进行固定并使之在个工作界面上,且确保电磁铁探头的中心点与被测试按键的中心点在同条水平线上,同时底部采用滑轨支架和可移动的滑轨来灵活调节两部分的距离,方便对系统的测试控制和操作。
图固定装置装配图各个功能模块在总体装配图上的位置如图所示,其中图号为固定单片机系统底座,图号为可移动加固滑块,图号为固定电磁铁底座,此三部件均为自己设计绘制且最后送工厂加工出的实物。
整个系统需要强电和弱电结合控制,其中电磁铁驱动电路采用直流电源供电,单片机系统采用弱电供电,为隔离输入输出电信号和防止电磁干扰,强弱电之间用光电耦合器进行隔离。
机电控制方案本机电控制系统主要由机械固定部分和单片机处理部分组成,两部分共同配合实现对电磁铁驱动电路的控制,从而实现自动按键。
系统总体框图如图所示。
单片机系统侧视图底部滑轨支架滑轨上可移动滑块电磁铁按键装置单片机系统上的被测按键电磁铁驱动电路板顶视图图机电结合系统总体框图整个系统主要由机械固定装置和单片机及其相关外围电路两大部分组成。
机械固定装置用来对单片机及其外围电路电磁铁及其驱动电路分别进行固定并使之在个工作界面上,且确保电磁铁探头的中心点与被测试按键的中心点在同条水平线上。
单片机结合液晶显示电路蜂鸣报警电路电磁铁驱动电路等子模块对扫描采集到的按键信号进行处理记录显示。
机械固定装置可移动加固滑块固定电磁铁底座固定单片机系统底座单片机按键扫描蜂鸣报警电路液晶显示电路光电隔离被测薄膜按键电磁铁驱动电路直流电源供电电源供电第章机械固定装置设计装配图的作用装配图是用来表达机器或部件的图样,是用于表示部件或机器的工作原理零件之间的装配关系和各零件的主要结构形状以及装配检验安装时所需尺寸重要技术文件。
在新设计测绘部件或机器时,先要画出装配图表示该部件或机器的构造和装配关系,并确定各零件的结构形状和协调尺寸等,然后再根据装配图进行零件设计,画出符合部件或机器要求的零件图。
在装配部件时,则要根据装配图及其技术要求,把零件按定顺序进行装配。
在使用管理维修时,需要利用装配图了解部件或机器的结构和工作原理等。
装配图是反映设计思想装配使用机器和进行技术交流的重要技术文件。
图即为本系统总体装配图,设计整个装置前应充分考虑方案可行性,使之装配方
