机电一体化专业设计方案.docx
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机电一体化专业设计方案
2013届机电一体化专业毕业设计方案
毕业设计是专业教案的重要环节，是学生综合运用在校学习的基础理论和专业知识，去分析、解决实际问题的实践锻炼过程，也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结，是整个教案活动中不可缺少的重要环节。
为顺利完成这一环节，现将毕业设计及答辩工作的有关事宜安排如下：
一、毕业设计形式
本次毕业设计改变以往学生顶岗期间自己选题的形式，而是在学生顶岗前一个学期由指导教师指定设计方向和设计范围，2-3名学生组成一个小组完成某一个方向的设计，教师可以面对面进行指导。
这种形式有利于毕业生集中精力专心设计，有利于毕业生利用图书馆查资料和利用学校条件完成毕业设计；有利于毕业设计的指导和管理，有利于提高指导的质量和效率，从而提高毕业设计的质量。
二、毕业设计选题的范围
本次毕业设计选题由指导教师提确定设计方向，学生进行选择，自行组成小组。
也可根据实际情况由学生自行选题，但必须经过指导教师的同意。
选题的范围如下：
1．设计类：
对常见零部件进行测绘、设计一个机构或者实用机电产品（指导老师和学生自行确定），完成设计说明书，绘制总装配图，零件图等；也可对现有机构、产品进行改进设计。
2．制造类：
研究、分析一套产品（指导老师和学生自行确定）的制造工艺，编制科学合理工艺文件；或对机械产品建模、编程、数控加工。
3．机电技术应用类：
机电设备的缺陷研究及设备改造；机电设备故障分析和排除；机电设备发展新趋势研究等。
4．技术管理类：
机电产品质量控制；技术研发管理；生产工艺管理等。
三、毕业设计要求与安排
（一）毕业设计要求
1.指导教师要下达设计任务书（格式见附件一），明确设计题目、原始数据、设计要求；
2.指导教师要制定指导计划，定期对学生进行指导，有指导记录；
3.学生要经常与老师沟通，汇报设计进度和遇到的问题。
（二）毕业设计安排
1．2012年10月17日—24日：
指导老师根据机电专业培养要求，进行选题并布置给学生（学生也可自行确定设计题目）；
2.2012年10月25日—31日：
指导教师对学生自选定的毕业设计题目进行审核，确定选题是否符合毕业设计的要求，符合要求的给予开题，不符合要求的教师提出意见，重新选题；
3.2012年11月1日—25日：
正式开题，按照指导教师要求完成毕业设计，并完成毕业设计论文（说明书）。
4.2012年11月26日—30日：
完稿。
四、论文或设计说明书的内容及格式
（一）内容
毕业设计说明书字数应为2500字以上。
说明书应由以下几部分组成：
1．题目：
应确切、鲜明、简短，既概括全文，又引人注目。
2．目录：
应列出各组成部分的大小标题、分章分节并逐项标注页码。
3．摘要：
应将全部论文内容高度浓缩。
中文摘要一般为100-200字。
在摘要之后，要另行列出3~5个关键词（包括中英文关键词）。
4．正文：
是毕业设计说明书的主体，可分为若干章节，陈述设计过程及结果。
一般应包括设计方案的比较与选择（或方案论证），设计计算，结构设计，设备选型等部分。
5．结束语：
经验、体会、存在问题分析，展望与建议等。
6．致谢：
为了尊重他人劳动，学生应感谢相关的教师和实验人员的帮助。
7．参考文献：
参考文献的罗列顺序号码应与绪论及正文中出现的参考文献编号一致。
写法应规范。
8．附录：
重要的数据、图表、程序等。
装订顺序要求：
任务书→目录→中文摘要→正文→结束语→致谢→参考文献→附录。
（二）格式（见附件二）
五、毕业答辩
2013年5月中旬开始论文答辩。
1.考核标准：
毕业论文成绩分为优、良、中、及格、不及格五等。
及格及其以上：
符合党和国家的有关方针、政策；观点明确，能深入进行分析，并有独到见解。
理论联系实际，对技术应用有一定的现实意义。
中心突出，论据充足，层次清楚，结构合理，语言流畅。
答辩中回答问题正确，重点突出，语言简练。
不及格：
不符合党和国家的有关方针和政策，或在技术理论上有原则性错误，未掌握已学的有关专业知识、技能等。
文章无中心，层次混淆不清，主要论据短缺。
论点论据脱节或严重搭配不当。
抄袭他人文章、成果、书籍者。
凡具有以上条款之一者，应判为不及格。
在答辩中对大多数问题都不能正确回答，也应判为不及格。
2.成绩评定办法：
指导教师根据学生写作态度和作业质量给出论文建议成绩；经过口头答辩，由答辩小组根据毕业论文与答辩情况给予综合评定成绩；成绩由机电系负责终审，学院教务处将组织抽查。
论文格式如下：
标题（宋体三号加黒、居中）
一、说理艺术比较（宋体四号加黑）
（一）逻辑严密（宋体小四加黑）
正文（宋体五号）
（二）就事论理
正文（宋体五号）
（三）辩证思维
正文（宋体五号）
二、叙事艺术之比较
……………
致谢（宋体四号加黑）
正文（宋体五号）
[参考文献]：
（宋体小五加黑）
[1]李白：
《李太白全集》，北京：
中华书局，1997年。
（宋体小五）
其它说明：
1、毕业（设计）论文内容序号为：
一、二、三、…；
（一）、
（二）、（三）、…；1、2、3、…；
（1）、
（2）、（3）、...；①②③……。
2、正文取1.5倍行距，首行缩进。
标题独立成段，且后面不加标点。
3、页面设置上下左后各留2.5厘M
装订顺序要求如下：
江门职业技术学院
学生毕业论文（设计）
题目：
班别：
学号：
作者：
指导教师：
毕业设计任务书
姓名：
康波
任务下达日期：
2007年4月14日
设计开始日期：
2007年4月15日
设计完成日期：
2007年6月15日
设计题目：
针阀体钻孔夹具设计及典型零件工艺设计
专题工作量：
1、计算机绘制夹具装配图1张。
2、计算机绘制主要零件图1张。
3、编写套筒机械加工工艺规程卡1张。
4、图纸与工艺规程卡工作量折合两张A0图纸。
5、主要零件数控程序编制。
6、设计说明书1份。
正文（说明书或论文）
结束语
致谢
参考文献
江门职业技术学院毕业论文（设计）指导教师指导记录
论文（设计）题目：
阶段
时间
地点
教师指导情况
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
指导教师（签名）学生（签名）
注：
此表由教师填写，如指导次数多，可另附纸。
江门职业技术学院毕业论文（设计）评议书
姓名
系别
学号
论文（设计）题目
指导教师
单位
职称
指导教师评语：
成绩评定：
指导教师签名：
年月日
答辩小组评语：
成绩评定：
答辩小组组长签名：
年月日
最后成绩：
系（部）签章：
年月日
注：
最后成绩=指导教师评定成绩╳0.5+答辩成绩╳0.5
参考格式
江门职业技术学院
学生毕业论文（设计）
题目：
智能家居监控系统
班别：
08机电一班
学号：
281201027281201005
281201040281201019
作者：
莫甘泉陈启潮张优发李貌
指导教师：
刘子贵
毕业设计任务书
姓名：
莫甘泉陈启潮张优发李貌
任务下达日期：
2010年10月30日
设计开始日期：
2010年11月1日
设计完成日期：
2010年11月30日
设计题目：
智能家居监控系统
专题工作量：
1、设计说明书1份。
2、环境分析。
3、单片机电路图1份。
4、程序编制。
5、制作调试设计产品1件。
智能家居监控系统
摘要：
随着人们生活水平的提高，家庭住宿环境的改善，智能环境监控已成为智能小区的必须设备。
环境监测包括各种险情和防盗安全的检测，使人们可以放心的出门，不必时刻记挂家居的安全.本课题设计的是一种基于单片机的高性价比的家庭智能警报系统，该系统主要由两大部分组成:
发射探头模块、前端探测器。
发射探头模块使用的是红外探头，探测人体辐射，环境温度等。
当有人非法入侵时将会触发红外探测器，报警器立即发出报警信号。
前端探测器为烟感探测器、可燃气体探测器，当家居发生火灾、煤气漏气时，能及时发出火灾报警信号。
关键词：
红外探头；烟雾探测器；气体探测器；单片机；智能
一、设计方案说明书
本设计以AT89S51单片机控制和光电、气体传感器检测技术相互结合实现自动报警、防护等功能。
工作过程：
经现场检测装置（烟雾传感器、红外线探测器、可燃气体探测器）检测现场环境因素、分析，将数据输送到单片机进行计算，对现在进行监测，当现场出现异常情况时，单片机即会输出特定信号，由放大器将控制信号放大，从而驱动报警、防护系统。
（一）、系统概述
随着人们生活水平的不断提高，人们越来越重视人身和财产。
由于经济的高度发展，伴随着城市流动人口的急剧增加，给城市的治安增加新的难题。
要保障人身和财产的安全，降低盗抢事件发生的风险。
目前仅仅依赖人防的保安方式己难以适应我们的要求。
因此，家庭安全智能系统的建设己成为当前的发展趋势。
家庭安全智能系统，主要包括周界红外报警系统、闭路电视监控系统。
住宅安全防范系统主要包括安装在住户室内的防盗、防灾综合报警系统等。
目前安防产品在国内已经是一个成熟、独立的体系，基本组成安防主机（用来处理各种探测器的信号并引发警报、通知等功能）加上各种控制检测装置（探头）组成的系统。
它的功能相对独立、兼容性及可扩展性。
各探头的功能说明：
红外探头：
安装在住户室内每个入口及窗口位置，当人非法进入时，红外探测器触发主机报警。
可燃气体探测器：
安装在住户的厨房或厕所，一旦有气体泄漏，即触发主机报警。
烟感探头：
安装在客厅位置，当住户发生火灾时，探头探测到烟雾，即触发主机报警
（二）、监控点设置
家居安全防范系统的设计，首先要确定的是：
安防探测器安放在何处较为合理恰当，其次需要确定何种探测均为稳妥。
防盗：
入口防范在住宅入口大门处可安装红外线探测器，在大厅等主要区域装置红外探测，防止某些入侵行为的发生，及时发生警报。
防火：
在客厅、食厅、卧室安装烟雾探测器，对发生的异常情况进行有效防护及发生警报。
防燃气泄漏：
在厨房、厕所等有燃气的区域装置可燃气体探测器，通过其对区域内燃气尝试进行对比及发出警报与否。
二、系统传感器、单片机电路设计
（一）AT89S51基本结构简况
1、性能参数
AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP（In-systemprogrammable）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
2、AT89S51单片机的主要特征
AT89S51具有如下特点：
40个引脚，4kBytesFlash片内程序存储器，128bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
此外，AT89S51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。
空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。
同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
（二）系统硬件设计
1、硬件介绍
（1）传感器：
系统使用直接接线，可调输出光电开关、气体传感器，本次系统使用低电平输出有效，即当传感器监测到环境因素变化时，输出低电平给单片机。
系统使用的传感器，是内含放大电路，直接输出。
LM386N-1是音频小功率放大器（最小为20，最大为200），附外部接线图1：
LM3861N-1引脚：
2接地；3接10K电阻到地直接接入，或者通过电容偶合输入；4接地；5电容偶合输出；6电源+；7悬空或者直接接0.1uF的电容然后接地；8与1脚之间可以不接任何东西悬空，也可以接电容、电阻，并可以调整放大的增益，这里采用默认的放大倍数20。
图1功率放大电路
（2）AT89S51单片机的18、19脚外接晶振，使用单片机内部时钟电路，如图2：
图2时钟电路
（3）单片机复位电路，使用上电自动复位，如图3：
图3复位电路
（4）单片机EA为内外程序存取器选择端，直接接Vcc电源，即直接使用片内内存程序。
2、硬件连线
（1）把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“音频放大模块”区域中的SPKIN（3脚）端口上；
（2）在“音频放大模块”区域中的SPKOUT（5脚）端口上接上一个8欧扬声器；
（3）把“单片机系统”区域中的P1.7/RD端口用导线连接到“直接信号传感器”区域中的各个端口上。
（三）单片机电路图及其工作原理
如图4，当P1.7有信号时（即感烟探测器或者红外线探测器有输出时），用P1.0输出1KHz和500Hz的音频信号驱动扬声器，作报警信。
报警信号，1KHz信号响100ms，500Hz信号响200ms,交替进行，当信号停止时，报警停止。
信号产生方法：
500Hz信号周期为2ms，信号电平为每1ms变反1次，1KHz的信号周期为1ms，信号电平每500us变反1次。
图4单片机电路图
三、系统软件设计
（一）流程图：
图5程序流程图
（二）程序源代码：
FLAGBIT00H；给00H位单元取个名FLAG
ORG00H
START:
JBP1.7,START；重复执行此语句直到P1.7=0时顺序执行下一条语句
JNBFLAG,NEXT；00H位单元为0时跳入NEXT，否则顺序执行下一条语句
MOVR2,#200；为R2赋值200
DV:
CPLP1.0；翻转P1.0的当前值
LCALLDELY500；调用延时子程序
LCALLDELY500；再调用延时子程序
DJNZR2,DV；以上延时共执行200遍
CPLFLAG；翻转00H的值
NEXT:
MOVR2,#200；为R2赋值200
DV1:
CPLP1.0；翻转P1.0的当前值
LCALLDELY500；调用延时子程序
DJNZR2,DV1；以上延时共执行200遍
CPLFLAG；翻转00H的值
SJMPSTART；跳回START
DELY500:
MOVR7,#250；延时子程序，共延时1+（1+2）*250+1微秒
LOOP:
NOP
DJNZR7,LOOP
RET
END
四、结束语
光阴似箭，岁月如梭。
三年的大学生活即将结束，时光流不走往事的坎坷，时光也同样洗不去沉淀在心中的记忆，走得最快的总是时间，来不及感叹，大学生活已近尾声，两年多的努力与付出，随着本次设计的完成，将要划下一个句号。
通过这次的毕业设计,使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。
之前都是在课堂上理论式地学习单片机原理，却没有实物的研究与实验，这也是本毕业设计的难题之一。
经过查阅资料和老师的指导下,使我在单片机的基本原理、应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧的掌握方面都能向前迈了一大步。
为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础。
致谢
时间过得很快，经过查找资料、系统的需求分析、工作设计、程序开发和试运行，到毕业设计的撰写，转眼一个月的毕业设计之路亦已接近尾声。
通过本次毕业设计，在指导老师刘子贵全力的精心指导和严格要求下，获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，并对当前电子领域的研究状况和发展方向有了一定的了解。
因此次的设计器材方面有所欠缺，在一筹莫展的时刻里获得指导老师刘子贵以及电子系各位领导和老师的大力支持，顺利的完成本次的毕业设计任务。
在此，我忠心感谢刘子贵老师和电子系各位老师的指导和支持。
在未来的日子里，我将更加努力的学习和工作，来报答曾经关心过我的各位领导、老师、朋友和同学！
最后，再次感谢大学三年教育我的各位领导和老师，支持和关心我的朋友和同学！
[参考文献]：
[1]宋晖：
《单片机原理与应用》，成都：
电子科技大学出版社，2008年。
[2]肖景：
《实用报警电路300例》，北京：
中国电力出版社，2005年。
[3]张岩、胡秀芳：
《传感器应用技术》，福州：
福建科学技术出版社，2006年。
[4]曾令琴、杜诗超：
《电子技术基础》，北京：
人民邮电出版社，2006年。
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