，输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了电光电转换给单片机送输出高低电平，单片机口引脚上的内容在整个访问期间不会改变。单片机通过或向输出高低电平，是个路反向器电路，即当输入端为高电平时输出端为低电平，当输入端为低电平时输出端为高电平，继电器得电吸合，继电器吸合输出伺服输出电压，控制液压换向阀换向。具体内容如下所示分析摆臂控制器的功能设计出摆臂控制器电路原理图，主要包括单片机最小系统串口电路模块显示电路模块按键输入模块行程开关控制模块以及继电器控制模块。并用进行仿真在面包板上调试电路，确定硬件电路编写相应软件程序，进行软件的调试进行系统软硬件结合进行整机调试，能够实现计数计时和控制液压换向阀工作的基本功能。本章小结本章首先介绍了所选课题的目的和意义，然后概述了摆臂控制器在国内外的研究现状以及发展趋势，从而明确了论文的主要研究内容。西安文理学院本科毕业设计论文第页第二章控制器整体方案设计对于传统继电器控制的摆臂控制器，它存在很多缺点，如继电器在系统装置设计中线路复杂接线繁琐易受干扰可靠性差故障多维修困难等针对这些缺点，本设计选用单片机作为核心设计摆臂控制器。单片机具有集成度高功耗低，抗干扰能力强，质量轻，体积小功能强大和电路设计灵活的特点，因此能够在很大程度上弥补传统继电控制器的缺点。功能要求以单片机为核心，设计种摆臂控制器，使其能够实现计数计时和控制液压换向阀工作的基本功能。方案确定本设计是以单片机为核心设计摆臂控制器使其能够实现计数计时。当行程开关接通后，给光电耦合器输入端输入电压，输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了电光电转换给单片机送输出高低电平，单片机口引脚上的内容在整个访问期间不会改变。单片机通过或向输出高低电平，是个路反向器电路，即当输入端为高电平时输出端为低电平，当输入端为低电平时输出端为高电平，继电器得电吸合，继电器吸合输出伺服输出电压，控制液压换向阀换向。整体方案框图如图所示。光电耦合器行程开关按键输入数码管显示继电器换向阀图硬件结构框图单片机硬件设计的基本原则个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如定时器计数器中断系统等，不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘显示器打印机转换器等，要设计合适的接口电路。系统的扩展和配置应遵循以下原则尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。为硬件系统标准化模块化打下良好的基础系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求。但要注意在满足性能指标的前提下，尽可能地降低价格，以便得到高的性能价格比，西安文理学院本科毕业设计论文第页这是硬件设计中优先考虑的个主要因素。因为系统在设计完成后，主要的成本便集中在硬件方面，当然也成为产品争取市场关键因素之硬件结构应结合应用软件方案并考虑。硬件结构与软件方案会产生相互影响，考虑原则是软件能实现的功能尽可能由软件实殃，以简化硬件结构。但必须注意，由软件实现的硬件功能，般响应时间比硬件实现长，且占用时间系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。如选用芯片单片机构成低功耗系统时，系统中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的部分。完善的抗干扰措施，是保证系统精度工作正常和不产生的必要条件。例如强电与弱电之间的隔离措施，对电磁干扰的屏蔽，正确接地高输人阻抗下的防止漏电等单片机外围电路较多时，必须考虑其驱动能力。驱动能力不足时，系统工作不可靠，可通过增设线驱动器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载尽量朝单片方向设计硬件系统。单片机软件设计的基本原则结构合理。程序应该采用结构模块化设计。这不仅有利于程序的进步扩充或完善，而且也有利于程序的后期修改和维护操作性能好，使用方便，具备良好的人机界面具有定的保护措施和容错功能。系统应设计定的检测程序，例如状态检测和诊断程序，以便系统发生故障时，便于查找故障部位。对于重要的参数要定时存储，以防止因掉电而丢失数据提高程序的执行速度，尽量减小占用系统的内存给出必要的程序说明，便于后期程序维护。本章小结本章对设计方案进行了选择跟论证，并确定最终方案。并介绍了单片机硬件系统设计时需要注意的七个原则，以及软件编程时影响较大的五大准则，然后分析了系统所要实现的功能，进而设计出系统的整体方案。西安文理学院本科毕业设计论文第页第三章硬件设计本章采用模块化设计的思想对系统硬件进行细化，详细介绍了系统硬件各个模块的工作原理以及与单片机的接口电路。本次系统硬件部分主要包括单片机最小系统模块行程开关控制电路模块串口电路模块继电器控制电路模块及数值显示电路模块。单片机最小系统模块本模块所涉及到的单片机的最小系统主要包括电源，时钟电路和复位电路。下面分别对这几部分的参数,西安文理学院本科毕业设计论文第页附录附录控制器硬件原理图点行程开关点行程开关显示接口程序下载显示跳线输出伺服输出伺服西安文理学院本科毕业设计论文第页附录二仿真图西安文理学院本科毕业设计论文第页附录三电路板实物图西安文理学院本科毕业设计论文第页附录四控制器程序西安文理学院本科毕业设计论文第页,西安文理学院本科毕业设计论文第页,西安文理学院本科毕业设计论文第页西安文理学院本科毕业设计论文第页西安文理学院本科毕业设计论文第页,西安文理学院本科毕业设计论文第页西安文理学院本科毕业设计论文第页显示数码管西安文理学院本科毕业设计论文第页西安文理学院本科毕业设计论文第页西安文理学院本科毕业设计论文指导教师评分表学生姓名符志忠学号专业机械设计制造及其自动化班级机械班毕业设计论文题目基于单片机的摆臂控制器设计设计论文起止时间年月日至年月日指导教师评语建议成绩指导教师签名年月日西安文理学院本科毕业设计论文评阅教师评分表学生姓名符志忠学号专业机械设计制造及其自动化班级机械班毕业设计论文题目基于单片机的摆臂控制器设计设计论文起止时间年月日至年月日评阅教师评语建议成绩评阅教师签名年月日目录目录第章绪论选题的目的与意义国内外发展状况与趋势本课题的主要设计内容本章小结第二章控制器整体方案设计功能要求方案确定单片机硬件设计的基本原则单片机软件设计的基本原则本章小结第三章硬件设计单片机最小系统模块行程开关控制电路模块串口电路模块继电器控制模块目录数码管显示模块本章小结第四章软件设计系统软件开发环境介绍控制系统的子程序主程序设计本章小结第五章摆臂控制器调试硬件调试软件调试本章小结结束语致谢参考文献附录目录基于单片机的摆臂控制器设计摆臂控制器应用于飞机强度实验的机翼操作，为了解决传统继电器的弊端，设计了种基于单片机的新型摆臂控制器。该系统是以微处理器作为控制器的核心，分别设计了行程开关控制电路继电器驱动电路串口通讯电路数码管显示电路。并在开发环境中根据系统硬件电路设计了行程开关控制程序按键扫描程序和数值显示程序，同时根据系统操作全过程和控制关系设计了系统主程序，最终形成系统软件。本设计具有控制线路简单，机械摆臂动作功能完善，使用方便，设备运行故障率低，设备运行效率高，可实现使用过程的高效节能和低成本等特点,具有良好的市场前景。单片机摆臂控制器目录目录西安文理学院本科毕业设计论文第页第章绪论选题的目的与意义对于传统继电器控制的摆臂控制器，它存在很多缺点，如继电器在系统装置设计中线路复杂接线繁琐易受干扰可靠性差故障多维修困难等针对这些缺点，本课题选用单片机作为核心设计摆臂控制器。单片机具有集成度高功耗低，抗干扰能力强，质量轻，体积小功能强大和电路设计灵活的特点，因此能够在很大程度上弥补传统继电控制器的缺点。以单片机为核心的摆臂控制器简化了控制线路，使机械的摆臂动作功能更完善，使用方便，维护简单，降低了设备运行的故障率，提高了设备运行的效率，可实现使用过程的高效节能和低成本。在设计的过程中通过查阅资料，丰富知识，在实验过程中，可以把所学的知识用到实际中。因此，其研究设计具有重要意义。国内外发展状况与趋势在摆臂控制方面，嘉德锻造公司制造出的汽车铝摆臂，它只在原材料的基础上改用铝材料制造，对于控制方法还是原先的机械控制摆动电磁铁，主要用继电器来控制，应用于投币机币道控制，分选机等平开窗用摆臂自动控制装置，通过电机驱动牵引，绳轮在上滑道内运动，并使小轴承沿滑槽内运动，使窗扇脱开窗框，窗扇自动实现拉开或关闭电子控制摆动气阀，线圈内通电后电磁铁受驱动力，经摆臂阀轴带动阀片作往复旋转运动，从而堵住阀口或离开阀口三重工集团自主研发的控制器，该产品实现了单机热备用浮地电流反馈智能功率单元等多项技术,它的优先性能有输入输出点数驱动带载能力通信能力，现已广泛应用于泵车起重机摊铺机小挖正面吊等三主机产品。以上几种控制类型有机械控制分立元器件控制集成电路控制含有微控制器的集成电路控制。随着现代科学技术的进步，机械控制分立元器件控制集成电路控制已不能满足现代工业和社会发展的要求。含有微控制器的集成电路控制以其优点绝大多数控制逻辑可采用软件来实现，使电路简化具有大容量的存储器和较强的逻辑功能，运算速度快，精度高，可以实现较复杂的控制运算改变控制规律只需修改相应的软件，具有较强的灵活性和适应性不会出现零点漂移问题，控制器的字长可以保证足够的控制精度可设计友好的人机界面，实现多机联网工作等将被推广。其发展趋势如下功能更强大随着信息技西安文理学院本科毕业设计论文第页术的发展，芯片的处理能力不断加强，价格不断下降，控制器中的逐步由位的单片机转向位的嵌入式微控制器，并且双内核控制器也将成为种趋势智能化在控制器中，随着单片机处理能力的提高，许多复杂算法可以得到充分应用，使得在控制方面自动化程度不断提高微型化随着集成度的不断提高，控制器上的分立元件越来越少，体积越来越小。网络化随着处理器中各种网络协议模块的植入，控制器网络化的能力将不断提升。本课题的主要设计内容本课题主要设计以单片机为核心，设计摆臂控制器，使其能够实