篇一：课程设计目的
第一章 引 言
1.1课程设计目的
本次课程设计是自动化专业学生在学习了《计算机控制技术与系统》和《过程控制及仪表》两门专业必修课程及《单片机原理与应用》、《可编程控制器》等相关专业选修课程之后进行的一次全面的综合训练，其主要目的是加深学生对计算机控制技术相关理论和知识的理解，进一步熟悉计算机控制系统工程设计的基本理论、方法和技能；掌握工程应用的基本内容和要求，整合各专业课程的理论知识和方法，做到理论与实际的统一；培养学生分析问题、解决问题的能力和独立完成系统设计的能力，并按要求编写相关的设计说明书、技术文档和总结报告等。
1.2传感技术
传感技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础技术。
中华人名共和国国家标准GB7665-1987对传感器（transducer/sensor）的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。其中，敏感元件是指直接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件或响应的被测量转换成适于传感器或被测量的电信号部分。”
对生产过程的监控首先离不开采集设备工作信息，因此选用合适的传感器至关重要，如果把计算机看作是自动化系统的“大脑”，信道看作是“神经网络”的话，那么传感器就是自动化系统的“五官”。无法对现场数据进行准确、可靠、实时测量，监控也就无从谈起了。
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1.3 PLC
可编程控制器的英文名称是Programmable Logic Controller，即可编程逻辑控制器，简称PLC。
现代制造业必须对市场需求做出快速反应，生产小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品，这便要求生产设备和自动化生产线的控制系统必须具有极高可靠性和灵活性。可编程控制器正是顺应这一潮流而出现的，以微处理器为基础的通用工业控制装置。
在20世纪60年代的汽车制造业，传统继电接触器控制装置广泛应用于生产流水线的自动控制系统中。这套装置设备体积庞大，可靠性差，同时维护不便，而且，完全由逻辑硬件构成，接线十分复杂。一旦生产过程某一环节发生改变，控制装置就要重新设计改造。随着汽车生产工业的迅猛发展，对于汽车型号频繁改进，传统控制系统捉襟见肘，弊端日益放大，最终PLC 应运而生。它开创性地引入程序控制功能，使计算机科学技术进入工业生产控制领域应用。
早期PLC仅仅是替代继电器控制装置完成顺序控制、定时等任务，但是其简单易懂、安装方便、体积小、能耗低、有故障显示、能重复使用的特点，使得PLC很快就得到了推广应用。随着超大规模集成电路技术和微处理器性能的飞速发展，PLC的软、硬件功能不能丰富、完善。
国际电工委员会（IEC）对PLC的正式定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境应用而设计，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟或输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体、 2
易于扩充其功能的原则设计。”
PLC技术发展至今已十分成熟，生产PLC产品的厂家多达200多个，其中较著名有德国的西门子（Siemens）公司、美国的Rockwell自动化公司所属的A-B（Allen & Bradly）公司、GE-Fanuc公司、法国的施耐德（Schneider）公司、日本的三菱公司和欧姆龙（OMRON）公司。
1.4 组态软件
组态软件，处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。
在组态软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI（人机接口软件）应用，开发时间长、效率低、可靠性差；或者购买专用的工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现使用户可以利用组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系统。
随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。在开发传统的工业控制软件时，一旦工业被控对象有变动，就必须修改其控制系统的源程序，导致其开发周期长；已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低，导致它的价格昂贵。通用工业自动化组态软件能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的对象和控制目的的任意组态，完成最终的自动化控制工程。 3
第二章 系统的硬件
2.1 集成温度传感器介绍与选型
目前主要采用近年来发展最快的半导体集成温度传感器,它内部采用差分对管等线性化技术及激光校准手段等,测温电路十分简单可靠。这类传感器在生产时已经校准,可省去标定工序,大大地方便了用户的使用。它有多种输出:如电流型、电压型、PWM型、数字型等可供用户选择。本论文着重分析电压型集成温度传感器主要特点及一些典型应用。
2.1.1 集成温度传感器LM35概述
①LM35概述
LM35系列适合用密封的TO-46晶体管封装，而LM35C就适合于塑料TO-92晶体管封装它们有如下的特点:(1)直接用摄氏温度校准;(2)线性+l0.mV/℃比例因数;(3)保证0.5℃精度(在+25℃时);(4)-55～+150℃额定范围;(5)适用于遥控设备;(6)因晶体片微调而低费用;(7)工作在4～30V; (8)小于60μA漏泄电流;（9）较低自热，在静止空气中0.08℃; (10)只有±1/4℃非线性值:(11)低阻抗输出1mA:负载时0.1Ω。
参数:
电源电压:+35V～-0.2V
输出电压:+6V～-1.0V
输出电流:l0mA
输出阻抗：1mA负载时0.1Ω
漏泄电流：小于60μA
比例因数：线性+10.0mV/℃
特定工作温度范围:LM35,LM35A为-55～+150℃;
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LM35C,LM35CA为-40～+110℃；LM35D为0～+100℃。
2.1.2 LM35工作原理
LM35系列的内部框图如图2所示。由VT1、VT2构成了温度传感器，二者的发射结面积之比为10:1。A2是电压放大器。R1、R2分别为VT1和VT2发射结压降的取样电阻。VD是电流源的温度补偿二极管。由VT3和R3、R4组成了发射极输出式电路。其工作原理是利用在不同电流密度下的晶体管VT1、VT2的发射结正向压降之差△UBE，作为基本的温度敏感元件，经过变换后，在U0端获得与摄氏温度成正比的电压输出信号。输出电压的电压温度系数KV=10mV/℃。利用下列公式可计算出被测温度t(℃)：
图2 LM35系列的内部框图
U0?KV?t??10mV/0C??t公式（4-1）
2.1.3 LM35基本应用电路
由LM35系列构成的简易型摄氏温度传感电路，分别如图3（a）（b）所示.(a)图所示电路的测温范围是+2～+150℃，（b）图示出的电路测量满量程（-55～+150℃）的摄氏温度。为测量负温度值，需要采用双电源供电，在输出端接上电阻R,R的下端接负电源-Us。R值由下式确定：
R=︱-Us/50μA︱ 公式（4-2）
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篇二：新课程设计
湖南人文科技学院
课程设计报告
课程名称:机械设计课程设计
设计题目：混料机传动装置 系 别： 通信与控制工程系专 业：机械设计制造及其自动化 班 级：机械一班
学生姓名: 陶宇超、熊灿炎、雷小明、曾君保 学 号:13428134 13428133 13428140起止日期:2015年12月20日~ 2015年1月5日 指导教师:张海筹聂时君 教研室主任：郝前华
摘要
混料机是由一个水平旋转的容器和旋转的立式搅拌叶片等组成，成型料搅拌时，容器向左转，叶片向右转，由于逆流的作用，成型料各颗粒间运动方向交叉，互相接触的机会增多，逆流混料机对料的挤压力小，发热量低，搅拌效率高，混料较为均匀，国内和国外的发展都很快，尤其是圆筒混合机，它结构简单，运行可靠，混合和造球效果好，目前应用最广泛。本次设计的主要内容有：决定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联接件、润滑密封和联轴器及校验计算；机体结构及其附件的设计；绘制装配图及零件工作图；编写计算说明书及进行设计答辩。
设计过程:①明确设计任务，制定设计任务书 ②提供方案进行评价
③按选定方案进行各零部件的总体布置 ④零件的运动学和工作能力的计算 ⑤结构设计、绘制总体设计图 ⑥根据设计结果考虑结构及工艺要求 ⑦绘制零件工作图 ⑧审核图纸、整理设计文件 ⑨编写说明书⑩、、、、
关键词：混料机，混合机，混合设备，传动装置
前言
20世纪是一个伟大的世纪，就制造业而言，各种各样的先进技术层出不穷，用这些技术制造了汽车、飞机、火箭、机器人、电视机、电脑、移动通信设备等成千上万的机电产品，极大的改变和丰富了人类的生产和生活方式。进入21世纪，机械制造业在人类生产生活中更是有着举足轻重的地位。 学校为了培养学生的动手能力和自主创新能力，要求学生在期末完成一次课程设计。本课程设计报告是根据《机械设计课程设计》和老师的要求而编写。用于期末课程设计任务。
本设计报告参考了大量相关教材、机械设计手册等资料的基础上编写而成，并结合了自生两年半的学习经验对相关内容重新整合。
本设计报告共有####章，由熊灿炎编写文稿：陶宇超负责数据计算；雷小明曾君龙套参加。
此次课程设计的编写得到了指导老师张海筹、聂时君的大力支持，并为本次编写提供了大量的宝贵意见，在编写中还借鉴了各种书刊的学术成果，在此一并表示感谢。
由于我们能力有限，尽管我们尽全力减少每一处错误，不足之处还是在所难免，希望老师不吝赐教指正。
第一章 目标与设计任务
一.设计准备（17周前）：熟悉设计任务，明确要求，了解设计对象，预习相关的设计资料（课本、课程设计指导书、机械设计手册、课程设计参考图册、做过的作业等），拟订设计计划（设计与其他事项），购买图纸、借绘图工具。
二.总体设计（1天）：确定和修改方案；选电动机；确定传动比（总、各级），计算各轴的转速和转矩。
三.传动件的设计与计算（2天）：各传动件的类型、设计参数、尺寸、结构（草图）；标准件类型和规格的选择。
四.装配图的设计与绘制（4天）：先画草图，轴的设计与计算，轴承选择与计算，箱体、箱盖及附件设计；并完成其他内容（标注、配合、技术要求、零件明细表、边框线、标题栏等）。
五.零件工作图设计（1天）：零件的尺寸、合理结构（从强度、刚度、加工、装配、定位）、尺寸偏差和形位公差、表面状态、热处理方法等。
六.整理和编写设计说明书（1天）：注意在设计过程中及时地保存所有的查阅数据记录、分析草图、计算草稿等资料，此时主要做整理、誊清、装订。 七.答辩（0.5天）：上交设计结果，并简答相关的问题。
八.机动时间（0.5天）：检查、修改设计，准备答辩，复习其他课程的内容。
篇三：课程设计
无线传感网课程设计
顾旭凯 20111375033
南京信息工程大学信息与控制系，南京210044
摘要：ATOS星状网络通讯
关键词：星型网络，节点，基站
1 ATOS 星状网络通讯实验
1.1 实验目的
了解星形网络的特点，掌握星形网络的实现方法。
1.2 实验设备
1. 带有CC2530 芯片的基站一个
2. 基本节点三个
3. 天线四个
4. 烧录线一根
5. 平行串口线一根
1.3 准备知识
熟练掌握Flash 擦写的功能、ATOS 平台传感器采集功能，并且熟练掌握点 对点通讯实验。熟悉ATOS 平台的静态路由代码，静态路由代码的目录为$(安装 目录)\cygwin\opt\edu\atos\tos\lib\antc5\AtosRoute\engine\profile。
1.4 实验原理
该实验主要是完成星形网络通讯实验。在这个实验中所有的基本节点都是直 接将数据发送给基站，这样就会形成一个星形。在节点端，每个节点都会启动一 个定时器，在定时器超时的时候，节点就会开始采集传感器数据，在完成传感器 数据采集后，节点就会将采集的数据发送给基站；在基站端，接收到节点的数据 后，按照基站和上位机通讯的协议将数据上报给上位机软件。
1.5 实验步骤
1. 将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关
2. 用串口线将基站和PC 机器连接起来
3. 打开Cygwin 开发环境
4. 在Cygwin 开发环境中执行cd /opt/atos/apps/Atosenet/ANTStartnet/Base
5. 在功率设置实验目录下执行make antc5 install GRP=01 NID=01，进行软件的 编译和烧录
6. 烧录成功后，将基站的烧录开关拨下去，将节点对应的烧录开关拨上去，然 后打开节点的开关
7. 执行cd /opt/atos/apps/Atosenet/ANTStartnet/Node，进入到星形实验的节点目 录。
8. 在该目录下面执行make antc5 install ASO=LIGHT TYPE3 GRP=01 NID=02,对 节点进行烧录。
9. 依次烧录剩下的节点，确保每个节点的NID 是不一样的
10. 将节点和基站的天线都插好，并且将节点的开关都打开。
11. 运行光监控软件，如果没有安装，请先安装该软件，这个软件的安装包在【实 验光盘\演示中心\LightField.msi】。实验结果如下：
《课程设计》出自：百味书屋
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