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基于PMSM的电梯模型控制及其S曲线算法摘要：电梯在人们生活中起着举足轻重的作用，随着技术的发展和各项控制理论的完善，人们对电梯控制的要求日渐提高，要求达到“快、准、稳”而且也更注重乘坐电梯的舒适性 。电梯模型控制系统可分为逻辑控制部分和调速部分。本文所阐述的是基于PMSM的电梯模型控制及其S曲线算法。该控制方法由可编程控制器PLC对电梯模型进行逻辑控制，而调速部分则由高计算性能的DSP 2812 对PMSM的运动速度实现S曲线控制。使电梯更可靠运行，更平滑调速，实现电梯更安全、更快、更准、更稳、更舒适的运行目的。关键词： 电梯模型、逻辑控制、PMSM、矢量控制、DSP英文摘要不一定要与中文摘要一一对应。重写。Abstract: Elevator plays an important role in peoples lives, as technology development and the improvement of the control theory, one of the elevator control requirements rising demand to achieve fast, accurate and stable, but also focus more on the elevator ride comfort sex. Elevator control system model can be divided into parts and the speed part of the logic control. Described in this paper is based on the model of PMSM for Elevator Control and dsp implementation. The control method by a programmable logic controller PLC logic control model of the elevator, while the part is performed by high-speed computing performance of the DSP 2812 Dui PMSM to achieve S curve of the velocity control. To run the elevators more reliable, more smooth and speed to achieve lift more secure, faster, more accurate, more stable, more comfortable running the purpose. Keywords: elevator model, logic control, PMSM, vector control, DSP 这个图形较复杂，可否找一个与电气控制联系较密切的图形，因为本文仅是电梯模型还未涉及实际应用。1目录前言、前言 随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强、运行稳 定可靠等特点，所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器来实现。电梯是将机械原理应用、电气技术、微处理器技术、系统工程学、人体工程学及空气动力学等多学科和技术集于一体的机电设备，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。为满足和提高人们的生活质量，电梯的智能化、自动化技术迅速发展。特别是随着计算机网络技术、微电子和电力电子技术的飞速发展，现代电梯的技术含量日益提高。在改善电梯性能的同时，对电梯的设计、管理和维护人员提出了更高的要求。 第一章 总体方案目前，电梯行业在我国迅速的发展，在一定程度上占有很大的市场。而在今天的电梯控制已经从传统的继电器接触器转变成可编程序控制器等更高级更完善的控制个人计算机有很强的数据处理功能和图形显示功能，有丰富的软件支持，但是它们是为办公室自动化和家庭设计的，对环境要求很高，抗干扰能力不强，一般不适合在工业现场使用。单片机只是一片集成电路，不能直接将它与外部I/O信号相连。要将它用于工业控制，还要附加一些配套的集成电路和I/O接口电路，硬件设计、制作和程序设计的工作量相当大，要求设计者具有很强的计算机领域的理论知识和实践经验。工业控制计算机（简称工控机）也是为工业控制设计的，目前比较流行的是PC总线工控机，它与个人计算机兼容。工控机采用总线式结构，各厂家产品的兼容性强。工控机一般是在通用微机的基础上发展起来的，有实时操作系统的支持，因此在要求快速、实时性强、功能复杂的领域占有优势。工控机的价格较高，将它有与开关量控制以取代继电器系统有些大材小用。工控机的外部I/O接线一般都用多芯扁平电缆和插头、插座，直接从印刷电路板上引出，不如可编程序控制器的接线端子那样方便可靠。以上各种计算机用语控制的程序一般都是用汇编语言编写的，不像可编程续控制器的梯形图语言那样易于被工厂的电气人员掌握。可编程序控制器是专为工厂现场应用环境设计的，结构上采取整体密封或插件组合型，对印刷电路板、电源、机架、插座的制造和安装，均采用了严密的措施。可编程序控制器由于具有前述的各种优点，在工业控制领域具有不可比拟的竞争力。另一方面，随着电梯控制技术的发展和完善，人们对电梯控制的要求也日渐提高，电梯控制系统在不断完善的同时也变得更加复杂，因此，就需要有计算能力更强的芯片来负责各种算法的运算，TMS320C2812 系列是美国TI公司最新推出的低价格高性能的32位定点DSP，是专为数字电机控制和其它控制应用系统而设计的高性能系列DSP。它不但具有高性能的通用DSP内核，配置有高速数字信号处理的结构，而且还具有单片电机控制的外设功能。它将数字信号处理的高速运算功能与面向电机的强大控制能力结合在一起，特别适用于电动机的实时控制，可以为所有的电机提供高速、高效和全变速的先进控制技术，越来越多的应用于现代高性能的控制系统中。有鉴于此，本文论述的电梯控制系统选择PLC完成逻辑控制，再由数字信号处理器来完成电梯调速中的各种算法此处应加入PLC+PMSM+2812的系统控制框图。着重说明是以PLC还是以DSP为主控制器的问题。我想还是以PLC为主控制器。第二章 永磁同步电动机及其矢量控制这部分写得还行，只是参考何的论文稍加修改即可。 永磁同步电动机结构简单，体积小，重量轻，效率高，功率因数高。因此，永磁同步电机成了今天电梯控制系统中电机首选，PMSM在电梯控制系统中正在占据着越来越重要的地位，相当多的电梯控制系统也正在进行这方面的改造。2.1 永磁同步电动机的简介永磁同步电动机结构简单，体积小，重量轻，效率高，功率因数高。此外，永磁同步电动机还具有以下优点：永磁同步电动机无需电流励磁，不设电刷和滑环，因此结构简单，使用方便，可靠性高。正由于上述结构的特点，使得永磁同步电动机转子上无励磁损耗，无电刷和滑环之间的摩擦损耗和接触电损耗。因此，永磁同步电动机的效率比电磁式同步电动机要高，并且其功率因数可以设计在1.0附近。永磁同步电动机转子结构多样，结构灵活而且不同的转子结构往往带来自身性能上的特点，因而永磁同步电动机可根据使用需要选择不同的转子结构形式。永磁同步电动机在一定功率范围内，可以比电磁式同步电动机具有更小的体积和重量。永磁同步电动机按工作主磁场方向的不同分为径向磁场式和轴向磁场式;按电枢绕组位置的不同可分为内转子式和外转子式;按供电频率控制方式的不同，可分为自控式和它控式;按反电势波形的不同，可分为正弦波永磁同步电动机(简称永磁同步电动机，本文中的永磁同步电动机都是指正弦波永磁同步电动机)和矩形波永磁同步电动机(简称无刷直流电动机)。2.2 永磁同步电动机的数学模型永磁同步电动机是利用定子的三相交流电流和永磁转子的磁场互相作用所产生的电磁转矩来带动电机转子转动的。当定子电流的频率固定时，转子的转速也是固定的，并且与该频率成正比: （2-1）其中n是同步转速，f是定子电流频率，Pm是永磁同步电动机极对数。改变电机转速需要变化定子电流频率，也就是要采用变频器对永磁同步电动机供电。同时为了防止失步，必须保证电机转子的角频率与定子电源频率同步。根据交流电机矢量控制原理，为了找出电机的控制规律，建立易于实现控制的数学模型，需要建立一个与永磁同步电动机转子同步旋转的d-q坐标系，让d轴与转子磁极重合，把永磁同步电动机定子的各参量都转化到d-q旋转坐标系下。假设电机是线性的，电机参数不随温度等外界条件变化而变化，忽略磁滞、涡流损耗，并认为转子无阻尼绕组，那么基于d-q坐标系下的永磁同步电动机定子磁链方程为: （2-2）式中，为转子磁钢在定子上的耦合磁链， 分别为永磁同步电动机的直、交轴主电感;， , 分别为定子电流矢量的直(d)轴、交(q)轴分量。在d-q坐标系下，定子电压方程为： （2-3）式中为转子角频率，P为微分算子。由式(2-2)和式(2-3)可得 （2-4）根据上述方程可得永磁同步电动机在同步旋转坐标系下的稳态矢量图如图 d轴q轴d 图（2-1）旋转坐标系下的稳态矢量图电动机定子电流在d轴和q轴上的分量可表示为： （2-5）式中，为定子电流幅值，为电流矢量超q轴的角度。永磁同步电动机转矩方程为: （2-6） 从上式可知，永磁同步电动机的电磁转矩取决于定子电流d轴、q轴分量。在永磁同步电动机中，由于转子磁链幅值的大小恒定不变，故采用转子磁链定向方式来控制永磁同步电动机。2.3 永磁同步电动机电流控制策略 永磁同步电动机的电流控制方法主要有:=0控制，cos=1控制，恒磁链控制，力矩电流比最大控制等。各种控制方法有其各自的特点，适用于不同的运行场合。 在=0控制策略原理下各矢量之间的关系如图2-2所示。定子电流矢量的直轴分量为0，由式 (2-6)得电机输出转矩为: (2-7)当忽略电枢电阻时，功率因数: (2-8)图2-2中。实际上代表空载时电动机的端电压，则代表系统带载运行时电动机端电压。设两者之比为K,，且有=，则 (2-9) d轴q轴 图2-2在控制策略下永磁同步电动机矢量图 令，称为去磁分量，在本控制方法下应使=0 (2-10)逆变器的容量可以用 来表示 (2-11)此处有 (2-12)由上式可以看出，采用控制方式，无去磁效应，输出力矩与定子电流成正比。其主要的缺点是随着输出力矩的增大，端电压比较大而功率因数急剧降低，从而对逆变器容量的要求增高。另外，该方法未能充分利用电机的力矩输出能力，在输出转矩中磁阻反应转矩为0.控制方法的核心思想是使电机的功率因数恒为1，充分利用逆变器平的容假定=，保持必须按来径制和的关系. 该方法控制相对复杂，并且最大输出力矩小。恒磁链控制方法与控制方法比较，可以获得较高的功率因数，并且在输出相同转矩情况下，需要的逆变器容量比方式小，但去磁分量大。 力矩电流比最大控制是在电机输出给定力矩条件下，控制定子电流为最小的电流控制方法。力矩电流比最大控制使电机输出力矩满足的条件情况下定子电流最小，减小了电机损耗，有利于逆变器开关器件工作，同时降低了成本。在该方法的基础上，采用适当的弱磁控制方法，可以改善电机高速时的性能。此方法的不足在于功率因数随着输出力矩的增大下降较快。 综合来看，按照转子磁链定向并按方法进行控制的PMSM调速系统定子电流与转子磁通解藕，控制系统简单，转矩波动小，可以获得很宽的调速范围，适用于有高性能要求工业应用领域。但当负载加大时，定子电流增大，由于电枢反应的影响，造成气隙磁链和定子反电动势都加大，迫使定子电压升高。为了保证足够的电源电压，电控装置必须有足够的容量，有效利用率降低;同时，定子电压矢量和电流矢量的夹角也会增加，由于电枢反应电抗压降大，造成功率因数降低。因此控制方法适用于中小容量的系统。2.4 基于DSP2812的PMSM矢量控制此处，可参考04级何俊杰的论文：永磁同步电动机的矢量控制。TMS320F2812A是典型的集成DSP电机控制器，已广泛运用于三相交流感应电机、永磁同步电动机、无刷直流电动机等全数矢量控制的系统中，都可获得较为理想的控制效果。TMS320F2812A芯片特别适合于电机控制，主要得力于其功能强大的事件管理器，事件管理器具有分为十等优先级的四十个中断，其中的非法地址访问中断(Illegal Address)能够在程序“跑飞”的情况下复位芯片；PWM封锁中断(PDPINT)能够在电机控制异常的情况下封锁 PWM输出，保证了系统故障性处理的实时性。事件管理器还提供了三个功能强大的l6位定时器 GP TIMERx(x=l，2，3)，三者可以互相独立，也可级联使用，可以多种方式产生l2路PWM信号。以TMS320F2812A为控制核心，以智能控制模块(IPM)为功率变换装置，设计了一套完整的基于DSP的PMSM全数字交流伺服驱动系统，总体结构如下图所示。 整个系统由软件、硬件两大部分组成。系统软件主要功能有:转速调节、电流调节、矢量变换、转速及转子位置估算、电压空间矢量控制、与上位机通讯等。TMS320F2812A是电机专用控制DSP，它集成了相当多的电机控制外围电路，这使得系统硬件设计变得非常简单。PMSM DSP控制系统硬件框图见图 PC机数据观测起停控制保护信号D/A PWMSCI 死区 A/D PD PINT DSP I/O总线 核心 CAP数据 I/0 XINT QEP 增量式码盘绝对式码盘偏置电路光电隔离电流传感器逆变器 图 PMSM DSP控制系统硬件框图 PMSM主回路及DSP接线示意图 图 PMSM矢量控制软件框图DSP控制流程图如下所示 ：系统初始化模块等待中断外部中断处理模块 磁极位置检测电流采样处理格式 速度采样 处理格式 电流模块 运算位置、速度调节器 电流调节器SVPWM模块运算定时器下溢中断处理模块 DSP软件流程框图第三章 电梯的逻辑控制3.1 PLC 在电梯控制中的应用目前，在电梯的控制方式上，主要有继电器控制、PLC控制和微型计算机控制三种。而plc实际上是一种专用计算机，它采用巡回扫描的防护四分时处理各项任务，而且依靠程序运行，这就保证只有正确的程序才能运行，否则电梯不会工作；又由于plc中的内部辅助继电器及保持继电器等实际上是plc系统内存工作单元，即无线圈无触点，使用次数不受限制，属无触点运行，因此，它比继电器控制有着明显的优越性，运行寿命更长，工作更加安全可靠，自动化水平更高、plc控制事三种控制方式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式，它更时候于用在电梯的技术改造和控制系统的更新换代，是电梯控制中理想的控制新技术。PLC控制技术在现今工业控制中的应用得到长足的发展，在电梯行业中，也得到广泛的应用，一般用于完成逻辑控制，拖动调速系统一般使用变极调速、调频调压调速等方式。电梯控制系统原理图 （如下图）图号？3.2 电梯电力驱动系统定义及构成电梯的电力驱动系统分为两大类：交流驱动系统和直流驱动系统，由一下几部分组成。（如下图）3.3 电梯启动所需条件 安全保护系统正常 门锁锁闭 定向部分选择好电梯的运行方向PLC逻辑控制部分应以加强。3.4 电梯停车所需条件 选择部分选好停车楼层 电梯必须到达要停车楼层的减速点 电梯到达目的楼层的平层位置，3.5 输入输出分配表：先有控制逻辑，才能编程。必须加上控制逻辑表达式。并与梯形图一一对应。3.6 程序编写3.6.1 楼层感应控制梯形图3.6.2 轿内指令控制梯形图：这些梯形图不应复制，直接用PLC软件编写再复制更好。这部分内容请注意加强。3.6.3 门厅召唤控制梯形图：3.6.4 选向控制梯形图：3.6.5 换速控制梯形图：3.6.6 启动控制梯形图3.6.7 平层控制梯形图第四章 电梯调速及其S曲线加减速算法这部分内容基本可以，只是公式要用公式编辑器编写。传统中常用的加减速有直线加减速和指数加减速两种。这两种加减速方式在启动和加减速结束时存在加速度突变，产生冲击，因而不适合对速度平滑度要求高的场合中使用，也不利于电机的保养，本文所论述的电梯控制系统中采用S形加减速，来保证电机性能的充分发挥和减小启动冲击，同时也保证了电梯运行速度的平滑过渡，增强了乘坐电梯的舒适性。4.1 S 曲线加减速原理： 图1 S曲线加减速 S曲线加减速的称法由系统在加减速阶段的速度曲线形状呈S形而得来。正常情况下的S曲线加减速如图l，运行过程可分为7段：加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段、减减速段 图中起点速度为VS ，终点速度为Ve。图中符号说明如下： t：时间坐标；t (k=0，l， 7)：表示各个阶段的过渡点 (k=0，l， ，7)：局部时间坐标。表示以各个阶段的起始点作为时间零点的时间表示，=t-tk-1(k：l， ，7)；Tk（k=1，、，7）：各个阶段的持续运行时间。 一般情况下，电机正反向的负载驱动能力事一致的，一次可以假设电机的正向和反向最大加速度相等，即： Amax = Dmax （1） 假设电机加速度从0达到最大值和从最大值减至0的时间相等，将这个时间设定为系统的一个特性时间常数，以tm 表示。tm 大，柔性大，加减速度时间长；tm小，冲击大，加减速时间短。tm =0时，S曲线退化为直线，tm =VmaxAmax ，则S曲线只有两段， 中问匀加(减)速段消失。根据假设有T1 = T3 = T5 = T7= tm (2)从而 J = Jl =J3 =J5 =J7 = Amaxtm (3) 需要说明的是，以上各式成立隐含了在运动过程中最大加速度能达到的条件，若此条件不能满足，则假设只能部分满足，于是： T1 = T3 T5 = T7 （4） 这样，只需要确定三个最基本的系统参数：系统最大速度 Vmax 、最大加速度Amax 、加加速度J便可确定整个运行过程，其中最大速度反映了系统的最大运行能力，最大加速度反映了系统的最大加减速能力，加加速度反映了系统的柔性，该参数与tm成反比，若取大，则冲击大，极限情况下取无穷大，S曲线加减速即退化为直线加减速。若取小，则系统的加减速过程时间长，可以根据系统的需要及性能进行选取。根据习惯，一般通过选取时间常数tm间接确定J。通过上述假设，可以得到加加速度J、加速度a、速度v、位移s等计算公式所有公式必须用公式编辑器编辑。并注意公式序号与正文的一致。通用形式如下： （7） （8） 上述方程满足如下边界条件 v 07 = v e （9） S 07 = L （10） 在一般情况下运行过程为7个阶段时，除了上述两个边界条件外，还有下面条件成立 V03 = V04 = Vmax （12）将各项代入，(9)(10)可化为 （13） = L (14)式中 由此可得匀速运行段时间为： 由(12)(15)可得： 由（13） （15）式可得：加速区长度为:(19) (19)减速区长度为： 上述各个计算公式还可以根据具体情况进行简化。这样只要根据具体条件计算得到了各个阶段的运行时间，即可根据(5)-(8)式进行插补计算了。电梯运行过程中要求速度变化尽可能平稳，要提高乘坐电梯的舒适感，就要求系统加减速具有高度的柔性，本文的电梯控制中选用S形曲线柔性加减速算法，克服了直线加减速和指数加减速算法中存在的柔性冲击，保证了电梯加减速过程中的舒适感，也争强了电机的使用寿命。第五章 结论写好结论。还要补写参考文献。第六章 致谢54参考：毕业论文（设计）工作记录及成绩评定册题 目： 学生姓名： 学 号： 专 业： 班 级： 指 导 教 师： 职称： 助理指导教师： 职称： 年 月 日实验中心制使 用 说 明一、此册中各项内容为对学生毕业论文（设计）的工作和成绩评定记录，请各环节记录人用黑色或蓝色钢笔（签字笔）认真填写（建议填写前先写出相应草稿，以避免填错），并妥善保存。二、此册于学院组织对各专业题目审查完成后，各教研室汇编选题指南，经学生自由选题后，由实验中心组织发给学生。三、学生如实填好本册封面上的各项内容和选题审批表的相应内容，经指导教师和学院领导小组批准后，交指导教师；指导老师填好毕业论文（设计）任务书的各项内容，经教研室审核后交学生签名确认其毕业论文（设计）工作任务。四、学生在指导老师的指导下填好毕业论文（设计）开题报告各项内容，由指导教师和教研室审核通过后，确定其开题，并将此册交指导老师保存。五、指导老师原则上每周至少保证一次对学生的指导，如实按时填好毕业论文（设计）指导教师工作记录，并请学生签字确认。六、中期检查时，指导老师将此册交学生填写前期工作小结，指导教师对其任务完成情况进行评价，学院中期检查领导小组对师生中期工作进行核查，并对未完成者提出整改意见，后将此册交指导老师保存。七、毕业论文（设计）定稿后，根据学院工作安排，学生把论文（打印件）交指导老师评阅。指导老师应认真按毕业论文（设计）指导教师成绩评审表对学生的论文进行评审并写出评语，然后把论文和此册一同交教研室。八、教研室将学生的论文和此册分别交两位评阅人评阅后交回教研室保存。九、学院答辩委员会审核学生答辩资格，确定答辩学生名单，把具有答辩资格学生的论文连同此册交各答辩小组。十、学生答辩后由答辩小组记录人填好毕业论文（设计）答辩记录表中各项内容，然后把学生的论文和此册一同交所在答辩小组，答辩小组对其答辩进行评审并填写评语后交教研室。十一、学院答辩委员会进行成绩总评定，填好毕业论文（设计）成绩评定表中各项内容，然后把论文（印刷版和电子版（另传）和此册等资料装入专用档案袋中，教教研室后由实验中心统一保存。目 录1毕业论文（设计）选题审批表2. 毕业论文（设计）任务书3毕业论文（设计）开题报告4. 学生毕业论文（设计）题目更改申请表5毕业论文（设计）指导老师工作记录6毕业论文（设计）中期检查记录7毕业论文（设计）指导教师成绩评审表8毕业论文（设计）评阅人成绩评审表9. 毕业论文（设计）答辩申请表10毕业论文（设计）答辩记录表11毕业论文（设计）答辩成绩评审表12毕业论文（设计）成绩评定表毕业设计（论文）选题审批表题目名称 基于单片机的超声波测距题目性质工程设计理论研究实验研究计算机软件综合论文其它题目来源科研题目 生产现场教学 其它自拟题目选题理由：由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，精度也能达到使用要求，超声波测距应用于各种工业领域，如工业自动控制，建筑工程测量和机器人视觉识别等方面。超声波作为一种检测技术，采用的是非接触式测量，由于它具有不受外界因素影响，对环境有一定的适应能力，且操作简单、测量精度高等优点而被广泛应用。这些特点可使测量仪器不受被测介质的影响，大大解决了传统测量仪器存在的问题，比如，在粉尘多情况下对人引起的身体接触伤害，腐蚀性质的被测物对测量仪器腐蚀，触电接触不良造成的误测等。此外该技术对被测元件无磨损，使测量仪器牢固耐用，使用寿命加长，而且还降低了能量耗损，节省人力和劳动的强度。因此，利用超声波检测既迅速、方便、计算简单，又易于实时控制，在测量精度方面能达到工业实用的要求。 指导教师意见： 签名： 年 月 日院（系）领导小组意见： 签名： 年 月 日注：此表由学生填写毕业论文（设计）任务书1、毕业论文（设计）应达到的目的：（1）能对学生在学期间所学知识的检验与总结，培养和提高学生独立分析问题和解决问题的能力，使学生受到科学研究、工程设计和撰写技术报告等方面的基本训练。（2）提高学生对工作认真负责、一丝不苟，对事物能潜心观察、用于开拓、用于实践的基本素质；（3）培养学生综合运用所学知识，结合实际独立完成课题的工作能力。（4）对学生的知识面、掌握知识的深度、运用理论结合实际去处理问题的能力、实践能力、计算机运用水平、书面及口头表达能力进行考核。2、毕业论文（设计）的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：以单片机为核心设计了基于激光测距的防撞预警系统，采用TDC-GP2芯片作为激光飞行计时单元,给出激光发射及回波接收放大电路，基于模块化思想设计、完成系统软件设计流程；最后通过实验测试，系统要能很好测出前方车辆距离及运行状态，并能及时发出报警，利用Matlab对其测试结果进行验证，修正。3、对毕业论文（设计）成果的要求包括图表、实物等硬件要求：设计完成后，要提供电路图，实验电路版，控制原始程序，实验要保存大量的原始数据。完成设计论文。4、毕业论文（设计）工作进度计划：序号论文（设计）工作进度日期（起止周数）1根据所出题目，结合自身所学知识，选择合适课题，确定毕业设计论文题目。13-14-1第16周止2根据所定题目，全面搜集素材，列出各种设计方案，并一一比较，选择出最好的设计方案。13-14-1第18周止3联系指导老师，将自己的设计方案与老师沟通、交流，得到指导老师的认同与指点，开始设计。13-14-1第19周止4根据方案，确定所要用的器材。设计总体框架结构，分出各大的模块，并将其展开，以得到比较细的设计模式。13-14-2第1周止5 根据所列框图，结合自己所学知识，开始各分支电路模块的设计。13-14-2第2周止6完成初稿，将所做的模块给指导老师查阅，看是否有不当之处，再进行改进。并将大电路的设计方案告之老师，得到老师更好的建议。13-14-2第3周止7大胆进行设计，将每一个小的电路，大的模块，都精心设计好，完成整个硬件和软件部分的设计过程。13-14-2第6周止8将所有设计整理结合，形成设计论文，交与指导老师检查，并经老师指点，做进一步的改进工作。13-14-2第7周止9改进毕业设计论文，得到自己及老师认为满意的论文。13-14-2第10周止指导教师日期年 月 日教研室审查意见：签字： 年 月 日学院负责人意见：签字： 年 月 日学生签字： 接受任务时间： 年 月 日注：任务书由指导教师填写。 毕业论文（设计）开题报告题目基于单片机的超声波测距1、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 近年来，随着电子测量技术的发展，运用超声波作出精确测量已成可能。随着经济发展，电子测量技术应用越来越广泛，而超声波测量精确高，成本低，性能稳定则备受青睐。超声波是指频率在20kHz以上的声波，它属于机械波的范畴。超声波也遵循一般机械波在弹性介质中的传播规律，如在介质的分界面处发生反射和折射现象，在进入介质后被介质吸收而发生衰减等。正是因为具有这些性质，使得超声波可以用于距离的测量中。随着科技水平的不断提高，超声波测距技术被广泛应用于人们日常工作和生活之中。一般的超声波测距仪可用于固定物位或液位的测量，适用于建筑物内部、液位高度的测量等。 随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。展望未来，超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别；研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；大力降低潜艇自噪声，改善潜艇声纳的工作环境。无庸置疑，未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨，与其他的测距仪集成和融合，形成多测距仪。随着测距仪的技术进步，测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能，最终发展到具有创造力。在新的世纪里，面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。2、本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施 利用单片机控制超声波测距，发射器发出的超声波以速度在空气中传播，在到达被测物体时被反射返回，由接收器接收，其往返时间为t,由即可算出被测物体的距离。预计可能遇到的问题是受温度的影响，测量精度不高，则应通过温度补偿的方法加以校正。报告人签名： 2015年 3 月 20 日3、本课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析 由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，并且在测量精度方面也能达到农业生产等自动化的使用要求。 超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率、和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前在近距离测量方面常用的是压电式超声波换能器。根据设计要求并综合各方面因素，本文采用AT89C51 单片机作为控制器，用动态扫描法实现LED 数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器。4、进度计划序号日期进度安排113-14-1第16周止根据所出题目，结合自身所学知识，选择合适课题，确定毕业设计论文题目。213-14-1第18周止联系指导老师，将自己的设计方案与老师沟通、交流，得到指导老师的认同与指点，开始设计。313-14-1第19周止联系指导老师，将自己的设计方案与老师沟通、交流，得到指导老师的认同与指点，开始设计。413-14-2第1周止根据方案，确定所要用的器材。设计总体框架结构，分出各模块，并将其展开，以得到比较细的设计模式。513-14-2第2周止根据所列框图，结合自己所学知识，开始各分支电路模块的设计。613-14-2第3周止完成初稿，将所做的模块给指导老师查阅，看是否有不当之处，再进行改进。并将大电路的设计方案告之老师，得到老师更好的建议。713-14-2第6周止大胆进行设计，将每一个小的电路，大的模块，都精心设计好，完成整个硬件和软件部分的设计过程。813-14-2第7周止将所有设计整理结合，形成设计论文，交与指导老师检查，并经老师指点，做进一步的改进工作。913-14-2第10周止改进毕业设计论文，得到自己及老师认为满意的论文。10115、指导教师意见（对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）指导教师(签字)： 年 月 日6、教研室意见教研室主任(签字)： 年 月 日说明：开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在毕业设计开始后两周内完成。学生毕业论文（设计）题目更改申请表原毕业论文（设计）题目基于单片机的激光测距现毕业论文（设计）题目基于单片机的超声波测距更改原因理由 首先激光测距仪成本较高，且制作的难度大，测量距离较短，需要注意人体安全，光学系统需要保持干净，否则影响测量精度。而且单片机与激光测距仪的连接很复杂，我主要是利用单片机控制测距仪器，目的是对单片机的知识进行巩固和进一步学习，从而完成毕业设计。 学生签名： 日期：2015.3.2指导教师意见 指导教师签名： 日期：教研室意见 教研室主任签名： 日期：院系意见 论文负责人签名： 日期：毕业论文（设计）指导教师工作记录(由指导老师填写与学生见面、电话、网上指导的主要内容，原则上一周填写一次。)指导记录： 到中国知网和西南财经大学图书馆查阅资料，学习关于超声波的知识，弄清楚超声波测距的原理，然后搞懂各个模块的电路。填写时间：2015 年 2 月28 日教师签名学生签名指导记录： 大概弄懂各个模块的电路图及工作原理， 选出一个最好的方案进行设计，有问题赶快问，不能等，在毕业设计中学到知识。填写时间： 2015 年3 月 8 日教师签名学生签名指导记录： 根据自己设计的方案，完成毕业论文的初稿。填写时间： 2015 年 3月 18 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名毕业论文（设计）指导教师工作记录(由指导老师填写与学生见面、电话、网上指导的主要内容，原则上一周填写一次。)指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名毕业论文（设计）指导教师工作记录(由指导老师填写与学生见面、电话、网上指导的主要内容，原则上一周填写一次。)指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师签名学生签名指导记录：填写时间： 年 月 日教师