㈠ 小型点频调幅接收机的设计
用户需求及分析
某学院位于环境幽雅风景秀丽的某西麓,学校西校区濒临白龟山水库,依山傍水,湖光山色,风景秀美,是学子求学求知的佳胜之地。学院始终坚持以教学设施促教学,不断加强学校教学设施改革工作以取得教学新突破。新建西校区依山傍水地形复杂而且场地广阔,建设校园广播系统布线有很大难度,为此学校提出建设无线智能调频的建议,并根据实际情况提出技术性能要求。要求如下所述:
在1、2、3、4号教学楼内安装无线调频音柱,使教学楼可收听校园广播节目;
在教学楼周围,根据实际情况配置无线调频音柱或草坪音箱,学生在收听优美音乐时,可欣赏巧夺天工的室外造型音箱;
在环行路和室外草坪安装无线调频音柱和草坪音箱,使学生随时随地能听到校园广播;
在学生宿舍区安装无线调频音柱,用于维护日常秩序及背景音乐播放;
在食堂安装调频转定压设备,使食堂可通过已有音箱收听校园广播内容;
在篮球场安装无线调频音柱,使学生在打球运动时可收听到校园广播;
主控室暂设在1号教学楼,待行政办公楼修缮完后搬到办公楼;
要求音柱及草坪音箱灵敏度高、音质好、控制可靠;
设置音频采编及音频播控两个广播单元,每个单元要先进而经济,体现现代化智能化,具有兼容性;
建设的校园广播及外语电台自动播控系统,均应采用数字化音源播放,可按设置定时播放,在管理上实现真正智能化无人值守。
根据学院的建设校园广播及外语电台的具体需求,结合校园广播现状与发展方向,经过实际勘察,并进行深入技术论证,最终决定采用北京恒星科通HX-2000无线可寻址智能调频广播系统及HX-8000大学外语电台自动播出与智能控制系统来架设某学院的校园广播系统。
HX-2000无线可寻址智能调频广播系统是采用微电脑锁相、数码纠错、闪速存贮、SCA遥控编码、VB软件编程等先进技术、设计的一套具有国内领先技术水平的全数字智能校园广播系统。系统采用FM-SCA副载波编码遥控技术,使用一个无线电频率,利用音频载波以外的副载波传输编码控制信号,无需申请控制频率,既节约了频率资源,又实现了对终端点的控制,而且提高了系统的稳定性和可靠性。
HX-8000大学外语电台自动播出与智能控制系统采用微电脑锁相环发射机确保发射频率稳定可靠无频漂;HX-8000数字硬盘自动播出软件实现数字化音源可按年月周日设置定时自动播放列表,每天自动播放自动开关机;HX-7000多路广播智能管理控制器实现对调频广播发射机的智能管理控制,实现播出与控制的真正无人值守。
技术方案部分
(一) 设计依据
工程方案的制定、设计,依照国家有关文件、标准和规定,主要有:
● 国标《GB-4311 1-84调频广播发射机校准》
● 广电部标《GY15-84调频接收机标准》
●《大楼通讯综合布线标准》(YD/T926-1997)
●《民用建筑电气设计规范》GBJ/T16-1992。
● 国际电联 ITU - T有关标准。
● 建筑、通信有关行业标准。
●《专业录播结构标准》
(二) 设计原则
进行系统设计时,本着"先进性、科学性、稳定性、经济性"相统一的原则进行设计。
先进性:系统采用国内最先进FM-SCA的调频广播技术,全固态发射机采用最新的微电脑PLL锁相技术,确保无频率漂移现象,遥控音箱开关机准确可靠,可针对不同区域实现分区控制。发射机无线指标严格符合国家无线电管理委员会颁布的相关要求标准。
科学性:系统设计科学可靠,系统将保证无线频率的独立性,不会与其他校园内外的无线电波源发生相互干扰现象,遥控音箱接收频点灵活可调,同时保证音箱不会发生干扰现象。此外,系统保证可维护性强,同时具有充分的可扩展性,目前只是学院考虑室外的广播功能,以后如果需要室内广播,通过在室内再安装遥控音箱即可非常方便实现室内的广播功能。
稳定性:由于系统采用无线调频广播方式,省去了大量的布线系统,所以也就消除了作为广播系统中最可能发生问题的线路故障所引发的广播系统线路故障现象;同时设备采用FM-SCA副载波编码控制技术,干扰信号无法打开音箱,大大提高了系统的稳定性和可靠性;由于发射机采用国内先进微电脑锁相技术使频率发射稳定无漂移。
经济性:无线广播系统的经济性有目共睹,在建设期可省去大量的传输线材和线路铺设费用,在使用过程中则可省去大量的线路检修工作,节省了大量的维护费用。外语教学电台智能控制管理,节省电源,大大减轻工作量。
(三) 系统原理及组成
系统采用“数字编辑播出、无线调频传输、寻址编码接收、智能管理播控”的全新理念搭建数字化校园智能广播平台。
系统播出音源由音频工作站采集、编辑、制作,经过处理的音源通过网络交换机传输到数字硬盘多路音频自动播出主机。由数字节目源或模拟节目源输出单路或多路音频信号,经VAS音频矩阵切换器切换输出,送给调频广播发射机进行校园广播或广播电台节目发射。同时控制信号由主控计算机通过RS-232串口与HX-5000编码控制器通讯,编码控制器SCA副载波通道将控制信号调制到87—108MHz调频副载波上,与音频信号共缆传输。无线调频发射寻址校园广播,大学外语电台自动播控。主要设备有数字音频工作站、全数字硬盘多路自动播出主机、网络交换机(专用工控机PC)、主控与数字硬盘多路播出软件、调频广播发射机、SCA可寻址编码板、电源智能管理控制器、无线调频音柱、室外无线收扩机、草坪音箱等组成。
(四) 设计方案
本方案分为音源及切换单元、音频采集单元、无线可寻址智能广播单元三部分来进行介绍。
1、音源及主控切换单元
音源由数字节目源主控计算机及HX-8000多路数字播放软件;模拟节目源VCD、录音卡座、收音头、调音台、麦克风等组成。学院可根据实际使用情况选择卡座1-3台,用于播放磁带节目;配置VCD一台,用于播放VCD、CD、MP3光盘节目;收音头TU313一台转收当地广播电台节目;配置调音台一台用于播音员播送自办节目,也可在外语考试时对磁带音色进行修正,对音量进行调节,以达到最好的听觉效果。
主控及切换由音频矩阵切换器、HX-5000 SCA可寻址编码控制主机、HX-5000系统播控软件、HX-8000数字硬盘多路音频自动播出软件等组成。音频矩阵切换器将音源播出的音频信号选择切换给校园广播或外语电台的发射机上。HX-5000 SCA可寻址编码控制器,可接收主控计算机RS-232通讯,指定用户通过对主控计算机的操作,实现自动或手动寻址编码智能控制终端设备开关。
2、数字音频采编单元
数字音频采编单元是专业音频采集及编辑制作系统,采用专业音频处理软件,可将卡座、VCD、数字调谐器等输出的模拟音源进行高采样率录音,并对其混音、合成、镶边、剪切、拷贝等进行非线形编辑处理操作,转换为数字音频格式,可采用主控或数字硬盘多路音频自动播出软件定时自动播出。
在1号教学楼设置音频编辑工作室,对音频进行采编,完成后输出到播放主机进行播放。
GB2000数字音频采编系统是集专业数码录音与多种效果合成处理于一体的音频处理软件,用于模拟音源高品质数码录入及音频编辑处理与效果合成,或对数码音频进行编辑处理并转换文件格式。此软件可将卡座、CD机、收音头、人声等音频数码录入计算机,并以数字格式存储到计算机中。对采集或已有音频文件进行多种声音效果处理,如倒转、回音、淡入、淡出、镶边、扭曲、插入、删除、移动等操作,为原本单调干涩的音频添加背景音乐加入各种音效,使音频多样化、风格化、特色化;为播出曲目加入注释、解说使音频更能让人理解接收;对音频文件进行格式转换,节省所占硬盘空间。除此之外,支持SCSI CDROM不经声卡输出直接抽取音频文件并进行录制编辑。
功能特点:支持各种输入音频进行高品质数码录音;支持多种格式音频编辑效果合成处理;支持各种音频文件格式转换,具有批处理功能;支持各种声卡及多种专业音频编辑卡录入输出;支持精密的过滤器修复声音文件;支持双声道声音文件合成处理;可广泛用于各种音频编辑工作站对音频进行修饰。
MAYA系列专业音频采集卡是一款专业数码录音采集卡,以其清澈音质、工作稳定等优秀品质和性能深得音乐爱好者所钟爱,采用DirectWire、音频编解码、贴片等先进技术,实现了软件间无损失音频数据传输;多任务支持,音频通道可选择所安装的任意驱动;音频左、右通道有效隔离,分别播放输出不同立体声音频,且互不干扰等功能,是院校外语听力录音的最佳选择。
3、无线可寻址智能调频广播单元
本单元是专为学校建设校园广播开发的数字化无线可寻址智能广播系统设备,具有传统定压广播不具备的独特功能、不可比拟的优点,具体功能及特点如下。
3.1.系统功能:
自动播放功能:系统由一台工控专用PC主机作为主控计算机,并兼做数字节目源,通过系统播放和控制软件可实现手动、自动定时播放。可将校园音乐、校园铃声、轻音乐等常用曲目,存储在硬盘上,实现全自动非线性播出。可预先设置每周一至周日播放工作列表,自动定点定时播出校园铃声、校园音乐、轻音乐等,无需人工干预,即可根据定时自动播放。
音乐打铃功能、背景音乐功能:系统内置2000多首歌曲及音乐,悠扬的音乐代替高达90分贝刺耳单调的电铃声,上下班响起悦耳的音乐,休息时间响起动人的歌声;让背景音乐自动或手动播放到指定区域,使员工不再承受噪音干扰,使学院氛围更加轻松和谐,使员工在轻松的环境中工作生活,既陶冶了情操,又接受了良好的音乐艺术的熏陶。
3.2系统特点:
数字音频编辑:
采用先进的数字音频编辑工作站,配备专业级的音频采集卡,对音频信号(话筒、录音、线路信号)进行数字化采集,同时与Media、CD、MP3及硬盘中的各种格式的数字信号兼容,根据节目的要求编辑成完整的高质量的广播节目。编辑系统具有录制、剪辑、混播、音色调整、强度调节、淡入淡出、节目长度压扩、音色修饰等编辑功能。
智能控制播放:
播控系统可对各种外设(如录音机、CD、Media、收转机及数字音频硬盘等)进行智能化控制,可依据学院的要求对节目内容、节目长度、播出时间预先进行设置,电脑能自动管理广播的全过程,按设置的程序自动播出,确保节目的完整性、准确性、准时性,从而杜绝无故中断广播的现象。对于学院常规性的广播节目,如轻音乐、音乐打铃等可全自动实现播出的无人值守播放。系统具有非常高的可靠性,系统传输网络中无功率匹配与电压匹配的要求,单只音箱的故障不影响系统工作,整机在没有信号的情况下自动处于关闭状态,待有启动信号或接收到开机指令后音箱自动启动,无需人员的控制。
HX-2000多路调频广播发射机采用SCA副载波传输控制信号,可同时发射1套广播节目和SCA控制信号,使控制信号传输不用再申请频率,而且控制由于采用副载波传输,使控制稳定可靠。
无线调频发射:
根据学院面积和其建筑物分布情况,可在学院内暂时选取1号教学楼作为信号发射点,根据广场面积的大小选定采用功率为30W的调频广播发射机,同时选定本栋建筑内一房间作为广播室,实现广场的无盲区广播覆盖,广播室离发射天线的距离应保证在25米之内。
中心控制室的数字模拟音频信号源,播音员现场人声信号通过调音台处理切换送至调频广播发射机,经双层十字天线发射出去。广场内各广播点的音箱开关由播音员现场通过电脑进行无线遥控,实现学院定时定点分区广播。
接收部分:
在每个教学楼内安装4只高品质无线调频音柱,使教学楼声场均匀宏亮。每只音箱有一个独立地址,可根据需要寻址控制播放,根据控制信号智能开关,不播音时处于待机状态,没有任何静噪。
在教学楼周围和室外草坪根据实际需要安装无线调频音柱或室外收扩机+草坪音箱,保证师生在教学楼周围或草坪散步能听到优美动听的音乐;
在宿舍楼安装调频音柱,以使学生在业余时间收听校园广播,在需要维护日常秩序时收听到校园铃声;
在学校主要道路和环行路灯杆上安装无线调频音柱,以实现校园广播的播放;
在露天操场附近灯杆上安装无线调频音柱,以实现运动区校园广播的播放;
在食堂配置FM3210无线多功能调频接收控制器一台,用于接收校园广播信号。
3.3选用主要设备介绍:
HX-5000SCA编码控制板是控制信号SCA调制设备,RS232信号经过编码控制器调制到调频副载波,使控制信号能够在同轴电缆中传输,而且传输稳定可靠,不丢包、不受其他频率干扰。
HX-5000主控软件是针对大中小学开发的数字智能广播软件,系统涵括了广播曲目的增加.删除、编辑和试听等功能。广播曲目的自动播放,多达1024个分区控制,可实现全自动定时播放、自动开关机、自动分区分组播放,特别适合学校广播智能化自动化的发展需求。本软件可广泛应用于学校维护日常秩序、播放音乐铃声、播放背景音乐、新闻广播等音频节目的背景音乐自动播放。
在预装HX-5000数字化社区广播系统同时,已为客户免费赠送2000余首曲目、7.6GB的社区广播素材库,内置了音乐铃声、普通礼仪曲、中国民乐、西洋乐曲、世界名曲、文学欣赏、最新华语144首mp3歌曲等常用素材,基本是以MP3、WAV数字格式保存,按曲目类型进行分类,十分适合社区智能广播检索调用与自动播放。
HX-8100数字硬盘多路播放主机采用19”5U标准工控机箱,机架式安装;高可靠性冗余电源设计,自动唤醒开机,软件自动关机,自动执行广播任务;内置超大容量校园广播曲目库。
VAS矩阵切换器是专为院校广播系统设计的音频输入输出切换设备,该设备采用国际流行贴片、IC芯片、单片机电路,专业造型设计,特别适合应用于各种广播系统多路音频切换场合。音频矩阵切换器分三种规格(8入4出、8入8出、16入8出)可根据音源切换的路数选择使用。
HX-2000调频广播发射机为国内最先进的FM调频广播发射机,全固态发射模块采用最新的微电脑PLL锁相技术,可根据需要手动捷变搜索频率,锁频稳定可靠,无频率漂移现象,发射机无线指标严格符合国家无线电管理委员会颁布的相关要求标准。采用主载波发射音频信号,SCA副载波发射控制信号,使控制信号发射稳定,技术指标高,不用在申请频率。
无线调频音箱是调频共缆传输系统的终端设备。它的性能直接影响到整个系统的正常运行。由于普通调频音箱存在着诸多问题:如频率漂移,镜像干扰,静噪不灵等,用户在使用中深感不便,从而阻碍了调频共缆传输系统的普及和发展。
我公司针对这些不足之处,以全新的思路解决了这些弊端,我们采用了特制晶振作为本振电路,由于石英晶体稳定度很高,因而不再存在频率漂移问题,该调频音柱能够在-30℃—+70℃温度范围内正常工作而不会出现频漂或停振现象。同时我们在电路上采取了许多频率锁相和专业人声处理的技术,使得自动开关机非常可靠,电压适应范围很广。
FM3210调频接收控制器采用晶振稳频技术,结合SONY最新解调IC,具有频率稳定度高,音频指标佳,操作方便等优点。可广泛适用于校园广播室,解调来自广播室的调频信号。
功能特点:无线调频接收具有自动开关机输出控制功能,能自动或手动输出电源控制信号,供调制器或功放使用;具有三路调音功能,可兼作话筒或线路前置放大器;采用19英寸标准机箱,1U高度,带收音监听功能。
FM3310B室外收扩机采用晶振稳频技术,结合SONY最新解调IC等先进技术,解调校园广播音频信号并输出定压信号给室外造型草坪音箱,解调控制信号实现根据主控设置智能控制自动开关机,标准输出功率为75W 。
室外造型草坪音箱采用树脂合成材料制作的草坪音箱造型奇特,巧夺天工,具有防雨、防潮性能,音质好,音色美,使人在收听音乐时,欣赏动人的动物植物形象。
㈡ 用51单片机开发板控制5V小风扇的调速问题
如果对温度测量要求不高可以用热敏电阻,加运放做个比较电路,需要多少版档就做几个这权种电路,然后程序方面和读按键是一样的,不过这个档数多了麻烦。如果要搞复杂点的就用模数转换,直接读入热敏电阻值然后控制转速,这个档数可以用程序设置成很多了,但是89C52做不到,要么采用AD芯片拓展,要么买12C5A60S2这些带AD转换的单片机,或者采用温度传感器18B20,那样也挺省事的,就传感器贵了点,但加起来也可能更便宜
㈢ 求一篇有关 机电一体化系统功能原理 的毕业论文大专的。要求5000字,重谢!
前 言
机床是人类进行生产劳动的重要工具,也是社会生产力发展水平的重要标志。
普通机床经经历了近两百年的历史。随着电子技术、计算机技术及自动化,精密机械与测量等技术的发展与综合应用,生产了机电一体化的新型机床一一数控机床。数控机床一经使用就显示出了它独特的优越性和强大生命力,使原来不能解决的许多问题,找到了科学解决的途径。
数控车床是数字程序控制车床的简称,它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身,是国内使用量最大,覆盖面最广的一种数控机床,也是是一种通过数字信息,控制机床按给定的运动轨迹,进行自动加工的机电一体化的加工装备,经过半个世纪的发展,数控机床已是现代制造业的重要标志之一,在我国制造业中,数控机床的应用也越来越广泛,是一个企业综合实力的体现。
实 习 报 告 正 文
自从走进了大学,就业问题就似乎总是围绕在我们的身边,成了说不完的话题。在现今社会,招聘会上的大字报都总写着“有经验者优先”,可还在校园里面的我们这班学子社会经验又会拥有多少呢?为了拓展自身的知识面,扩大与社会的接触面,增加个人在社会竞争中的经验,锻炼和提高自己的能力,以便在以后毕业后能真正真正走入社会,能够适应国内外的经济形势的变化,并且能够在生活和工作中很好地处理各方面的问题,在这个假期里我开始了自己的校外实习。.
,把所学的理论知识,运用到客观实际中去,使自己所学的理论知识有用武之地。只学不实践,所学的就等于零,理论应该与实践相结合.另一方面,实践可为以后找工作打基础.通过这段时间的实习,学到一些在学校里学不到的东西。因为环境的不同,接触的人与事不同,从中所学的东西自然就不一样了。要学会从实践中学习,从学习中实践.而且在中国的经济飞速发展,又加入了世贸,国内外经济日趋变化,每天都不断有新的东西涌现,在拥有了越来越多的机会的同时,也有了更多的挑战,中国的经济越和外面接轨,对于人才的要求就会越来越高,我们不只要学好学校里所学到的知识,还要不断从生活中,实践中学其他知识,不断地从各方面武装自已,才能在竞争中突出自已,表现自已。
1. F功能
F功能指令用于控制切削进给量。在程序中,有两种使用方法。
(1)每转进给量
编程格式 G95 F~
F后面的数字表示的是主轴每转进给量,单位为mm/r。
如:G95 F0.2 表示进给量为0.2 mm/r。
(2)每分钟进给量
编程格式G94 F~
F后面的数字表示的是每分钟进给量,单位为 mm/min。
如:G94 F100 表示进给量为100mm/min。
2. S功能
S功能指令用于控制主轴转速。
编程格式 S~
S后面的数字表示主轴转速,单位为r/min。在具有恒线速功能的机床上,S功能指令还有如下作用。
(1)最高转速限制
设定加工坐标系
编程格式 G50 S~
S后面的数字表示的是最高转速:r/min。
如:G50 S3000 表示最高转速限制为3000r/min。
(2)恒线速控制
编程格式 G96 S~
S后面的数字表示的是恒定的线速度:m/min。
如:G96 S150 表示切削点线速度控制在150 m/min。
(3)恒线速取消
编程格式 G97 S~
S后面的数字表示恒线速度控制取消后的主轴转速,如S未指定,将保留G96的最终值。
如:G97 S3000 表示恒线速控制取消后主轴转速3000 r/min。
3. T功能
T功能指令用于选择加工所用刀具。
编程格式 T~
T后面通常有两位数表示所选择的刀具号码。但也有T后面用四位数字,前两位是刀具号,后两位是刀具长度补偿号,又是刀尖圆弧半径补偿号。
例:T0303 表示选用3号刀及3号刀具长度补偿值和刀尖圆弧半径补偿值。
T0300 表示取消刀具补偿。
4. M功能
M00: 程序暂停,可用NC启动命令(CYCLE START)使程序继续运行;
M01:计划暂停,与M00作用相似,但M01可以用机床“任选停止按钮”选择是否有效;
M03:主轴顺时针旋转;
M04:主轴逆时针旋转;
M05:主轴旋转停止;
M08:冷却液开;
M09:冷却液关;
M30:程序停止,程序复位到起始位置。
5. 加工坐标系设置G50
编程格式 G50 X~ Z~
式中X、Z的值是起刀点相对于加工原点的位置。G50使用方法与G92类似。
在数控车床编程时,所有X坐标值均使用直径值,如图所示。
如:按图设置加工坐标的程序段如下:
G50 X128.7 Z375.1
6. 快速定位指令G00
G00指令命令机床以最快速度运动到下一个目标位置,运动过程中有加速和减速,该指令对运动轨迹没有要求。其指令格式:
G00 X(U)____ Z(W)____;
当用绝对值编程时,X、Z后面的数值是目标位置在工件坐标系的坐标。当用相对值编程时,U、W后面的数值则是现在点与目标点之间的距离与方向。如图所示的定位指令如下:
G50 X200.0 Z263.0; 设定工件坐标系
G00 X40.0 Z212.0; 绝对值指令编程A→C
或G00 U-160.0 W-51.0; 相对值指令编程A→C
因为X轴和Z轴的进给速率不同,因此机床执行快速运动指令时两轴的合成运动轨迹不一定是直线,因此在使用G00指令时,一定要注意避免刀具和工件及夹具发生碰撞。如果忽略这一点,就容易发生碰撞,而快速运动状态下的碰撞就更加危险
7. 直线插补指令G01
G01指令命令机床刀具以一定的进给速度从当前所在位置沿直线移动到指令给出的目标位置。
指令格式:G01 X(U)____Z(W)____F ;
其中F是切削进给率或进给速度,单位为mm/r或mm/min,取决于该指令前面程序段的设置。使用G01指令时可以采用绝对坐标编程,也可采用相对坐标编程。当采用绝对坐编程时,数控系统在接受G01指令后,刀具将移至坐标值为X、Z的点上;当采用相对坐编程时,刀具移至距当前点的距离为U、W值的点上。如图所示的直线运动指令如下:
G01 X40.0 Z20. F0.2; 绝对值指令编程
G01 U20.0 W-25.9 F0.2; 相对值指令编程
8. 圆弧插补指令G02、G03
圆弧插补指令命令刀具在指定平面内按给定的F进给速度作圆弧插补运动,用于加工圆弧轮廓。圆弧插补命令分为顺时针圆弧插补指令G02和逆时针圆弧插补指令G03两种。其指令格式如下:
顺时针圆弧插补的指令格式:G02 X(U)____Z(W)____I____K____F____;
G02 X(U)____Z(W)___R___ F____;
逆时针圆弧插补的指令格式:G03 X(U)____Z(W)____ I____K____F____;;
G03 X(U)____Z(W)___R___ F____;
使用圆弧插补指令,可以用绝对坐标编程,也可以用相对坐标编程。绝对坐标编程时,X、Z是圆弧终点坐标值;增量编程时,U、W是终点相对始点的距离。圆心位置的指定可以用R,也可以用I、K,R为圆弧半径值;I、K为圆心在X轴和Z轴上相对于圆弧起点的坐标增量; F为沿圆弧切线方向的进给率或进给速度。
当用半径R来指定圆心位置时,由于在同一半径R的情况下,从圆弧的起点到终点有两种圆弧的可能性,大于180°和小于180°两个圆弧。为区分起见,特规定圆心角α≤180°时,用“+R”表示;α>180°时,用“-R”。注意:R编程只适于非整圆的圆弧插补的情况,不适于整圆加工。例如,图3-13中所示的圆弧从起点到终点为顺时针方向,其走刀指令可编写如下:
G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3; 绝对坐标,直径编程,切削进给率0.3mm/r
G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3; 相对坐标,直径编程,切削进给率0.3mm/r
G02 X 50. 0 Z30.0 R25.0 F0.3; 绝对坐标,直径编程,切削进给率0.3mm/r
G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3; 相对坐标,直径编程,切削进给率0.3mm/r
9. 暂停指令G04
G04指令用于暂停进给,其指令格式是:
G04 P____或G04 X(U)____
暂停时间的长短可以通过地址X(U)或P来指定。其中P后面的数字为整数,单位是ms;X(U)后面的数字为带小数点的数,单位为s。有些机床,X(U)后面的数字表示刀具或工件空转的圈数。
该指令可以使刀具作短时间的无进给光整加工,在车槽、钻镗孔时使用,也可用于拐角轨迹控制。例如,在车削环槽时,若进给结束立即退刀,其环槽外形为螺旋面,用暂停指令G04可以使工件空转几秒钟,即能将环形槽外形光整圆,例如欲空转2.5s时其程序段为: G04 X2.5或G04 U2.5或G04 P2500;
G04为非模态指令,只在本程序段中才有效。
10. 英制和米制输入指令G20、G21
G20表示英制输入,G21表示米制输入。G20和G21是两个可以互相取代的代码。机床出厂前一般设定为G21状态,机床的各项参数均以米制单位设定,所以数控车床一般适用于米制尺寸工件加工,如果一个程序开始用G20指令,则表示程序中相关的一些数据均为英制(单位为英寸);如果程序用G21指令,则表示程序中相关的一些数据均为米制(单位为mm)。在一个程序内,不能同时使用G20或G21指令,且必须在坐标系确定前指定。G20或G21指令断电前后一致,即停电前使用G20或G21指令,在下次后仍有效,除非重新设定。
11. 进给速度量纲控制指令G98、G99
在数控车削中有两种切削进给模式设置方法,即进给率(每转进给模式)和进给速度(每分钟进给模式)。
(1)进给率,单位为mm/r,其指令为:
G99; 进给率转换指令
G01X____Z____F____; F的单位为mm/r
(2)进给速度,单位为mm/min,其指令为: .
G98; 进给速度转换指令
G01X____Z____F____; F的单位为mm/min
G98和G99都是模态指令,一旦指定就一直有效,直到指定另一方式为止。车削CNC系统缺省的进给模式是进给率,即每转进给模式,只有在用动力刀具铣削时才采用每分钟进给模式。
12. 参考点返回指令G27、G28、G30
参考点是CNC机床上的固定点,可以利用参考点返回指令将刀架移动到该点。可以设置最多四个参考点,各参考点的位置利用参数事先设置。接通电源后必须先进行第一参考点返回,否则不能进行其它操作。参考点返回有两种方法:
(1)手动参考点返回。
(2)自动参考点返回。该功能是用于接通电源已进行手动参考点返回后,在程序中需要返回参考点进行换刀时使用的自动参考点返回功能。
自动参考点返回时需要用到如下指令:
(1)返回参考点检查G27
G27用于检验X轴与Z轴是否正确返回参考点。指令格式为:
G27 X(U)____ Z(W)____
X(U)、Z(W)为参考点的坐标。执行G27指令的前提是机床通电后必须手动返回一次参考点。
执行该指令时,各轴按指令中给定的坐标值快速定位,且系统内部检查检验参考点的行程开关信号。如果定位结束后检测到开关信号发令正确,则参考点的指示灯亮,说明滑板正确回到了参考点位置;如果检测到的信号不正确,系统报警,说明程序中指令的参考点坐标值不对或机床定位误差过大。
(2)参考点返回指令G28、G30
G28 X(U) ____ Z(W) ____; 第一参考点返回,其中X(U)、Z(W)为参考点返回时的中间点,X、Z为绝对坐标,U、W为相对坐标。参考点返回过程如图3-14所示。
G30 P2 X(U)____ Z(W)____; 第二参考点返回,P2可省略
G30 P3 X(U)____ Z (W)____; 第三参考点返回
G30 P4 X(U)____ Z(W)____; 第四参考点返回
第二、第三和第四参考点返回中的X(U)、Z (W)的含义与G28中的相同。
刀具返回参考点的过程,刀具从当前位置经过中间点(190,50)返回参考点,其指令为:G30 X190 Z50;G30 U100 W30。
数控机床一般由输入装置、数控系统、伺服系统、测量环节和机床本体(组成机床本体的各机械部件)组成。如数控机床组成示意图所示。
数控机床组成示意图
1) 输入输出装置
操作面板
它是操作人员与数控装置进行信息交流的工具组成:按钮站/状态灯/按键阵列/显示器。下图为西门子的一款数控系统的操作面板,
控制介质
人与数控机床之间建立某种联系的中间媒介物就是控制介质,又称为信息载体。常用的控制价质有穿孔带、穿孔卡、磁盘和磁带。
人机交互设备
数控机床在加工运行时,通常都需要操作人员对数控系统进行状态干预,对输入的加工程序进行编辑、修改和调试,对数控机床运行状态进行显示等,也就是数控机床要具有人机联系的功能。具有人机联系功能的设备统称人机交互设备。常用的人机交互设备有键盘、显示器、光电阅读机等。
通讯 现代的数控系统除采用输入输出设备进行信息交换外,一般都具有用通讯方式进行信息交换的能力。它们是实现CAD/CAM的集成、FMS和CIMS的基本技术。采用的方式有:
串行通讯(RS-232等串口)
自动控制专用接口和规范(DNC方式,MAP协议等)
网络技术(internet,LAN等)。
DNC是Direct Numerical Control或Distributed Numerical Control英文一
词的缩写,意为直接数字控制或分布数字控制。
2) 计算机数控(CNC)装置
数控装置是数控机床的中枢。CNC装置(CNC单元)
组成:计算机系统、位置控制板、PLC接口板,通讯接口板、特殊功能模块以及相应的控制软件。
作用:根据输入的零件加工程序进行相应的处理(如运动轨迹处理、机床输入输出处理等),然后输出控制命令到相应的执行部件(伺服单元、驱动装置和PLC等),所有这些工作是由CNC装置内硬件和软件协调配合,合理组织,使整个系统有条不紊地进行工作的。CNC装置是CNC系统的核心
3) 进给伺服驱动系统
进给伺服驱动系统由伺服控制电路、功率放大电路和伺服电动机组成。伺服驱动的作用,是把来自数控装置的位置控制移动指令转变成机床工作部件的运动,使工作台按规定轨迹移动或精确定位,加工出符合图样要求的工件,即把数控装置送来的微弱指令信号,放大成能驱动伺动电动机的大功率信号。
常用的伺服电动机有步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机。根据接收指令的不同,伺服驱动有脉冲式和模拟式,而模拟式伺服驱动方式按驱动电动机的电源种类,可分为直流伺服驱动和交流伺服驱动。步进电动机采用脉冲驱动方式,交、直流伺服电动机采用模拟式驱动方式。
4) 机床电气控制
机床电气控制包括两个方面,可如图所示箭头所指的内容。PLC(可编程的逻辑控制器)用于完成与逻辑运算有关顺序动作的I/O控制,而机床I/O电路和装置则是用来 实现I/O控制的执行部件,由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路;
5) 测量装置
数控机床中的测量装置
数控机床中的反馈系统的工作,反馈系统的作用是通过测量装置将机床移动的实际位置、速度参数检测出来,转换成电信号,并反馈到CNC装置中,使CNC能随时判断机床的实际位置、速度是否与指令一致,并发出相应指令,纠正所产生的误差。在其它的控制领域,测量装置也有其应用
机械手中的控制电机与测量装置
测量装置安装在数控机床的工作台或丝杠上,按有无检测装置,CNC系统可分为开环和闭环系统,而按测量装置安装的位置不同可分为闭环与半闭环数控系统。开环控系统无测量装置,其控制精度取决于步进电机和丝杠的精度,闭环数控系统的精度取决于测量装置的精度。因此,检测装置是高性能数控机床的重要组成部分。
6) 机床本体
数控机床的机械部件包括:主运动部件,进给运动执行部件,如工作台、拖板及其传动部件,床身、立柱等支承部件;此外,还有冷却、润滑、转位和夹紧等辅助装置。对于加工中心类的数控机床,还有存放刀具的刀库,交换刀具的机械手等部件。数控机床是高精度和高生产率的自动化加工机床,与普通机床相比,应具有更好的抗振性和刚度,要求相对运动面的摩擦因数要小,进给传动部分之间的间隙要小。所以其设计要求比通用机床更严格,加工制造要求精密,并采用加强刚性、减小热变形、提高精度的设计措施。辅助控制装置包括刀库的转位换刀
以上是一般数控车床的组成结构,在实习的过程中,我了解了一下公司生产的CJK0620型的数控机床,它由以下单元组成:变频器(型号lnovance),两个全数字交流伺服单元(型号 SD20B),控制变压器(型号BK1500,容量1.5KV/A,频率50-60HZ,机级电压380V,次级电压220V),控制变压器(型号BK150,容量150V/A,频率50-60HZ,绝缘等级B,机级电压380V,次级电压11-12:36V;11-13:220V),风扇一个,丝杆两个,工作台,两个交流伺服电机,刀架,润滑装置,拖板等等
尾 声
时光如流水,两周的时间转眼即逝,这次实习给我的体会是:
① 通过这次实习我们了解了现代数控机床的生产方式和工艺过程。熟悉了一些材料的成形方法和主要机械加工方法及其所用主要设备的工作原理和典型结构、工夹量具的使用以及安全操作技术。了解了数控机床方面的知识和新工艺、新技术、新设备在机床生产上的应用。
② 在数控机床的生产装配以及调试上,具有初步的独立操作技能。
③ 在了解、熟悉和掌握一定的数控机床的基础知识和操作技能过程中,培养、提高和加强了我的动手能力、创新意识和创新能力。
④ 这次实习,让我们明白做事要认真小心细致,不得有半点马虎。同时也培养了我们坚强不屈的本质,不到最后一秒决不放弃的毅力!
⑤培养和锻炼了劳动观点、质量和经济观念,强化遵守劳动纪律、遵守安全技术规则和爱护国家财产的自觉性,提高了我们的整体综合素质。
是的,课本上学的知识都是最基本的知识,不管现实情况怎样变化,抓住了最基本的就可以以不变应万变。如今有不少学生实习时都觉得课堂上学的知识用不上,出现挫折感,可我觉得,要是没有书本知识作铺垫,又哪应付瞬息万变的社会呢?经过这次实习,虽然时间很短,可我学到的却是我一个学期在学校难以了解的。就比如何与同事们相处,相信人际关系是现今不少大学生刚踏出社会遇到的一大难题,于是在实习时我便有意观察前辈们是如何和同事以及上级相处的,而自己也尽量虚心求教。要搞好人际关系并不仅仅限于本部门,还要跟别的部门例如市场部的同事相处好,那工作起来的效率才高,人们所说的“和气生财”在我们的日常工作中也是不无道理的。而且在工作中常与前辈们聊聊天不仅可以放松一下神经,而且可以学到不少工作以外的事情,尽管许多情况我们不一定遇到,可有所了解做到心中有底,也算是此次实习的其中一个目的了。
很快我们就要步入社会,面临就业了,就业单位不会像老师那样点点滴滴细致入微地把要做的工作告诉我们,更多的是需要我们自己去观察、学习。不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。随着科学的迅猛发展,新技术的广泛应用,会有很多领域是我们未曾接触过的,只有敢于去尝试才能有所突破,有所创新。就像我在实习中接触到的零件的加工,虽然它的危险性很大,但是要亲自去操作而且要作出成品,这样就锻炼了我敢于尝试的勇气。
㈣ 急求数据采集与处理课设报告:设计一个自动通风系统
DS18B20数字温度计使用
1.DS18B20基本知识
DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1-Wire,即单总线器件,具有线路简单,体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统,具有线路简单,在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度计,十分方便。
1、DS18B20产品的特点
(1)、只要求一个端口即可实现通信。
(2)、在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
(3)、实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
(4)、测量温度范围在-55。C到+125。C之间。
(5)、数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。
(6)、内部有温度上、下限告警设置。
2、DS18B20的引脚介绍
TO-92封装的DS18B20的引脚排列见图1,其引脚功能描述见表1。
(底视图)图1
表1 DS18B20详细引脚功能描述 序号
名称
引脚功能描述
1
GND
地信号
2
DQ
数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下,也可以向器件提供电源。
3
VDD
可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时,此引脚必须接地。
3. DS18B20的使用方法
由于DS18B20采用的是1-Wire总线协议方式,即在一根数据线实现数据的双向传输,而对AT89S51单片机来说,硬件上并不支持单总线协议,因此,我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。
由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据,因此,对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序:初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备,单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始,如果要求单总线器件回送数据,在进行写命令后,主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。
DS18B20的复位时序
DS18B20的读时序
对于DS18B20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程。
对于DS18B20的读时隙是从主机把单总线拉低之后,在15秒之内就得释放单总线,以让DS18B20把数据传输到单总线上。DS18B20在完成一个读时序过程,至少需要60us才能完成。
DS18B20的写时序
对于DS18B20的写时序仍然分为写0时序和写1时序两个过程。
对于DS18B20写0时序和写1时序的要求不同,当要写0时序时,单总线要被拉低至少60us,保证DS18B20能够在15us到45us之间能够正确地采样IO总线上的“0”电平,当要写1时序时,单总线被拉低之后,在15us之内就得释放单总线。
4. 实验任务
用一片DS18B20构成测温系统,测量的温度精度达到0.1度,测量的温度的范围在-20度到+100度之间,用8位数码管显示出来。
5. 电路原理图
6. 系统板上硬件连线
(1). 把“单片机系统”区域中的P0.0-P0.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端子上。
(2). 把“单片机系统”区域中的P2.0-P2.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端子上。
(3). 把DS18B20芯片插入“四路单总线”区域中的任一个插座中,注意电源与地信号不要接反。
(4). 把“四路单总线”区域中的对应的DQ端子连接到“单片机系统”区域中的P3.7/RD端子上。
7. C语言源程序
#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);
}
}