㈠ 小型點頻調幅接收機的設計
用戶需求及分析
某學院位於環境幽雅風景秀麗的某西麓,學校西校區瀕臨白龜山水庫,依山傍水,湖光山色,風景秀美,是學子求學求知的佳勝之地。學院始終堅持以教學設施促教學,不斷加強學校教學設施改革工作以取得教學新突破。新建西校區依山傍水地形復雜而且場地廣闊,建設校園廣播系統布線有很大難度,為此學校提出建設無線智能調頻的建議,並根據實際情況提出技術性能要求。要求如下所述:
在1、2、3、4號教學樓內安裝無線調頻音柱,使教學樓可收聽校園廣播節目;
在教學樓周圍,根據實際情況配置無線調頻音柱或草坪音箱,學生在收聽優美音樂時,可欣賞巧奪天工的室外造型音箱;
在環行路和室外草坪安裝無線調頻音柱和草坪音箱,使學生隨時隨地能聽到校園廣播;
在學生宿舍區安裝無線調頻音柱,用於維護日常秩序及背景音樂播放;
在食堂安裝調頻轉定壓設備,使食堂可通過已有音箱收聽校園廣播內容;
在籃球場安裝無線調頻音柱,使學生在打球運動時可收聽到校園廣播;
主控室暫設在1號教學樓,待行政辦公樓修繕完後搬到辦公樓;
要求音柱及草坪音箱靈敏度高、音質好、控制可靠;
設置音頻采編及音頻播控兩個廣播單元,每個單元要先進而經濟,體現現代化智能化,具有兼容性;
建設的校園廣播及外語電台自動播控系統,均應採用數字化音源播放,可按設置定時播放,在管理上實現真正智能化無人值守。
根據學院的建設校園廣播及外語電台的具體需求,結合校園廣播現狀與發展方向,經過實際勘察,並進行深入技術論證,最終決定採用北京恆星科通HX-2000無線可定址智能調頻廣播系統及HX-8000大學外語電台自動播出與智能控制系統來架設某學院的校園廣播系統。
HX-2000無線可定址智能調頻廣播系統是採用微電腦鎖相、數碼糾錯、閃速存貯、SCA遙控編碼、VB軟體編程等先進技術、設計的一套具有國內領先技術水平的全數字智能校園廣播系統。系統採用FM-SCA副載波編碼遙控技術,使用一個無線電頻率,利用音頻載波以外的副載波傳輸編碼控制信號,無需申請控制頻率,既節約了頻率資源,又實現了對終端點的控制,而且提高了系統的穩定性和可靠性。
HX-8000大學外語電台自動播出與智能控制系統採用微電腦鎖相環發射機確保發射頻率穩定可靠無頻漂;HX-8000數字硬碟自動播出軟體實現數字化音源可按年月周日設置定時自動播放列表,每天自動播放自動開關機;HX-7000多路廣播智能管理控制器實現對調頻廣播發射機的智能管理控制,實現播出與控制的真正無人值守。
技術方案部分
(一) 設計依據
工程方案的制定、設計,依照國家有關文件、標准和規定,主要有:
● 國標《GB-4311 1-84調頻廣播發射機校準》
● 廣電部標《GY15-84調頻接收機標准》
●《大樓通訊綜合布線標准》(YD/T926-1997)
●《民用建築電氣設計規范》GBJ/T16-1992。
● 國際電聯 ITU - T有關標准。
● 建築、通信有關行業標准。
●《專業錄播結構標准》
(二) 設計原則
進行系統設計時,本著"先進性、科學性、穩定性、經濟性"相統一的原則進行設計。
先進性:系統採用國內最先進FM-SCA的調頻廣播技術,全固態發射機採用最新的微電腦PLL鎖相技術,確保無頻率漂移現象,遙控音箱開關機准確可靠,可針對不同區域實現分區控制。發射機無線指標嚴格符合國家無線電管理委員會頒布的相關要求標准。
科學性:系統設計科學可靠,系統將保證無線頻率的獨立性,不會與其他校園內外的無線電波源發生相互干擾現象,遙控音箱接收頻點靈活可調,同時保證音箱不會發生干擾現象。此外,系統保證可維護性強,同時具有充分的可擴展性,目前只是學院考慮室外的廣播功能,以後如果需要室內廣播,通過在室內再安裝遙控音箱即可非常方便實現室內的廣播功能。
穩定性:由於系統採用無線調頻廣播方式,省去了大量的布線系統,所以也就消除了作為廣播系統中最可能發生問題的線路故障所引發的廣播系統線路故障現象;同時設備採用FM-SCA副載波編碼控制技術,干擾信號無法打開音箱,大大提高了系統的穩定性和可靠性;由於發射機採用國內先進微電腦鎖相技術使頻率發射穩定無漂移。
經濟性:無線廣播系統的經濟性有目共睹,在建設期可省去大量的傳輸線材和線路鋪設費用,在使用過程中則可省去大量的線路檢修工作,節省了大量的維護費用。外語教學電台智能控制管理,節省電源,大大減輕工作量。
(三) 系統原理及組成
系統採用「數字編輯播出、無線調頻傳輸、定址編碼接收、智能管理播控」的全新理念搭建數字化校園智能廣播平台。
系統播出音源由音頻工作站採集、編輯、製作,經過處理的音源通過網路交換機傳輸到數字硬碟多路音頻自動播出主機。由數位元組目源或模擬節目源輸出單路或多路音頻信號,經VAS音頻矩陣切換器切換輸出,送給調頻廣播發射機進行校園廣播或廣播電台節目發射。同時控制信號由主控計算機通過RS-232串口與HX-5000編碼控制器通訊,編碼控制器SCA副載波通道將控制信號調制到87—108MHz調頻副載波上,與音頻信號共纜傳輸。無線調頻發射定址校園廣播,大學外語電台自動播控。主要設備有數字音頻工作站、全數字硬碟多路自動播出主機、網路交換機(專用工控機PC)、主控與數字硬碟多路播出軟體、調頻廣播發射機、SCA可定址編碼板、電源智能管理控制器、無線調頻音柱、室外無線收擴機、草坪音箱等組成。
(四) 設計方案
本方案分為音源及切換單元、音頻採集單元、無線可定址智能廣播單元三部分來進行介紹。
1、音源及主控切換單元
音源由數位元組目源主控計算機及HX-8000多路數字播放軟體;模擬節目源VCD、錄音卡座、收音頭、調音台、麥克風等組成。學院可根據實際使用情況選擇卡座1-3台,用於播放磁帶節目;配置VCD一台,用於播放VCD、CD、MP3光碟節目;收音頭TU313一台轉收當地廣播電台節目;配置調音台一台用於播音員播送自辦節目,也可在外語考試時對磁帶音色進行修正,對音量進行調節,以達到最好的聽覺效果。
主控及切換由音頻矩陣切換器、HX-5000 SCA可定址編碼控制主機、HX-5000系統播控軟體、HX-8000數字硬碟多路音頻自動播出軟體等組成。音頻矩陣切換器將音源播出的音頻信號選擇切換給校園廣播或外語電台的發射機上。HX-5000 SCA可定址編碼控制器,可接收主控計算機RS-232通訊,指定用戶通過對主控計算機的操作,實現自動或手動定址編碼智能控制終端設備開關。
2、數字音頻采編單元
數字音頻采編單元是專業音頻採集及編輯製作系統,採用專業音頻處理軟體,可將卡座、VCD、數字調諧器等輸出的模擬音源進行高采樣率錄音,並對其混音、合成、鑲邊、剪切、拷貝等進行非線形編輯處理操作,轉換為數字音頻格式,可採用主控或數字硬碟多路音頻自動播出軟體定時自動播出。
在1號教學樓設置音頻編輯工作室,對音頻進行采編,完成後輸出到播放主機進行播放。
GB2000數字音頻采編系統是集專業數碼錄音與多種效果合成處理於一體的音頻處理軟體,用於模擬音源高品質數碼錄入及音頻編輯處理與效果合成,或對數碼音頻進行編輯處理並轉換文件格式。此軟體可將卡座、CD機、收音頭、人聲等音頻數碼錄入計算機,並以數字格式存儲到計算機中。對採集或已有音頻文件進行多種聲音效果處理,如倒轉、迴音、淡入、淡出、鑲邊、扭曲、插入、刪除、移動等操作,為原本單調干澀的音頻添加背景音樂加入各種音效,使音頻多樣化、風格化、特色化;為播出曲目加入注釋、解說使音頻更能讓人理解接收;對音頻文件進行格式轉換,節省所佔硬碟空間。除此之外,支持SCSI CDROM不經音效卡輸出直接抽取音頻文件並進行錄制編輯。
功能特點:支持各種輸入音頻進行高品質數碼錄音;支持多種格式音頻編輯效果合成處理;支持各種音頻文件格式轉換,具有批處理功能;支持各種音效卡及多種專業音頻編輯卡錄入輸出;支持精密的過濾器修復聲音文件;支持雙聲道聲音文件合成處理;可廣泛用於各種音頻編輯工作站對音頻進行修飾。
MAYA系列專業音頻採集卡是一款專業數碼錄音採集卡,以其清澈音質、工作穩定等優秀品質和性能深得音樂愛好者所鍾愛,採用DirectWire、音頻編解碼、貼片等先進技術,實現了軟體間無損失音頻數據傳輸;多任務支持,音頻通道可選擇所安裝的任意驅動;音頻左、右通道有效隔離,分別播放輸出不同立體聲音頻,且互不幹擾等功能,是院校外語聽力錄音的最佳選擇。
3、無線可定址智能調頻廣播單元
本單元是專為學校建設校園廣播開發的數字化無線可定址智能廣播系統設備,具有傳統定壓廣播不具備的獨特功能、不可比擬的優點,具體功能及特點如下。
3.1.系統功能:
自動播放功能:系統由一台工控專用PC主機作為主控計算機,並兼做數位元組目源,通過系統播放和控制軟體可實現手動、自動定時播放。可將校園音樂、校園鈴聲、輕音樂等常用曲目,存儲在硬碟上,實現全自動非線性播出。可預先設置每周一至周日播放工作列表,自動定點定時播出校園鈴聲、校園音樂、輕音樂等,無需人工干預,即可根據定時自動播放。
音樂打鈴功能、背景音樂功能:系統內置2000多首歌曲及音樂,悠揚的音樂代替高達90分貝刺耳單調的電鈴聲,上下班響起悅耳的音樂,休息時間響起動人的歌聲;讓背景音樂自動或手動播放到指定區域,使員工不再承受噪音干擾,使學院氛圍更加輕松和諧,使員工在輕松的環境中工作生活,既陶冶了情操,又接受了良好的音樂藝術的熏陶。
3.2系統特點:
數字音頻編輯:
採用先進的數字音頻編輯工作站,配備專業級的音頻採集卡,對音頻信號(話筒、錄音、線路信號)進行數字化採集,同時與Media、CD、MP3及硬碟中的各種格式的數字信號兼容,根據節目的要求編輯成完整的高質量的廣播節目。編輯系統具有錄制、剪輯、混播、音色調整、強度調節、淡入淡出、節目長度壓擴、音色修飾等編輯功能。
智能控制播放:
播控系統可對各種外設(如錄音機、CD、Media、收轉機及數字音頻硬碟等)進行智能化控制,可依據學院的要求對節目內容、節目長度、播出時間預先進行設置,電腦能自動管理廣播的全過程,按設置的程序自動播出,確保節目的完整性、准確性、准時性,從而杜絕無故中斷廣播的現象。對於學院常規性的廣播節目,如輕音樂、音樂打鈴等可全自動實現播出的無人值守播放。系統具有非常高的可靠性,系統傳輸網路中無功率匹配與電壓匹配的要求,單只音箱的故障不影響系統工作,整機在沒有信號的情況下自動處於關閉狀態,待有啟動信號或接收到開機指令後音箱自動啟動,無需人員的控制。
HX-2000多路調頻廣播發射機採用SCA副載波傳輸控制信號,可同時發射1套廣播節目和SCA控制信號,使控制信號傳輸不用再申請頻率,而且控制由於採用副載波傳輸,使控制穩定可靠。
無線調頻發射:
根據學院面積和其建築物分布情況,可在學院內暫時選取1號教學樓作為信號發射點,根據廣場面積的大小選定採用功率為30W的調頻廣播發射機,同時選定本棟建築內一房間作為廣播室,實現廣場的無盲區廣播覆蓋,廣播室離發射天線的距離應保證在25米之內。
中心控制室的數字模擬音頻信號源,播音員現場人聲信號通過調音台處理切換送至調頻廣播發射機,經雙層十字天線發射出去。廣場內各廣播點的音箱開關由播音員現場通過電腦進行無線遙控,實現學院定時定點分區廣播。
接收部分:
在每個教學樓內安裝4隻高品質無線調頻音柱,使教學樓聲場均勻宏亮。每隻音箱有一個獨立地址,可根據需要定址控制播放,根據控制信號智能開關,不播音時處於待機狀態,沒有任何靜噪。
在教學樓周圍和室外草坪根據實際需要安裝無線調頻音柱或室外收擴機+草坪音箱,保證師生在教學樓周圍或草坪散步能聽到優美動聽的音樂;
在宿舍樓安裝調頻音柱,以使學生在業余時間收聽校園廣播,在需要維護日常秩序時收聽到校園鈴聲;
在學校主要道路和環行路燈桿上安裝無線調頻音柱,以實現校園廣播的播放;
在露天操場附近燈桿上安裝無線調頻音柱,以實現運動區校園廣播的播放;
在食堂配置FM3210無線多功能調頻接收控制器一台,用於接收校園廣播信號。
3.3選用主要設備介紹:
HX-5000SCA編碼控制板是控制信號SCA調制設備,RS232信號經過編碼控制器調制到調頻副載波,使控制信號能夠在同軸電纜中傳輸,而且傳輸穩定可靠,不丟包、不受其他頻率干擾。
HX-5000主控軟體是針對大中小學開發的數字智能廣播軟體,系統涵括了廣播曲目的增加.刪除、編輯和試聽等功能。廣播曲目的自動播放,多達1024個分區控制,可實現全自動定時播放、自動開關機、自動分區分組播放,特別適合學校廣播智能化自動化的發展需求。本軟體可廣泛應用於學校維護日常秩序、播放音樂鈴聲、播放背景音樂、新聞廣播等音頻節目的背景音樂自動播放。
在預裝HX-5000數字化社區廣播系統同時,已為客戶免費贈送2000餘首曲目、7.6GB的社區廣播素材庫,內置了音樂鈴聲、普通禮儀曲、中國民樂、西洋樂曲、世界名曲、文學欣賞、最新華語144首mp3歌曲等常用素材,基本是以MP3、WAV數字格式保存,按曲目類型進行分類,十分適合社區智能廣播檢索調用與自動播放。
HX-8100數字硬碟多路播放主機採用19」5U標准工控機箱,機架式安裝;高可靠性冗餘電源設計,自動喚醒開機,軟體自動關機,自動執行廣播任務;內置超大容量校園廣播曲目庫。
VAS矩陣切換器是專為院校廣播系統設計的音頻輸入輸出切換設備,該設備採用國際流行貼片、IC晶元、單片機電路,專業造型設計,特別適合應用於各種廣播系統多路音頻切換場合。音頻矩陣切換器分三種規格(8入4出、8入8出、16入8出)可根據音源切換的路數選擇使用。
HX-2000調頻廣播發射機為國內最先進的FM調頻廣播發射機,全固態發射模塊採用最新的微電腦PLL鎖相技術,可根據需要手動捷變搜索頻率,鎖頻穩定可靠,無頻率漂移現象,發射機無線指標嚴格符合國家無線電管理委員會頒布的相關要求標准。採用主載波發射音頻信號,SCA副載波發射控制信號,使控制信號發射穩定,技術指標高,不用在申請頻率。
無線調頻音箱是調頻共纜傳輸系統的終端設備。它的性能直接影響到整個系統的正常運行。由於普通調頻音箱存在著諸多問題:如頻率漂移,鏡像干擾,靜噪不靈等,用戶在使用中深感不便,從而阻礙了調頻共纜傳輸系統的普及和發展。
我公司針對這些不足之處,以全新的思路解決了這些弊端,我們採用了特製晶振作為本振電路,由於石英晶體穩定度很高,因而不再存在頻率漂移問題,該調頻音柱能夠在-30℃—+70℃溫度范圍內正常工作而不會出現頻漂或停振現象。同時我們在電路上採取了許多頻率鎖相和專業人聲處理的技術,使得自動開關機非常可靠,電壓適應范圍很廣。
FM3210調頻接收控制器採用晶振穩頻技術,結合SONY最新解調IC,具有頻率穩定度高,音頻指標佳,操作方便等優點。可廣泛適用於校園廣播室,解調來自廣播室的調頻信號。
功能特點:無線調頻接收具有自動開關機輸出控制功能,能自動或手動輸出電源控制信號,供調制器或功放使用;具有三路調音功能,可兼作話筒或線路前置放大器;採用19英寸標准機箱,1U高度,帶收音監聽功能。
FM3310B室外收擴機採用晶振穩頻技術,結合SONY最新解調IC等先進技術,解調校園廣播音頻信號並輸出定壓信號給室外造型草坪音箱,解調控制信號實現根據主控設置智能控制自動開關機,標准輸出功率為75W 。
室外造型草坪音箱採用樹脂合成材料製作的草坪音箱造型奇特,巧奪天工,具有防雨、防潮性能,音質好,音色美,使人在收聽音樂時,欣賞動人的動物植物形象。
㈡ 用51單片機開發板控制5V小風扇的調速問題
如果對溫度測量要求不高可以用熱敏電阻,加運放做個比較電路,需要多少版檔就做幾個這權種電路,然後程序方面和讀按鍵是一樣的,不過這個檔數多了麻煩。如果要搞復雜點的就用模數轉換,直接讀入熱敏電阻值然後控制轉速,這個檔數可以用程序設置成很多了,但是89C52做不到,要麼採用AD晶元拓展,要麼買12C5A60S2這些帶AD轉換的單片機,或者採用溫度感測器18B20,那樣也挺省事的,就感測器貴了點,但加起來也可能更便宜
㈢ 求一篇有關 機電一體化系統功能原理 的畢業論文大專的。要求5000字,重謝!
前 言
機床是人類進行生產勞動的重要工具,也是社會生產力發展水平的重要標志。
普通機床經經歷了近兩百年的歷史。隨著電子技術、計算機技術及自動化,精密機械與測量等技術的發展與綜合應用,生產了機電一體化的新型機床一一數控機床。數控機床一經使用就顯示出了它獨特的優越性和強大生命力,使原來不能解決的許多問題,找到了科學解決的途徑。
數控車床是數字程序控制車床的簡稱,它集通用性好的萬能型車床、加工精度高的精密型車床和加工效率高的專用型車床的特點於一身,是國內使用量最大,覆蓋面最廣的一種數控機床,也是是一種通過數字信息,控制機床按給定的運動軌跡,進行自動加工的機電一體化的加工裝備,經過半個世紀的發展,數控機床已是現代製造業的重要標志之一,在我國製造業中,數控機床的應用也越來越廣泛,是一個企業綜合實力的體現。
實 習 報 告 正 文
自從走進了大學,就業問題就似乎總是圍繞在我們的身邊,成了說不完的話題。在現今社會,招聘會上的大字報都總寫著「有經驗者優先」,可還在校園裡面的我們這班學子社會經驗又會擁有多少呢?為了拓展自身的知識面,擴大與社會的接觸面,增加個人在社會競爭中的經驗,鍛煉和提高自己的能力,以便在以後畢業後能真正真正走入社會,能夠適應國內外的經濟形勢的變化,並且能夠在生活和工作中很好地處理各方面的問題,在這個假期里我開始了自己的校外實習。.
,把所學的理論知識,運用到客觀實際中去,使自己所學的理論知識有用武之地。只學不實踐,所學的就等於零,理論應該與實踐相結合.另一方面,實踐可為以後找工作打基礎.通過這段時間的實習,學到一些在學校里學不到的東西。因為環境的不同,接觸的人與事不同,從中所學的東西自然就不一樣了。要學會從實踐中學習,從學習中實踐.而且在中國的經濟飛速發展,又加入了世貿,國內外經濟日趨變化,每天都不斷有新的東西涌現,在擁有了越來越多的機會的同時,也有了更多的挑戰,中國的經濟越和外面接軌,對於人才的要求就會越來越高,我們不只要學好學校里所學到的知識,還要不斷從生活中,實踐中學其他知識,不斷地從各方面武裝自已,才能在競爭中突出自已,表現自已。
1. F功能
F功能指令用於控制切削進給量。在程序中,有兩種使用方法。
(1)每轉進給量
編程格式 G95 F~
F後面的數字表示的是主軸每轉進給量,單位為mm/r。
如:G95 F0.2 表示進給量為0.2 mm/r。
(2)每分鍾進給量
編程格式G94 F~
F後面的數字表示的是每分鍾進給量,單位為 mm/min。
如:G94 F100 表示進給量為100mm/min。
2. S功能
S功能指令用於控制主軸轉速。
編程格式 S~
S後面的數字表示主軸轉速,單位為r/min。在具有恆線速功能的機床上,S功能指令還有如下作用。
(1)最高轉速限制
設定加工坐標系
編程格式 G50 S~
S後面的數字表示的是最高轉速:r/min。
如:G50 S3000 表示最高轉速限制為3000r/min。
(2)恆線速控制
編程格式 G96 S~
S後面的數字表示的是恆定的線速度:m/min。
如:G96 S150 表示切削點線速度控制在150 m/min。
(3)恆線速取消
編程格式 G97 S~
S後面的數字表示恆線速度控製取消後的主軸轉速,如S未指定,將保留G96的最終值。
如:G97 S3000 表示恆線速控製取消後主軸轉速3000 r/min。
3. T功能
T功能指令用於選擇加工所用刀具。
編程格式 T~
T後面通常有兩位數表示所選擇的刀具號碼。但也有T後面用四位數字,前兩位是刀具號,後兩位是刀具長度補償號,又是刀尖圓弧半徑補償號。
例:T0303 表示選用3號刀及3號刀具長度補償值和刀尖圓弧半徑補償值。
T0300 表示取消刀具補償。
4. M功能
M00: 程序暫停,可用NC啟動命令(CYCLE START)使程序繼續運行;
M01:計劃暫停,與M00作用相似,但M01可以用機床「任選停止按鈕」選擇是否有效;
M03:主軸順時針旋轉;
M04:主軸逆時針旋轉;
M05:主軸旋轉停止;
M08:冷卻液開;
M09:冷卻液關;
M30:程序停止,程序復位到起始位置。
5. 加工坐標系設置G50
編程格式 G50 X~ Z~
式中X、Z的值是起刀點相對於加工原點的位置。G50使用方法與G92類似。
在數控車床編程時,所有X坐標值均使用直徑值,如圖所示。
如:按圖設置加工坐標的程序段如下:
G50 X128.7 Z375.1
6. 快速定位指令G00
G00指令命令機床以最快速度運動到下一個目標位置,運動過程中有加速和減速,該指令對運動軌跡沒有要求。其指令格式:
G00 X(U)____ Z(W)____;
當用絕對值編程時,X、Z後面的數值是目標位置在工件坐標系的坐標。當用相對值編程時,U、W後面的數值則是現在點與目標點之間的距離與方向。如圖所示的定位指令如下:
G50 X200.0 Z263.0; 設定工件坐標系
G00 X40.0 Z212.0; 絕對值指令編程A→C
或G00 U-160.0 W-51.0; 相對值指令編程A→C
因為X軸和Z軸的進給速率不同,因此機床執行快速運動指令時兩軸的合成運動軌跡不一定是直線,因此在使用G00指令時,一定要注意避免刀具和工件及夾具發生碰撞。如果忽略這一點,就容易發生碰撞,而快速運動狀態下的碰撞就更加危險
7. 直線插補指令G01
G01指令命令機床刀具以一定的進給速度從當前所在位置沿直線移動到指令給出的目標位置。
指令格式:G01 X(U)____Z(W)____F ;
其中F是切削進給率或進給速度,單位為mm/r或mm/min,取決於該指令前面程序段的設置。使用G01指令時可以採用絕對坐標編程,也可採用相對坐標編程。當採用絕對坐編程時,數控系統在接受G01指令後,刀具將移至坐標值為X、Z的點上;當採用相對坐編程時,刀具移至距當前點的距離為U、W值的點上。如圖所示的直線運動指令如下:
G01 X40.0 Z20. F0.2; 絕對值指令編程
G01 U20.0 W-25.9 F0.2; 相對值指令編程
8. 圓弧插補指令G02、G03
圓弧插補指令命令刀具在指定平面內按給定的F進給速度作圓弧插補運動,用於加工圓弧輪廓。圓弧插補命令分為順時針圓弧插補指令G02和逆時針圓弧插補指令G03兩種。其指令格式如下:
順時針圓弧插補的指令格式:G02 X(U)____Z(W)____I____K____F____;
G02 X(U)____Z(W)___R___ F____;
逆時針圓弧插補的指令格式:G03 X(U)____Z(W)____ I____K____F____;;
G03 X(U)____Z(W)___R___ F____;
使用圓弧插補指令,可以用絕對坐標編程,也可以用相對坐標編程。絕對坐標編程時,X、Z是圓弧終點坐標值;增量編程時,U、W是終點相對始點的距離。圓心位置的指定可以用R,也可以用I、K,R為圓弧半徑值;I、K為圓心在X軸和Z軸上相對於圓弧起點的坐標增量; F為沿圓弧切線方向的進給率或進給速度。
當用半徑R來指定圓心位置時,由於在同一半徑R的情況下,從圓弧的起點到終點有兩種圓弧的可能性,大於180°和小於180°兩個圓弧。為區分起見,特規定圓心角α≤180°時,用「+R」表示;α>180°時,用「-R」。注意:R編程只適於非整圓的圓弧插補的情況,不適於整圓加工。例如,圖3-13中所示的圓弧從起點到終點為順時針方向,其走刀指令可編寫如下:
G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3; 絕對坐標,直徑編程,切削進給率0.3mm/r
G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3; 相對坐標,直徑編程,切削進給率0.3mm/r
G02 X 50. 0 Z30.0 R25.0 F0.3; 絕對坐標,直徑編程,切削進給率0.3mm/r
G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3; 相對坐標,直徑編程,切削進給率0.3mm/r
9. 暫停指令G04
G04指令用於暫停進給,其指令格式是:
G04 P____或G04 X(U)____
暫停時間的長短可以通過地址X(U)或P來指定。其中P後面的數字為整數,單位是ms;X(U)後面的數字為帶小數點的數,單位為s。有些機床,X(U)後面的數字表示刀具或工件空轉的圈數。
該指令可以使刀具作短時間的無進給光整加工,在車槽、鑽鏜孔時使用,也可用於拐角軌跡控制。例如,在車削環槽時,若進給結束立即退刀,其環槽外形為螺旋面,用暫停指令G04可以使工件空轉幾秒鍾,即能將環形槽外形光整圓,例如欲空轉2.5s時其程序段為: G04 X2.5或G04 U2.5或G04 P2500;
G04為非模態指令,只在本程序段中才有效。
10. 英制和米制輸入指令G20、G21
G20表示英制輸入,G21表示米制輸入。G20和G21是兩個可以互相取代的代碼。機床出廠前一般設定為G21狀態,機床的各項參數均以米制單位設定,所以數控車床一般適用於米制尺寸工件加工,如果一個程序開始用G20指令,則表示程序中相關的一些數據均為英制(單位為英寸);如果程序用G21指令,則表示程序中相關的一些數據均為米制(單位為mm)。在一個程序內,不能同時使用G20或G21指令,且必須在坐標系確定前指定。G20或G21指令斷電前後一致,即停電前使用G20或G21指令,在下次後仍有效,除非重新設定。
11. 進給速度量綱控制指令G98、G99
在數控車削中有兩種切削進給模式設置方法,即進給率(每轉進給模式)和進給速度(每分鍾進給模式)。
(1)進給率,單位為mm/r,其指令為:
G99; 進給率轉換指令
G01X____Z____F____; F的單位為mm/r
(2)進給速度,單位為mm/min,其指令為: .
G98; 進給速度轉換指令
G01X____Z____F____; F的單位為mm/min
G98和G99都是模態指令,一旦指定就一直有效,直到指定另一方式為止。車削CNC系統預設的進給模式是進給率,即每轉進給模式,只有在用動力刀具銑削時才採用每分鍾進給模式。
12. 參考點返回指令G27、G28、G30
參考點是CNC機床上的固定點,可以利用參考點返回指令將刀架移動到該點。可以設置最多四個參考點,各參考點的位置利用參數事先設置。接通電源後必須先進行第一參考點返回,否則不能進行其它操作。參考點返回有兩種方法:
(1)手動參考點返回。
(2)自動參考點返回。該功能是用於接通電源已進行手動參考點返回後,在程序中需要返回參考點進行換刀時使用的自動參考點返回功能。
自動參考點返回時需要用到如下指令:
(1)返回參考點檢查G27
G27用於檢驗X軸與Z軸是否正確返回參考點。指令格式為:
G27 X(U)____ Z(W)____
X(U)、Z(W)為參考點的坐標。執行G27指令的前提是機床通電後必須手動返回一次參考點。
執行該指令時,各軸按指令中給定的坐標值快速定位,且系統內部檢查檢驗參考點的行程開關信號。如果定位結束後檢測到開關信號發令正確,則參考點的指示燈亮,說明滑板正確回到了參考點位置;如果檢測到的信號不正確,系統報警,說明程序中指令的參考點坐標值不對或機床定位誤差過大。
(2)參考點返回指令G28、G30
G28 X(U) ____ Z(W) ____; 第一參考點返回,其中X(U)、Z(W)為參考點返回時的中間點,X、Z為絕對坐標,U、W為相對坐標。參考點返回過程如圖3-14所示。
G30 P2 X(U)____ Z(W)____; 第二參考點返回,P2可省略
G30 P3 X(U)____ Z (W)____; 第三參考點返回
G30 P4 X(U)____ Z(W)____; 第四參考點返回
第二、第三和第四參考點返回中的X(U)、Z (W)的含義與G28中的相同。
刀具返回參考點的過程,刀具從當前位置經過中間點(190,50)返回參考點,其指令為:G30 X190 Z50;G30 U100 W30。
數控機床一般由輸入裝置、數控系統、伺服系統、測量環節和機床本體(組成機床本體的各機械部件)組成。如數控機床組成示意圖所示。
數控機床組成示意圖
1) 輸入輸出裝置
操作面板
它是操作人員與數控裝置進行信息交流的工具組成:按鈕站/狀態燈/按鍵陣列/顯示器。下圖為西門子的一款數控系統的操作面板,
控制介質
人與數控機床之間建立某種聯系的中間媒介物就是控制介質,又稱為信息載體。常用的控制價質有穿孔帶、穿孔卡、磁碟和磁帶。
人機交互設備
數控機床在加工運行時,通常都需要操作人員對數控系統進行狀態干預,對輸入的加工程序進行編輯、修改和調試,對數控機床運行狀態進行顯示等,也就是數控機床要具有人機聯系的功能。具有人機聯系功能的設備統稱人機交互設備。常用的人機交互設備有鍵盤、顯示器、光電閱讀機等。
通訊 現代的數控系統除採用輸入輸出設備進行信息交換外,一般都具有用通訊方式進行信息交換的能力。它們是實現CAD/CAM的集成、FMS和CIMS的基本技術。採用的方式有:
串列通訊(RS-232等串口)
自動控制專用介面和規范(DNC方式,MAP協議等)
網路技術(internet,LAN等)。
DNC是Direct Numerical Control或Distributed Numerical Control英文一
詞的縮寫,意為直接數字控制或分布數字控制。
2) 計算機數控(CNC)裝置
數控裝置是數控機床的中樞。CNC裝置(CNC單元)
組成:計算機系統、位置控制板、PLC介面板,通訊介面板、特殊功能模塊以及相應的控制軟體。
作用:根據輸入的零件加工程序進行相應的處理(如運動軌跡處理、機床輸入輸出處理等),然後輸出控制命令到相應的執行部件(伺服單元、驅動裝置和PLC等),所有這些工作是由CNC裝置內硬體和軟體協調配合,合理組織,使整個系統有條不紊地進行工作的。CNC裝置是CNC系統的核心
3) 進給伺服驅動系統
進給伺服驅動系統由伺服控制電路、功率放大電路和伺服電動機組成。伺服驅動的作用,是把來自數控裝置的位置控制移動指令轉變成機床工作部件的運動,使工作台按規定軌跡移動或精確定位,加工出符合圖樣要求的工件,即把數控裝置送來的微弱指令信號,放大成能驅動伺動電動機的大功率信號。
常用的伺服電動機有步進電動機、直流伺服電動機和交流伺服電動機。根據接收指令的不同,伺服驅動有脈沖式和模擬式,而模擬式伺服驅動方式按驅動電動機的電源種類,可分為直流伺服驅動和交流伺服驅動。步進電動機採用脈沖驅動方式,交、直流伺服電動機採用模擬式驅動方式。
4) 機床電氣控制
機床電氣控制包括兩個方面,可如圖所示箭頭所指的內容。PLC(可編程的邏輯控制器)用於完成與邏輯運算有關順序動作的I/O控制,而機床I/O電路和裝置則是用來 實現I/O控制的執行部件,由繼電器、電磁閥、行程開關、接觸器等組成的邏輯電路;
5) 測量裝置
數控機床中的測量裝置
數控機床中的反饋系統的工作,反饋系統的作用是通過測量裝置將機床移動的實際位置、速度參數檢測出來,轉換成電信號,並反饋到CNC裝置中,使CNC能隨時判斷機床的實際位置、速度是否與指令一致,並發出相應指令,糾正所產生的誤差。在其它的控制領域,測量裝置也有其應用
機械手中的控制電機與測量裝置
測量裝置安裝在數控機床的工作台或絲杠上,按有無檢測裝置,CNC系統可分為開環和閉環系統,而按測量裝置安裝的位置不同可分為閉環與半閉環數控系統。開環控系統無測量裝置,其控制精度取決於步進電機和絲杠的精度,閉環數控系統的精度取決於測量裝置的精度。因此,檢測裝置是高性能數控機床的重要組成部分。
6) 機床本體
數控機床的機械部件包括:主運動部件,進給運動執行部件,如工作台、拖板及其傳動部件,床身、立柱等支承部件;此外,還有冷卻、潤滑、轉位和夾緊等輔助裝置。對於加工中心類的數控機床,還有存放刀具的刀庫,交換刀具的機械手等部件。數控機床是高精度和高生產率的自動化加工機床,與普通機床相比,應具有更好的抗振性和剛度,要求相對運動面的摩擦因數要小,進給傳動部分之間的間隙要小。所以其設計要求比通用機床更嚴格,加工製造要求精密,並採用加強剛性、減小熱變形、提高精度的設計措施。輔助控制裝置包括刀庫的轉位換刀
以上是一般數控車床的組成結構,在實習的過程中,我了解了一下公司生產的CJK0620型的數控機床,它由以下單元組成:變頻器(型號lnovance),兩個全數字交流伺服單元(型號 SD20B),控制變壓器(型號BK1500,容量1.5KV/A,頻率50-60HZ,機級電壓380V,次級電壓220V),控制變壓器(型號BK150,容量150V/A,頻率50-60HZ,絕緣等級B,機級電壓380V,次級電壓11-12:36V;11-13:220V),風扇一個,絲桿兩個,工作台,兩個交流伺服電機,刀架,潤滑裝置,拖板等等
尾 聲
時光如流水,兩周的時間轉眼即逝,這次實習給我的體會是:
① 通過這次實習我們了解了現代數控機床的生產方式和工藝過程。熟悉了一些材料的成形方法和主要機械加工方法及其所用主要設備的工作原理和典型結構、工夾量具的使用以及安全操作技術。了解了數控機床方面的知識和新工藝、新技術、新設備在機床生產上的應用。
② 在數控機床的生產裝配以及調試上,具有初步的獨立操作技能。
③ 在了解、熟悉和掌握一定的數控機床的基礎知識和操作技能過程中,培養、提高和加強了我的動手能力、創新意識和創新能力。
④ 這次實習,讓我們明白做事要認真小心細致,不得有半點馬虎。同時也培養了我們堅強不屈的本質,不到最後一秒決不放棄的毅力!
⑤培養和鍛煉了勞動觀點、質量和經濟觀念,強化遵守勞動紀律、遵守安全技術規則和愛護國家財產的自覺性,提高了我們的整體綜合素質。
是的,課本上學的知識都是最基本的知識,不管現實情況怎樣變化,抓住了最基本的就可以以不變應萬變。如今有不少學生實習時都覺得課堂上學的知識用不上,出現挫折感,可我覺得,要是沒有書本知識作鋪墊,又哪應付瞬息萬變的社會呢?經過這次實習,雖然時間很短,可我學到的卻是我一個學期在學校難以了解的。就比如何與同事們相處,相信人際關系是現今不少大學生剛踏出社會遇到的一大難題,於是在實習時我便有意觀察前輩們是如何和同事以及上級相處的,而自己也盡量虛心求教。要搞好人際關系並不僅僅限於本部門,還要跟別的部門例如市場部的同事相處好,那工作起來的效率才高,人們所說的「和氣生財」在我們的日常工作中也是不無道理的。而且在工作中常與前輩們聊聊天不僅可以放鬆一下神經,而且可以學到不少工作以外的事情,盡管許多情況我們不一定遇到,可有所了解做到心中有底,也算是此次實習的其中一個目的了。
很快我們就要步入社會,面臨就業了,就業單位不會像老師那樣點點滴滴細致入微地把要做的工作告訴我們,更多的是需要我們自己去觀察、學習。不具備這項能力就難以勝任未來的挑戰。隨著科學的迅猛發展,新技術的廣泛應用,會有很多領域是我們未曾接觸過的,只有敢於去嘗試才能有所突破,有所創新。就像我在實習中接觸到的零件的加工,雖然它的危險性很大,但是要親自去操作而且要作出成品,這樣就鍛煉了我敢於嘗試的勇氣。
㈣ 急求數據採集與處理課設報告:設計一個自動通風系統
DS18B20數字溫度計使用
1.DS18B20基本知識
DS18B20數字溫度計是DALLAS公司生產的1-Wire,即單匯流排器件,具有線路簡單,體積小的特點。因此用它來組成一個測溫系統,具有線路簡單,在一根通信線,可以掛很多這樣的數字溫度計,十分方便。
1、DS18B20產品的特點
(1)、只要求一個埠即可實現通信。
(2)、在DS18B20中的每個器件上都有獨一無二的序列號。
(3)、實際應用中不需要外部任何元器件即可實現測溫。
(4)、測量溫度范圍在-55。C到+125。C之間。
(5)、數字溫度計的解析度用戶可以從9位到12位選擇。
(6)、內部有溫度上、下限告警設置。
2、DS18B20的引腳介紹
TO-92封裝的DS18B20的引腳排列見圖1,其引腳功能描述見表1。
(底視圖)圖1
表1 DS18B20詳細引腳功能描述 序號
名稱
引腳功能描述
1
GND
地信號
2
DQ
數據輸入/輸出引腳。開漏單匯流排介面引腳。當被用著在寄生電源下,也可以向器件提供電源。
3
VDD
可選擇的VDD引腳。當工作於寄生電源時,此引腳必須接地。
3. DS18B20的使用方法
由於DS18B20採用的是1-Wire匯流排協議方式,即在一根數據線實現數據的雙向傳輸,而對AT89S51單片機來說,硬體上並不支持單匯流排協議,因此,我們必須採用軟體的方法來模擬單匯流排的協議時序來完成對DS18B20晶元的訪問。
由於DS18B20是在一根I/O線上讀寫數據,因此,對讀寫的數據位有著嚴格的時序要求。DS18B20有嚴格的通信協議來保證各位數據傳輸的正確性和完整性。該協議定義了幾種信號的時序:初始化時序、讀時序、寫時序。所有時序都是將主機作為主設備,單匯流排器件作為從設備。而每一次命令和數據的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始,如果要求單匯流排器件回送數據,在進行寫命令後,主機需啟動讀時序完成數據接收。數據和命令的傳輸都是低位在先。
DS18B20的復位時序
DS18B20的讀時序
對於DS18B20的讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程。
對於DS18B20的讀時隙是從主機把單匯流排拉低之後,在15秒之內就得釋放單匯流排,以讓DS18B20把數據傳輸到單匯流排上。DS18B20在完成一個讀時序過程,至少需要60us才能完成。
DS18B20的寫時序
對於DS18B20的寫時序仍然分為寫0時序和寫1時序兩個過程。
對於DS18B20寫0時序和寫1時序的要求不同,當要寫0時序時,單匯流排要被拉低至少60us,保證DS18B20能夠在15us到45us之間能夠正確地采樣IO匯流排上的「0」電平,當要寫1時序時,單匯流排被拉低之後,在15us之內就得釋放單匯流排。
4. 實驗任務
用一片DS18B20構成測溫系統,測量的溫度精度達到0.1度,測量的溫度的范圍在-20度到+100度之間,用8位數碼管顯示出來。
5. 電路原理圖
6. 系統板上硬體連線
(1). 把「單片機系統」區域中的P0.0-P0.7用8芯排線連接到「動態數碼顯示」區域中的ABCDEFGH端子上。
(2). 把「單片機系統」區域中的P2.0-P2.7用8芯排線連接到「動態數碼顯示」區域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端子上。
(3). 把DS18B20晶元插入「四路單匯流排」區域中的任一個插座中,注意電源與地信號不要接反。
(4). 把「四路單匯流排」區域中的對應的DQ端子連接到「單片機系統」區域中的P3.7/RD端子上。
7. C語言源程序
#i nclude <AT89X52.H>
#i nclude <INTRINS.h>
unsigned char code displaybit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsigned char code displaycode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00,0x40};
unsigned char code dotcode[32]={0,3,6,9,12,16,19,22,
25,28,31,34,38,41,44,48,
50,53,56,59,63,66,69,72,
75,78,81,84,88,91,94,97};
unsigned char displaycount;
unsigned char displaybuf[8]={16,16,16,16,16,16,16,16};
unsigned char timecount;
unsigned char readdata[8];
sbit DQ=P3^7;
bit sflag;
bit resetpulse(void)
{
unsigned char i;
DQ=0;
for(i=255;i>0;i--);
DQ=1;
for(i=60;i>0;i--);
return(DQ);
for(i=200;i>0;i--);
}
void writecommandtods18b20(unsigned char command)
{
unsigned char i;
unsigned char j;
for(i=0;i<8;i++)
{
if((command & 0x01)==0)
{
DQ=0;
for(j=35;j>0;j--);
DQ=1;
}
else
{
DQ=0;
for(j=2;j>0;j--);
DQ=1;
for(j=33;j>0;j--);
}
command=_cror_(command,1);
}
}
unsigned char readdatafromds18b20(void)
{
unsigned char i;
unsigned char j;
unsigned char temp;
temp=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
temp=_cror_(temp,1);
DQ=0;
_nop_();
_nop_();
DQ=1;
for(j=10;j>0;j--);
if(DQ==1)
{
temp=temp | 0x80;
}
else
{
temp=temp | 0x00;
}
for(j=200;j>0;j--);
}
return(temp);
}
void main(void)
{
TMOD=0x01;
TH0=(65536-4000)/256;
TL0=(65536-4000)%256;
ET0=1;
EA=1;
while(resetpulse());
writecommandtods18b20(0xcc);
writecommandtods18b20(0x44);
TR0=1;
while(1)
{
;
}
}
void t0(void) interrupt 1 using 0
{
unsigned char x;
unsigned int result;
TH0=(65536-4000)/256;
TL0=(65536-4000)%256;
if(displaycount==2)
{
P0=displaycode[displaybuf[displaycount]] | 0x80;
}
else
{
P0=displaycode[displaybuf[displaycount]];
}
P2=displaybit[displaycount];
displaycount++;
if(displaycount==8)
{
displaycount=0;
}
timecount++;
if(timecount==150)
{
timecount=0;
while(resetpulse());
writecommandtods18b20(0xcc);
writecommandtods18b20(0xbe);
readdata[0]=readdatafromds18b20();
readdata[1]=readdatafromds18b20();
for(x=0;x<8;x++)
{
displaybuf[x]=16;
}
sflag=0;
if((readdata[1] & 0xf8)!=0x00)
{
sflag=1;
readdata[1]=~readdata[1];
readdata[0]=~readdata[0];
result=readdata[0]+1;
readdata[0]=result;
if(result>255)
{
readdata[1]++;
}
}
readdata[1]=readdata[1]<<4;
readdata[1]=readdata[1] & 0x70;
x=readdata[0];
x=x>>4;
x=x & 0x0f;
readdata[1]=readdata[1] | x;
x=2;
result=readdata[1];
while(result/10)
{
displaybuf[x]=result%10;
result=result/10;
x++;
}
displaybuf[x]=result;
if(sflag==1)
{
displaybuf[x+1]=17;
}
x=readdata[0] & 0x0f;
x=x<<1;
displaybuf[0]=(dotcode[x])%10;
displaybuf[1]=(dotcode[x])/10;
while(resetpulse());
writecommandtods18b20(0xcc);
writecommandtods18b20(0x44);
}
}