机电一体化课程设计---基于单片机的液压系统油压

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1、 学生姓名： 学生学号： 班级序号： 指导老师： 目录 一课程设计的题目及任务要求. 3 二课程设计的目的及意义 3 三 系统方案论证 3 四 各单元电路分析与设计 5 1. 油压检测电路 . 5 2. 油温检测电路 . 6 3. A/D 接口电路 7 4. 单片机扩展电路 . 8 5. 键盘接口电路 8 6. LED 显示接口电路 9 7. 报警电路 .10 8. 电源电路 .10 五 电路原理图及 PCB图 . 11 1.电路原理图 . 11 2. PCB图.12 六 课程设计小结 .13 一课程设计的题目及任务要求一课程设计的题目及任务要求 设计一个基于单片机的液压系统油压，油温检测装置

2、，其中，压力 P=015MPa， 油温 T=080。要求设计并绘制电路原理图和印刷电路板（PCB 图） ，内容包括： （1）绘制电路原理图 （2）绘制印刷电路版图 （3）撰写设计报告 二课程设计的目的及意义二课程设计的目的及意义 机电一体化技术在当代社会的生产，生活中有着举足轻重的作用。在工程机械 的典型产品钻机中，到处可见机电一体化知识的应用。 机电一体化是指机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进了 电子技术， 并将机械装备和电子设备以及软件等有机的结合起来所构成的系统的 总称。 也就是说机电一体化的连接机械和电子、 气压、 液压等相关的的关键技术， 在微电子技术、计算机技术、

3、及信息处理技术的高速发展，消费者对高性能、高 自动化的机械化产品提出了更高的要求， 也就是要求我们从事机械设计制造及自 动化行业的技术人员掌握机电一体化技术的重要性所在。 机电一体化的关键技术有： （1）机械技术（2）计算机及信息处理技术（3）系 统技术（4）自动控制技术（5）传感检测技术（6）侍服传动技术。在新的历史 背景下，同时因也是个知识爆炸的年代，不管是对祖国经济的发展，还是一个很 现实的问题：对自己将来的发展，对于掌握、精通这门技术都尤为的显得重要。 本次的课程设计旨在学习应用机电一体化的知识设计电路，学习应用 protel99SE 绘制电路原理图，PCB 图，这对以后在机电方向的学

4、习，工作都是非 常必要的。 三三系统方案论证系统方案论证 4*4 键盘电路 8 位 LED 显示 蜂鸣器报警电 路 液压压 力传感 器 信 号 调 理 放 大 及 滤 波电路 油液温度 传感器 信号调理放 大及滤波电 路 A/D 转 换 接 口 电 路 51 系 列 单 片 机 1.单片机控制的液压油温检测系统中，其要检测的指标有油压和油温两个。油 压的检测要用压力传感器，而油温的检测要用温度传感器。传感器一般由敏感元 件，转换元件和基本转换电路三部分组成。敏感元件直接感受被测量，并以确定 的关系输出某一物理量。 转换元件将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数 量。基本转换电路将电路参数量转

5、换成便于测量的电量。 2.电量通过整流电路的输出电压不是理想的平滑直流，而是单方向的脉动直 流，即除了直流分量以外还有许多交流分量。所以要针对电源的负载特性选择合 适的滤波电路。滤波电路就是使单向脉动直流变成平滑直流的电路，常用电阻， 电容和电感组合而成。 3 .由于传感器检测到的信号经整流，滤波放大电路后输出的是模拟信号， （如 电压，电流，频率等） 。这些信号计算机是识别不了的，所以要进行 A/D 转换。 A/D 转换电路的功能是将连续变化的模拟信号转换成数字信号，以适应计算机处 理。 4 .通过 A/D 转换电路输出数字信号，该信号进入 MCS-51 单片机，通过单片机 来实现检测和控制

6、功能。本系统中要控制油温和油压，还要在油温和油压超过设 定的额定值时，系统发出报警。所以要通过显示器，键盘和报警电路来实现。 其中： 1、液压压力传感器采用油压传感器选型为应变式压力传感器 2、油温传感器选型为 AD590 油温传感器。 。 3、键盘、显示接口采用 8279。 4、A/D 转换芯片采用 ADC0809。 5、单片机采用 8031。 6、I/0 扩展采用 8155。 四四各单元电路分析与设计各单元电路分析与设计 1.油压检测电路油压检测电路 以油压检测及放大电路为例，插座 J 外接一应变式压力、检测传感器，插座上 的 1、2 脚将控制板中的+6V 及-6V 电源引出向传感器供电，3、4 脚为传感器输 出的差动信号。 三个运算放大器组成差动放大电路， 对传感器输出信号进行放大， 其中 R36 用于调节零点，R37 用于调整放大倍数。油温检测系统采用相同系统， 两套系统分别接在 AD0809 的 p01 和 p06 两个输口。 2.油温检测电路油温检测电路 温度传感器采用热电偶传感器。本原