双坐标十字滑台设计及控制.docx
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双坐标十字滑台设计及控制
大学现代远程教育
毕业设计
题目：
双坐标十字滑台设计及控制
入学年月__2013年9月_____________
XX__朱爱新________________
学号_____________
专业__机电一体化____________
联系方式______________
学习中心__市________________
指导教师________________________
完成时间_2015_年_06_月_10_日
目录………………………………………………………………1
第一章绪论………………………………………………2
1.课程设计的目的和要求…………………………………2
2.课程设计的实施规则……………………………………3
3.课程设计过程及方式………………………………………5
4.时间安排及考核方法……………………………………7
第二章课程设计容……………………………………10
1.设计方案的确定…………………………………………10
2.本次设计的主要容……………………………………11
3.设计步骤……………………………………………………11
3
（1）.总体设计方案的选择及确定…………………………12
3
（2）.硬件设计………………………………………………12
3（3）.软件设计………………………………………………13
第一章绪论
1课程设计的目的和要求
1、课程设计的目的
课程设计是重要的教学环节之一，是学生将课堂教学知识用于实践的有效途径。
本次课程设计的核心目的是：
通过对数控十字滑台控制部分的设计，使学生能够综合运用自己学过的微机原理及其接口技术、数控技术等专业课程知识，初步掌握单片机控制系统的设计原理、设计过程及应用，为后续的毕业设计与参加工作后的科研设计工作打下坚实基础。
2、本次设计的要求
1.加深理解和掌握《机电一体化系统设计》这门专业课程的基本知识，提高学生综合运用所学知识的能力。
2.培养学生根据设计课题的需要，选用参考书、查阅有关工程手册的技术数据、图表和文献资料的能力，提高学生独立解决工程实际问题的能力。
3.设计方案的分析和比较、设计计算、元器件选择及电路设计等环节，初步掌握对有一定应用价值的小规模电路的设计方法。
4.学会对简单实用电路的设计方法，提高学生的设计能力。
5.了解与课题有关的电路以及元器件的工程设计规，整理相关资料，按设计任务书的要求编写设计说明书和设计报告，正确反映设计和设计报告，正确绘制电气原理图和编制程序等。
6.通过课程设计实践，帮助学生逐步建立正确的生产观点、经济观点、全局观点和安全用电和节约用电的观点。
7.初步掌握有关工程设计的方法、步骤，逐步熟悉开展技术设计的基本程序，为以后参与设计及研制新产品打下初步基础。
2、课程设计的实施规则
一、课程设计计划的制订
根据教学计划和本课程教学大纲的要求，结合具体情况提前制定本学期课程设计计划，完成与本课程设计有关的教学文件。
主要包括：
课程设计的时间、场地、人员分组等的安排，课程设计的纪律要求及其他注意事项，课程设计指导书的编写，课程设计任务书的制定等，课程设计前要将课程设计指导书和课程设计任务书发给每个学生，要求学生提前做好预习。
二、课程设计指导教师的安排
1．各专业课程设计的指导教师，应有一名组长负责。
组长应该由对该课程理论和实践教学都十分熟悉的教师担任。
课程设计开始前，组长必须安排提前做好与本次课程设计的相关准备工作。
2．安排课程设计指导教师时，每班至少安排一名正在承担或己承担过该课程理论课教学的教师带学生的课程设计，不得安排与实习课程无关的教师进行指导。
在学生课程设计前，指导教师必须做课程设计的全面动员工作，并做好对学生进行课程设计的任务要求、时间场地安排及纪律方面的教育。
3．指导教师在指导课程设计的过程中，要认真向学生讲解课程设计的设计容、要求、主要设计参数和设计过程，认真做好设计指导工作。
三、课程设计的纪律要求
1．课程设计一般不允许学生请假，确因特殊情况需要请假，须事先经指导教师和主管教学院长批准，报教务处备案，并安排补做。
2．课程设计期间，必须严格遵守作息制度，不得迟到、早退；有事必须向指导教师请假，不得擅自离开。
3．课程设计期间缺席三分之一者，不予评定实习成绩，视其具体情况，决定是否给予补做的机会。
四、课程设计成绩的评定
1．课程设计结束时，学生要按照课程设计任务书的要求，认真撰写课程设计报告。
2．课程设计的考核是课程设计报告的评阅、口试（答辩）和平时检查几方面的综合评定。
3．指导教师根据学生在课程设计过程中的综合表现（思想表现，学习态度，团结互助以及遵守纪律等）、实际动手能力及课程设计报告，按优秀、良好、中等、及格、不及格五级评分制评定实习成绩。
4．无故不按时交课程设计报告的学生，其成绩按不及格计。
课程设计成绩不及格者，按《工业大学本科生学籍管理办法》的有关规定处理。
五、课程设计的总结工作.
课程设计结束后，应该对课程设计全过程进行全面总结，组织指导教师和学生进行交流，并形成书面材料向学院汇报，不断总结课程设计工作经验，不断提高课程设计教学质量。
、
3、课程设计的过程及方式
一、课程设计的过程
本课程设计分指导教师讲解和同学们独立设计两个过程。
指导教师讲解容包括：
（1）讲解本课程设计的目的及意义。
（2）讲解本课程设计的容与要求。
（3）分组，布置设计任务书
（4）介绍设计步骤和重点设计环节。
（5）说明本课程设计时间安排、纪律要求及考核方法。
除了指导教师讲授以上的容外，其它时间由学生自己按要求独立完成课程设计，指导教师进行有针对性的辅导，随时解答学生们的疑问，及时处理设计中遇到的问题。
二、课程设计方式
为了提高效率、讲效、取得预期的收获，课程设计按以下方式进行。
（一）设计前预习
预习是课程设计前的重要准备工作，是保证课程设计顺利进行的必要步骤，也是培养学生独立工作能力、提高课程设计质量与效率的重要环节，要求做到：
1．学习相关课程的容，熟悉有关理论知识。
2．认真阅读本指导书，了解课程设计的容、方法、步骤及要求。
3．查找和借阅有关设计资料和技术手册。
4．预习期间进行学生分组，每组6人，安排组长1人，组明确任务、合理分工，预习需人人进行，组长负责检查。
设计前每组应就有关设计容进行讨论，做到心中有数，同时上交预习报告一份
（二）设计进行
整个课程设计过程中必须严肃认真，集中精力按时完成工作。
1．预习检查、严格把关
本课程设计开始前应由指导教师检查预习质量（包括对本课程设计的理解、认识及预习报告），当确认已做好了课程设计前的准备工作方可开始设计，对于因没有预习而对本次设计的目的、容、方法、要求了解很差的同学，应拒绝其参加设计。
2．独立设计，协调工作
本课程设计要求每名同学独立完成，同时也提倡同学之间积极讨论，大胆提出新思路、新见解，对于设计中采用创新的设计方法、设计电路及新型元器件的同学，在最后评定成绩时从优掌握。
3．认真负责、按时完成
（三）设计报告
设计报告是课程设计工作的最后成果和总结提高，是课程设计的重要环节，也是对学生分析、归纳等工作能力的进一步培养和锻炼，因此必须独立书写，每人一份，应按照设计任务书的要求和相关设计步骤，完成详细设计设计过程，包括方案论证、参数计算及元器件选择等，最后写出心得体会，以便积累一定的实际设计经验。
撰写设计报告应具有严肃认真的态度，报告要求条理清楚、简明扼要，字迹端正、图表规，分析认真、结论明确。
课程设计报告容应主要包括以下几方面：
1．课程设计名称、专业、班级、组别、、学号、设计日期。
2．设计目的和要求。
3．根据设计任务书，进行方案论证。
4．写出详细的设计过程，包括相关参数计算及元器件选择等。
5．按照工程绘图标准，绘制系统的电气原理图，列出元器件明细表。
6．分析讨论设计过程中遇到的问题，写出心得体会以及合理化建议和改进措施。
4、课程设计的时间安排及考核方法
一、课程设计的时间安排
根据本机电专业的教学计划，其课程设计的时间为二周。
整个课程设计过程可分为四个阶段：
1．设计、计算阶段（约占设计学时的40%）
2．制图阶段（约占设计学时的40%）
3．总结报告阶段（约占设计学时的15%）
4．考核阶段（约占设计学时的5%）
具体时间安排如下：
时间
容安排
周一
上午
课程设计动员、讲解设计容、步骤、
要求及注意事项，并进行学生分组
下午
熟悉设计题目，查找资料，方案论证
周二～周四
根据课程设计任务书的要求，按步
骤认真完成课程设计的各部分容
周五
上午
设计总结，完成设计报告
下午
考核（答辩）
二、课程设计的考核
在课程设计进行期间，指导教师每天都要对学生的出勤情况、学习态度及工作完成情况进行检查督促，并做好记录。
课程设计结束后，指导教师要组织对学生进行考核，根据学生在整个课程设计期间的纪律情况、工作态度，设计报告及图纸的质量并结合其基础知识掌握的情况（口试），综合确定学生的课程设计成绩（按五级评分制——优，良，中，及格，不及格计），无课程设计报告或无故不参加课程设计者成绩按不及格计，有缺勤、迟到、早退、违纪等情况酌情降低成绩。
每项考核容占总成绩的分数如下：
考核容
评分标准（100满分）
备注
设计方案的正确与合理性
10
90～100分为优
80～89分为良
70～79分为中
60～69分为及格
60分以下为不及格
系统参数计算的准确性
10
元器件选择的合理性
10
设计报告及图纸的完成质量
20
基础知识掌握情况（答辩）
20
出勤情况、学习态度
20
创新
10
§1--5本次设计的验收方式
设计验收采用答辩为主、设计说明书及代码清单评审为辅的方式进行。
学生首先进行答辩，自述设计情况（5分钟左右），指导教师根据学生的设计情况进行提问（5分钟左右），并结合学生的设计说明书和程序代码清单综合评定学生的最终成绩。
第二章设计任务及容
1、本次设计的主要任务
1）、单片机控制系统电路图一，0号图纸；
2）、G00功能实现程序代码一份，并根据分组情况实现G01或G02功能程序代码，要求完成程序代码清单及程序代码注释；
3）、设计说明书一份，详细说明设计理论基础、实现方法及控制系统各个关键参数。
单片机应用系统的设计包括总体设计、硬件设计、软件设计、在线调试、产品化等几个阶段，这几个阶段并不都是绝对划分的，有时也是交叉进行的。
图1描述了单片机应用程序的一般过程。
图1单片机应用系统研制过程
由图1所示的流程来看，单片机应用系统的研制过程是比较复杂的，在具体的设计运作过程中，主要涉及了总体设计、硬件设计、可靠性设计、性设计、软件设计等容。
根据本次设计的具体情况，重点是主总体设计、硬件设计与软件设计的相关容。
2、本次设计的主要容
本次设计的核心容为数控十字滑台设计数控编程及运动控制系统，具体有三个主要设计容：
1）、控制系统设计
设计以8051单片机系列芯片为扩展核心的控制系统设计，它是系统的整个控制核心，负责接收操作指令，并根据输入的指令控制步进电机的运动，是本次设计核心容。
设计要求以8031芯片为核心，扩展程序存储器、数控存储器、键盘及显器示接口及其它并行控制接口，形成完整控制系统。
2）、G00，G01，G02功能程序实现
G指令准备性工艺指令，是在数控系统中插补运算之前需要预先规定，为插补运算做好准备的工艺指令。
G功能指令代码从G00至G99共100种，本次设计着重完成前三种，即G00
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