节能环保型智能洗车系统毕业设计论文基于MSP430的自助洗车系统.docx
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节能环保型智能洗车系统毕业设计论文基于MSP430的自助洗车系统
本科毕业论文（设计）
题目基于MSP430的自助洗车系统
软件设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：
日 期：
指导教师签名：
日 期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：
日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期：
年月日
导师签名：
日期：
年月日
注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：
引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：
理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于万字。
3.附件包括：
任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：
□优□良□中□及格□不及格
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：
（签名）
年月日
本科毕业设计（论文）任务书
题目
基于MSP430的自助洗车系统软件设计
学生姓名
学号
专业班级
11级自动化1班
指导教师
职称
副教授
教研室
自动化
毕业设计（论文）任务与要求
1．在自动洗车系统结构方案的基础上，控制系统要对自动洗车系统各机械机构进行拖动。
以步进电机和伺服电机及其驱动技术实现喷水、拖车、擦洗、烘干等环节并按照洗车步骤达到自动、协调的工作；
2．设计参数：
按自助洗车模式的选择，确定各个模式（洗车时间/所洗车型）延时时间及限位控制；
3．开题报告及中期检查各一份；
4．利用专业软件进行控制系统流程图及控制电路设计；
5．用C语言编写各模块控制单元的代码；
6．撰写毕业论文，包括文献综述（另翻译英文资料一份）及主要图纸文件附图等；
毕业设计（论文）工作进程
起止时间
工作内容
分析任务书，了解所选课题，选择相应期刊及论文资料，制定开题报告。
研究学习自助洗车的工作原理及主要功能，并提出合理的、可靠地控制方案和主要结构逻辑控制方式。
对各个控制模块初步编写代码，并配合硬件设计进行单步调试验证程序的合理性。
总结上一阶段的工作成果，提交中期检查报告。
进一步对确定的控制方案进行系统整体调试，并整理毕业论文。
完成毕业设计论文的撰写、整理工作；准备最终答辩。
开始日期2015.1.9完成日期2015.6.5
教研室主任（签字）系主任（签字）
西安文理学院本科毕业设计（论文）开题报告
题目
基于MSP430的自助洗车系统软件设计
学生姓名
张峰
学号
0803110137
专业名称
自动化
指导教师
王维新
开题时间
班级
11级1班
一、选题目的和意义：
随着社会经济的飞速发展，人民生活水平的不断提高,汽车走进了千家万户,其数量急剧增加。
随之而来的有关汽车美容的服务行业也空前迅速发展，洗车成为汽车美容服务当中最基础的一个项目，同时也是最重要的一个项目。
现在市面上的洗车方式大多分为两大类：
一类是以人力为主的水枪式洗车，在我国比较常见。
这种洗车方式虽然具有灵活性高、操作简单等优点，但也存在着洗车耗时长、投入的劳动力大等缺点；另一类是全自动洗车系统，其机械结构复杂、大多依靠国外技术。
这种洗车方式具有洗车速度快、洗车效率高的优点，但其全套设备造价太高，使一些洗车行望而却步，而且这种洗车系统使用和维护都需要专门的人才，并且其系统模块繁多。
针对以上问题，我们希望在我国汽车清洗行业存在技术水平低、产业滞后等诸多问题的大背景下，设计出一款自助洗车系统，以最快的速度、最低的价格和最佳的服务来满足人们的需要，也会为我国洗车行业取得长足的进步奠定坚实的基础。
二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势：
汽车清洗行业是近几年才在我国逐渐发展起来的新兴行业，具备资金和技术门槛高的特点。
由于从国家到地方，相关的行业标准不是十分完备，对场地、环保、设备、技术、经营管理等方面都缺乏明确的规定和要求，导致本应被淘汰的人工洗车方式仍然在洗车市场上大行其道，而无水洗车、全自动洗车等先进的洗车方式却在我国的洗车市场上寥寥无几。
在欧、美等发达国家，经过多年的发展，科学洗车的理念己深入人心，洗车市场的洗车方式有全自动洗车机洗车、蒸汽洗车和无水洗车，其中尤以全自动洗车为主。
目前，城市落后的人工洗车方式已不能适应现代化城市的市容卫生及行业发展的需求，也不符合企业的规模经营、专业化、规范化的要求，更谈不上行业的可持续发展。
要想中国的洗车行业健康有序地发展，当务之急，必须推广科学的、环保的、符合中国国情的洗车方式，要用新的理念、新的思路和新的方法来管理洗车行业，提升行业的整体形象和竞争力。
三、主要研究内容：
l、自助洗车系统的总体控制方案设计；
2、自助洗车系统各模块控制单元设计（包括喷淋，拖动，刷洗，烘干，污水处理等……）；
3、制定各模块的控制方案，根据搭档的硬件方案，初步编写各个模块程序；
4、配合系统硬件结构测试各模块程序，最终实现联调。
指导教师意见及建议：
签字：
年月日
教研室审核意见：
签字：
年月日
注：
此表前三项由学生填写后，交指导教师签署意见，经教研室审批后，才能开题。
西安文理学院本科毕业设计（论文）中期检查表
题目
基于MSP430的自助洗车系统软件设计
学生姓名
张峰
学号
0803110137
专业名称
自动化
指导教师
王维新
检查时间
班级
11级自动化1班
毕业设计（论文）进展情况
通过对自动控制系统的相关资料学习，以及对整个设计的规划，现基本完成以下设计工作：
1、对主控芯片msp430F2618的库函数有了比较清楚的了解，对其寄存器的配置初步掌握，实现了此款单片机的基本功能（如流水灯、定时器、看门狗等）。
2、确定了控制过程的具体流程，画出了程序流程图。
3、实现了通过C语言程序对单片机进行直流电机和步进电机的驱动。
4、通过连接电机，对相应的电机进行了相应调试；
下一步任务，开始编写每个控制模块的程序，并逐一单独配合电机实地调试，整理相关资料，撰写论文，翻译相关英文文献资料。
指导教师意见
1、该生设计思路清晰，能初步完成整个控制系统的流程设计；
2、能够按照要求完成相关设计进度；
3、能够与指导教师保持良好的师生指导关系。
综上所述，同意按照设计进度进行后续工作。
签字：
年月日
教研室意见
签字：
年月日
西安文理学院本科毕业设计（论文）指导教师评分表
学生姓名
张峰
学号
0803110137
专业
自动化
班级
11级自动化1班
毕业设计（论文）题目
基于MSP430的自助洗车系统软件设计
设计（论文）起止时间
2015年1月10日至2015年6月24日
指导教师评语：
建议成绩：
指导教师签名：
年月日
西安文理学院本科毕业设计（论文）评阅教师评分表
学生姓名
张峰
学号
0803110137
专业
自动化
班级
11级自动化1班
毕业设计（论文）题目
基于MSP430的自助洗车系统软件设计
设计（论文）起止时间
2015年1月10日至2015年6月24日
评阅教师评语：
建议成绩：
评阅教师签名：
年月日
西安文理学院本科毕业设计（论文）答辩记录
学生姓名
张峰
学号
0803110137
专业名称
自动化
答辩时间
2015年月日
答辩地点
指导教师
王维新
题目
基于MSP430的自助洗车系统软件设计
答辩小组
成员
姓名
职称
姓名
职称
提问及回答情况记录：
记录人签字：
年月日
答辩成绩：
答辩小组组长签名：
年月日
毕业论文成绩
答辩委员会
认定成绩
毕业论文等级
系（院）答辩委员会意见：
负责人签名：
年月日
注：
1、毕业论文成绩=指导教师成绩×40%＋评阅教师成绩×20%＋答辩成绩×40%；
2、答辩委员会认定成绩是根据该生毕业设计期间的表现及该专业整体论文情况的综合评定成绩。
3、论文等级分优秀（≥90分）、良好（80~89分）、中等（70~79分）、及格（60~69分）、
不及格（<60分）。
基于MSP430的自助洗车系统软件设计
摘要:
自助洗车系统是为适应现代汽车清洗行业的迅速发展而设计的一种快捷、高效的洗车系统。
控制系统是采用以单片机为控制核心，C语言编写程序。
控制系统使用MSP430单片机作为主控芯片,通过软件设计的程序控制L298N直流电机驱动模块和TB6560AHQ步进电机驱动器对目标电机进行启动、调速、正反转、停止的控制，从而使自助洗车系统完成，由程序控制全自动化的洗车喷淋、擦洗、烘干、打蜡等主要的汽车清洗及养护环节。
首先通过对预期洗车控制过程的理论分析，及实物模型搭建测算，设计出一套合理可行的控制方案，画出程序流程图并在IAREmbeddedWorkbench开发环境下编写出各个模块控制程序单独测试，并最终完成联调。
本文的洗车系统软件设计对洗车控制系统具有一定改善价值，同时也证实了单片机控制洗车系统的可行性、稳定性以及低功耗。
关键词：
MSP430单片机；IAREmbeddedWorkbench开发环境；程序设计
Softwaredesignofself-servicecarwashsystembasedonMSP430
Abstract:
Selfwashingsystemisakindoffast,efficientwashingsystemdesignedtoadapttotherapiddevelopmentofthemoderncarwashingindustry.Thecontrolsystemistheuseofsingle-chipmicrocomputertocontrolthecore,theClanguageprogram.ThecontrolsystemusesMSP430microcontrollerasthemaincontrolchip,throughthesoftwaredesignofthecontrolprogramofL298NDCmotordrivemoduleandTB6560AHQsteppermotordrivercontrolstart,speed,reverse,stopthemotor,sothattheself-servicecarwashsystem,controlledbytheprogramofautomaticcarwashingandscrubbing,drying,spraywaxetc.themaincarcleaningandmaintenancelink.Firstly,throughtheanalysisoftheexpectedcarcontrolprocesstheory,andthephysicalmodelcalculation,designasetofreasonableandfeasiblecontrolscheme,drawtheprocedureflowchartandtheIAREmbeddedWorkbenchdevelopmentenvironmenttowritethecontrolprogramofeachmoduleindividuallytested,andfinallycompleteddebugging.
Keywords:
MSP430;IAREmbeddedWorkbenchdevelopmentenvironment;programdesign
第1章绪论
随着中国汽车工业的飞速发展和人们生活水平的普遍提高，我国的汽车保有量也迅速增长，从国家统计局网站公布的2015年统计公报获悉，2014年末全国民用汽车保有量达到15447万辆，比上年末增长12.4%，其中私人汽车保有量12584万辆，增长15.5%，民用轿车保有量8307万辆，增长16.6%。
伴随着汽车数量的日益增加，人们对于汽车的消费观念也有了极大的改变，从过去的单一功能要求到现在的舒适化、美观化和个性化；这极大的促生带动了汽车清洗保养，美容护理等行业的发展。
汽车清洗美容作为其中的一个前期必要服务项目，势必有着广阔的市场前景和客观的利润空间。
目前，大多数的汽车清洗站采用简单而粗糙的人工擦洗和高压水枪冲洗，没有站房和自动清洗打蜡设备，没有污水处理和污泥处置措施；这样不但造成水资源的浪费，还造成环境污染，严重的影响城市的市容卫生和人类长期的生存发展。
我国近年来开展了一系列的汽车美容行业的整治活动，建议具有相关资质的洗车站点能够引进先进的洗车设备，然而目前市场上的相关设备，原装进口的设备虽然维护成本较低，但价格要比国内组装的高60%左右。
基于这一点，节水和环保以及洗车行业投资和成本控制的角度出发，开发一种既满足汽车清洗速度快，效率高又能节水环保的洗车机，对于我国的汽车美容保养等产业的发展，具有重要的现实意义。
国内外研究现状及未来发展趋势
汽车清洗行业是近几年才在我国逐渐发展起来的新兴行业，具备资金和技术门槛高的特点。
由于从国家到地方，相关的行业标准不是十分完备，对场地、环保、设备、技术、经营管理等方面都缺乏明确的规定和要求，导致本应被淘汰的人工洗车方式仍然在洗车市场上大行其道，而无水洗车、全自动洗车等先进的洗车方式却在我国的洗车市场上寥寥无几。
反观欧、美等发达国家，经过多年的发展，科学洗车的理念己深入人心，洗车市场的洗车方式有全自动洗车机洗车、蒸汽洗车和无水洗车，其中尤以全自动洗车为主。
节能环保型的自助洗车机，顺应时代的需要应运而生。
它的出现是向传统洗车方式的挑战，必将引起洗车行业市场一场激烈的竞争以及带来根本性的变革。
要想我国的洗车行业健康有序地发展，必须推广科学的、环保的、符合中国国情的洗车方式，要用新的理念、新的思路和新的方法来管理洗车行业，提升行业的整体形象和竞争力。
通过对比国内外洗车行业发展上的状况和差距，本课题研究的基于MSP430的自助洗车系统软件设计（即控制系统的设计）足于国内洗车行业的现状，完全具备研究和发展的可行性，并希望通过我们这些年轻学子的努力为我国洗车行业未来发展取得长足的进步奠定坚实的基础。
1.3本课题主要讨论的问题
1、研究自助洗车系统的工作方式，设计出合理的自助洗车系统控制模式；
2、结合自助洗车系统的硬件设计，布局汽车拖进、喷洗、擦洗、烘干、打蜡等最基本、最主要洗车步骤完成的流程；
3、将设计的控制方式和控制流程用C语言代码编写出，以MSP430单片机为控制核心，实现对步进电机和直流电机的时序控制，从而完成洗车系统的拖进、喷水、擦洗、打蜡等环节的协调进行；
4、对整个系统进行实验数据测试、分析和评价。
1.4本章小结
本章首先介绍了所选课题的目的和意义，然后概述了自助洗车系统在国内外的研究现状以及发展趋势，从而明确了课题的主要研究内容。
第2章系统组成及工作原理
完整的系统组成
整个自助洗车系统主要由机械结构系统、核心单片机系统、洗车流程的执行机构系统、水循环处理系统及电源与太阳能转换利用系统等组成。
其系统整体框图如图2.1所示。
2.2控制系统部分的组成
通过对洗车系统的控制系统的分析，系统可分为三大模块，分别是主控模块、驱动模块和运动模块；
主控制系统模块：
以单片机系统板作为主控电路、液晶屏和菜单按键作控制选择面板。
通过控制面板的按键选择控制洗车环节中各个电机的启停、正反转、转动的时间和先后顺序，从而实现洗车执行机构各部分（喷水、擦洗、烘干）有序的进行；
驱动模块：
因为执行机构中有直流电机和步进电机两类电机，所以需要选择两种电机驱动模块。
运动模块：
系统的运动只有小车的拖动，高压喷水，吸盘刷，水平刷，立刷，风干的流程，其控制本质都是对于电机的转速，正反转及启停的控制。
其控制系统三大模块的电路结构框图如2.2所示；控制系统几大功能模块图如图2.3所示。
2.3工作原理
将车驶入指定位置并启动系统后，用户选择洗车模式，洗车模式选定后等待用户确认，一旦确认则由单片机控制带传动电机工作，将模型小车传送到预定位置时单片机控制水泵开始从车顶的上方和两侧喷清水对汽车进行冲洗，此时小车随着传送带缓慢移动，5s后单片机控制位于车上方和两侧的喷头对车身喷洒洗车专用的清洗剂，同时启动旋转吸盘式侧刷电机工作，开始对汽车轮毂及部分侧面进行擦洗，并且位于车前方的水平刷在单片机的控制
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