-
运用云计算技术实现多业务云的架构设计_电子信息工程毕业论文
一、计算云的设计 1.1设计指导思想一 对于业务的部署关系到计算资源的分配和调度.相对来说比较复杂，而存储资源本身的分配和调度也比较复杂，但计算和存储之间不管脚本或API是否是标准接口，均可以通过脚本或API来关联。因此，进行多业务云架构设计可以把计算资源和存储资源分开考虑，计算云和存储云的逻辑架构如图1所示。 计算云中，业务处理是关键模块，需要具备快速部署、动态加载、灵活伸缩、在线扩容等特点，但实际上业务处理只是执行者，管理中心和调度中心才是计算云的真正核心。管理中心主要负责设备管理、业务管理、在线升级待理、在线扩容管理、调度策略管理等功能。调度中心则需要根据系统CPU、内存、磁盘空间、话务最等资源情况，在一定的控制策略下进行计算能力、存储能力的调度。如果说云计算中的资源可以是公其的，调度中心和管理中心则一定是私有的，这也是真正体现设备提供厂商技术水平和考验其设备稳定性的关键。这两部分一定要反复斟酌，充分考虑设备性能、配置灵活度、策略响应速度、系统安全性等多个方面。逻辑上管理中心和调度中心是两个不同的功能实体，物理上可以合设。 1.2设计指导思想二 语音类业务对实时性要求非常高，计算资源集中建设后需要解决网络传输带宽、处理流程增加等方面带来的影响，对业务本身提出了更高的要求。数据类业务相对来说更接近互联网业务，其设备利用既不均衡也不充分，所以对云计算技术更加渴望，这也符合运营商将多业务云分阶段实现时首先想到数据业务的实现思路。 要想能够很好地借助云技术实现应用，首先必须尽量多地实现业务和逻辑的分离。引入分布式数据库和分布式文件系统后，需要更进一步考虑应用各模块的独立性和并发性。当然，如果应用愿意改变原来使用标准SQL进行数据查询的习惯，则分布式物理数据库并不是必须包括的部分。基于将数据进行恰当的组织并对文件和记录做尽量多的索引，再加上内存库的配合，物理数据库完全可以被替代。 其次，作为业务云的个体，单一产品需要做相应的改变。其产品内部的实现需要更改竖井式的系统架构为水平式。思路分为两个方面，一是进程拆分，除了将业务流程拆分成多个超线程外，还包括将某一功能的单一线程扩充成多个，实现并行计算；二是以一定量的业务能力作为调度单元，通过增加业务调度中心实现业务的调度，以业务处理能力的分布来屏蔽业务流程集巾带来的紧耦合。 再次，传统的设计思路是尽旱提升单台设备的处理能力，通常用双机模式来保障系统的稳定性，即便足后来的集群技术，也希望单机处理能力高，以减少集群节点数量。 如果借鉴云计算技术进行设计，那中兴通讯就要主动考虑如何用多台低端设备并行起来实现业务，并且是在每个层面都应当考虑众多处理节点的横向可缩放性，而不是一个单独处理节点的效率。这样系统规模就能快速地缩小和放大。 最后，多业务总体架构图中也考虑到了虚拟化的应用，因为虚拟化技术能有效降低程序跨平台的需求，提升系统的快速部署能力。为实现计算资源的弹性和无限镜像，通过将计算资源虚拟化，程序员不用再关心它们是如何被复用和共享的。 虚拟化技术将物理资源转化为便于切分的资源池，符合云计算的基本条件；同时虚拟化给资源以动态调配的能力，符合云计算按需分配的要求。对于X86平台来说，常见的虚拟化有如下3种方式：全虚拟化、半虚拟化、硬件辅助虚拟化。中兴通讯在进行架构设计时同样要考虑系统将于哪种虚拟化方式。比如亚马逊的EC2允许用户控制从内核到应用程序的几乎所有的软件栈，但这种底层适用性使得亚马逊很难提供自动的可扩展性和容错性，因为与语义相关的复制和其他状态管理问题是高度依赖于应用的。再比如谷歌的AppEngine是专门针对传统的Web应用程序，使得其应用程序结构能够清楚地分为无状态的计算层和有状态的存储层，其自动缩放和高可用性机制都很方便。 所有的应用并不一定必须用到虚拟化技术，比如对外出租的是应用，而不是计算云部分，且该出租的应用相对比较专业；容量超过单台物理设备的处理能力，且应用本身通过硬件的简单堆叠就能实现。
-
逆向工程在模具制造中的应用_电子信息工程毕业论文
摘要：逆向工程是制造业一种常用的手段，采用逆向方法进行模具设计与制造，是缩短产品开发周期，提高产品质量，进而建立自己的设计制造体系的重要手段。本文介绍LZ6460乘用车顶盖模具逆向制造方法及过程，并给出一个由点云生成曲面的例子。 关键词：逆向工程；CAD/CAM；模具；顶盖 引言 在产品的开发和制造过程中，几何造型技术的应用相当广泛，但是，由于种种原因，仍有许多产品并非由CAD模型描述，设计和制造者面对的是实物样件。为了适应先进制造技术的发展，需要通过一定途径，将这些实物转化为CAD模型，使之能利用CAD、CAM、RPM及PDM等先进技术进行处理或管理。目前，这种从实物样件获取产品数学模型相关的技术，已发展成为CAD/CAM中的一个相对独立的范畴，称为逆向工程 (ReverseEngineering)。通过逆向工程复现实物的CAD模型，使那些以实物为制造基础的产品有可能在设计与制造的过程中，充分利用 CAD、CAM、RPM及PDM等先进制造及管理技术。同时，由于逆向工程中的实施能在很短的时间内复制实物样件。因此，它是推行并行工程的重要基础和支撑技术。 1 传统汽车覆盖件模具的设计制造方法 对于自行设计研制的车型来说，覆盖件是雕塑师手工制作的产品，这样的样件不可避免地存在缺陷。有时，也会利用覆盖件样件直接进行仿形加工。而仿形则会将样件上的缺陷全部复制到模具上，其最终产品也继承了样件的全部缺点，造成覆盖件外观光顺性差、准确度低、协调性差。另外传统的模具制造方法手工修模量大，间隙不均匀，需反复修模试模，质量不稳定，加工周期长。如果采用数控设备加工模具，为检验数控刀轨的正确性，还要进行蜡模试切。传统方法致命弱点是生成的模具型腔不具备修改性及重新设计的能力。 2 基于CAD/CAM系统的设计制造方法 采用CAD/CAM一体化技术是现代模具设计制造的要求，可以有效地改善传统方法的不足，由CAD建立的产品模型可以直接生成数控指令，通过DNC接口实现与机床间的数据通讯，使生产中原来用外形模拟传递改变为用数据量传递，使设计与制造环节直接沟通。而且可以在CAD系统中进行外观分析、产品装配、检查配合部件的干涉，对数控加工过程进行仿真，检查加工过程和干涉，实现产品的设计和修改。因此，可以大大降低手工劳动量，缩短新产品研制周期，显著提高产品质量。 将CAD/CAM技术应用于LZ6460乘用车顶盖模具的制造，其制造依据是数学模型，因此得到的制件产品外观光顺、美观、对称、配合轮廓线准确度高，协调性好，修改方便(改形、创新)，制造依据保存期长。 3 逆向设计方法与过程 3.1 CAD/CAM软件选择 目前功能较为完善的商品化CAD/CAM集成系统软件较多，笔者选择了Delcam/Copycad用来逆向设计加工，具体内容包括： (1)数字化点的输入与处理，包括数据输入与数字化点数据的变换与处理； (2)三角形划分，可以根据用户定义的允差三角化数字化模型，然后直接用来加工编程； 选择Imageware/Surfacer来生成曲面。在曲面的重建方面，该系统主要方法有如下两点：可由扫描点直接产生曲面而不需要经过建造曲线的过程，亦可先建周边曲线，而后用该边界与其内部的扫描点群来产生曲面。首先在扫描点群中构造NURBS曲线，然后根据曲线来产生曲面。具体内容包括： (1)扫描点的分析及处理可接收不同来源的数据，如用机器扫描，或用照像技术所得的数据等(ASC 文件)； (2)曲面模型构造快速而准确地扫描点变换成NURBS曲面模型； (3)曲面模型精度、品质分析； (4)曲面修改曲线和曲面可实时交互形状修改。 3.2 逆向设计方法 3.2.1 数据测量 近年来，随着激光技术的发展，在扫描中充分运用激光定向性好的特性，采用非接触式测量方法，如光栅法、全息法、深度图象三维测量法、激光三角法等，有效地克服了机械接触式测量如三坐标测量仪中探测杆的补偿和刚性等许多系统误差，使逆向工程发展到了一个新的高度。 利用高速数控铣床的扫描功能，将顶盖表面数据化，测量中必须考虑测量探头的补偿。由于测量误差的存在，得到的表现数据应进行数据处理，包括坏点的去除，测量盲区数据的补齐，数据均化和平滑等。顶盖云图如图1所示。 3.2.2 几何建模 几何建模是逆向工程的关键，建模的过程也就是对数据进行处理的过程。数据处理的目的是获得输入数据的基本特征信息。其通用的手段主要有数据调整、复制、区域修剪、数据密度修改、数据光顺、噪音去除、尖角保留等，从而得到所需的图形。建立模型的好坏不仅取决于模型对实物形状的拟合程度，也取决于曲面是否光顺以及曲面的连接是否光滑。曲线和曲面的光顺与否是应该特别注意的问题，一般来讲，满足曲线光顺的条件是：1二阶光滑，即曲率连续；2曲线不存在多余的拐点；3曲率变化比较均匀。满足曲面光顺的条件是：1构成曲面的关键曲线光顺；2曲面的网格线无多余的拐点；3曲面高斯曲率变化均匀。 建模的手段有两种：一是用Copycad软件由点云直接生成三角曲面(STL模型)，利用三角曲面模型进行NC加工编程；二是用Surfacer软件由点云生成NURBS曲面模型，进行模具设计和加工。 (1)COPYCAD处理LZ6460乘用车顶盖扫描档的一般步骤： 1)读取文件(ASC 文件)，调入顶盖扫描档，如图1所示： 2)编辑、删除多余的点 3)产生双向扫描线； 4)偏置模型，基于当前模型偏置测头半径，产生顶盖自己本身的模型； 5)产生三角曲面，如图2所示。 这样，就可以直接利用图2的三角曲面进行编程加工。 (2)用Surfacer生成曲面的一般步骤： 1)读取ASC 档，如图3所示(点云为车门内板的一角)； 2)绘出所建面的边界，如图4所示； 3)用Surfacer/Fitw/CloudandCurves指令生成曲面，并延长修剪，得出的结果如图5所示； 4)对生成的曲面分别与原始点云进行分析、比较，得到曲面的误差情况云图如图6、7所示； 5)把上述两曲面输出成.igs或.vda格式，在专业的CAD软件(如UG、Pro/E、SOLIDWORKS等)中进行编辑。图8为在Pro/E中倒圆角的情形及曲面的高斯曲率分析云图；
-
高效模具铣刀用于模具加工_电子信息工程毕业论文
高速加工（HSM）由Salomon发现至今得到了巨大的发展和现代企业的认可，但随着近几年研究的不断深入，人们发现Salomon的高速试验曲线在大部分材料的切削过程中根本无法获得，高速加工应用成功的领域也仅仅局限于铝合金、HRC60以上的预淬钢、石墨电极等几种材料的切削加工。在刀具材料没有根本性突破前，这种局面难以被打破。而模具行业往往需要大去除率加工的材料基本是HRC22～38之间的钢材和铸铁。这些加工一方面要求极大的金属去除率来减少占机时间，另一方面在大悬伸加工时要求低的切削振动。新型的模具铣刀的设计思路是采用新的技术高性能切削（HPM）。 一、模具材料种类、特性简介 为便于对后面高效模具加工刀具介绍的理解，有必要对模具材料及加工方式作一个简单介绍。 （一）模具类型 模具主要分为以下几个类型：大型汽车外覆盖件冲压模具、普通塑胶注塑模具、PVC注塑模具、吹塑模具、五金冲压及板金模具、热挤压模具、热锻模具等等。 （二）模具材料 每种不同的模具以及同一模具的不同部位所采用的材料有相当大的差别，其加工特性也有很大的区别。模具材料的种类极为繁多，这里只介绍与本文相关的被加工材料。 1．C45W中碳钢：牌号为S50C~S55C45钢，香港称为王牌钢，此钢材的硬度为HB170～220，模具有70%～80%的加工采用这种钢材，适用于大多数加工对象。 2．40CrMnMo7预硬塑胶模具钢：硬度HRC28～40，很适合做一些中低价模具的镶件，有些大批量生产的模具模架也采用此钢材，好处是硬度比中碳钢高，变形也比中碳钢稳定，这种钢在塑胶模具上被广泛采用，较为普遍的品牌有718S、718H、738H、NAK80、NAK55等，这种钢材的应用占模具的15%～20%左右，其加工难度大于45钢，主要为型芯和型腔加工。 3．fc250-fc350，fcd500-fcd700：材料中添加了Cu、Ni、Mo等合金，通过对总碳量、Si、Mn、P、S、Mg等组成元素进行控制，在分子结构上由于晶体易于变形，使之易于马氏体化。 一直以来，国内汽车行业所使用的模具材料主要包括铸态和锻态两大类。铸态材料常用的牌号为HT300、钼铬铸铁、铸态风冷钢（7CrSiMnMoV）；铸铁材质主要用于模具基体，铸钢材质则用于镶块。锻态材质常用的牌号为锻态风冷钢（7CrSiMnMoV）、Cr12MoV，主要用于制造汽车外覆盖件模具。 二、汽车外覆盖件模具粗加工用球头铣刀 近年来，工业领域使用的刀具产品样式不断变化，且绝大多数企业本着降低制造成本的生产理念，要求生产高精度、高品质的产品。这种现象在汽车行业加工领域也不例外。针对客户的要求，株钻刀具技术公司采取的策略是不断提高刀具使用寿命以及缩短加工时间。株钻公司最新推出了几种新型高效刀具，在车门、保险杠、车架等零部件的冲压模加工时，能够大大提高刀具使用寿命、降低加工成本。其中BMR03系列刀具就是其中之一。 该款刀具适用于汽车外覆盖件模具粗加工时的型面轮廓强力仿形切削，一般来说，D50、D40的刀具进行型面开粗，D30的刀具进行型面的半精加工和圆弧过渡面的清根加工，被加工工件的材质主要是以上介绍的冷作模具钢和钼铬合金铸铁，为了降低成本，有些低档卡车模具也采用GCr15钢和灰口铸铁，甚至采用A3钢堆焊的毛坯生产。因此要求该刀具有极高的综合切削性能：（一）适用于各种被加工材质的刀片槽型和结构；（二）优秀的抗冲击性能，强力铣削加工时不能出现切削刃意外崩缺；（三）长的刀具使用寿命，一般客户希望能够在不更换刀片情况下不间断地加工完一个型面，对于加工一个大型模具意味着4～12 小时的加工寿命；（四）低的切削振动，这是制约加工效率提高最难逾越的因素；（五）高的形状精度和高负荷加工下刀具的精度保持性；（六）高的刀体可靠性。 该刀片的槽型是综合考量各种实际切削因素，并且通过长达两年的用户试验，不断优化而最终定型的。具体而言，主要在以下几个方面进行了优化设计。 比传统刀具更高的精度，刀片安装在刀体上后，与理想球体的理论误差应尽可小，而且曲线不能太复杂，以免造成研磨困难。株钻球头铣刀的球形刃设计精度（所有系列）均为≤0.005mm，制造轮廓误差≤0.05mm（ZOLLER测刀仪检测）。 中心刀片的刀尖设计保证更低的切削振动和抗冲击性能，过中心区域切削速度极低（接近于零）。切削阻力极大，非常容易出现刀尖崩缺现象。必须进行大量试验室试验和客户实际试验来提高刀片性能。举例来说，其中有一项为切削阻力和切削振动对比试验，试验方案如下：试验刀具为A、B两种国外D40球头铣刀，被加工材料为P20HRC35，切削参数：Vn=3000，ap=0.5mm，ae=1mm，f=3000mm/min，测试仪器：KISTLER动态电荷测力仪。 由试验结果可知： （一）在其他条件相同的情形下，f=0.5mm/z时，A刀具的最大主切削力Fx=400N，最大主切削力Fx=50N，最大振幅为350N，平均切削力为230N； （二）在其他条件相同的情形下，f=0.8mm/z时，A刀具的最大主切削力Fx=600N，最大主切削力Fx=80N，最大振幅为520N，平均切削力为290N； （三）在其他条件相同的情形下，f=0.5mm/z时，B刀具的最大主切削力Fx=800N，最大主切削力Fx=160N，最大振幅为640N，平均切削力为400N； （四）在其他条件相同的情形下，f=0.8mm/z时，B刀具的最大主切削力Fx=1000N，最大主切削力Fx=200N，最大振幅为800N，平均切削力为500N。 由以上四点可知，在1mm的小切深情况下，在所有切削条件相同的情况下，B刀具的刀尖受力情况明显比A差很多，平均受力大了几乎一倍，刀具在同等频率下振动的振幅也明显大得多，而上述切削参数在大多场合都是正常切削参数，这说明在刀具刀尖的处理上A刀具的设计方案明显优越。而B刀具由于切削阻力和切削振动太大，且刀尖的切削前角仅为－20°，刀尖过于单薄，刀具的过中心刀尖非常容易崩缺。 因此刀尖的形状设计非常重要，对刀具的实际切削效果有显著的影响。实际上优化设计刀尖形状和参数是一个非常繁杂的过程，要平衡诸多因素，如切削振动、刃部强度、刀具使用的工艺特点、刀片材料特性、本身的工艺性等等，很难一蹴而就，要往返多次不断完善。
-
变频器的工程实践_电子信息工程毕业论文
摘要：变频器在工业领域的使用越来越广泛，本文从实践的角度，论述了不同领域和设备在变频器使用上的共性问题，着重论述了变频器在实际应用过程中选择、安装、维护的常见问题和解决方法。 关键词：变频器选择安装维护 0引言 据统计，工业用电中60%~70%的电量被电动机所消耗，而这些电中，又有约90%被三相交流异步电动机所消耗，可见电动机用量之大。变频器的出现，使得交流电动机调速困难、交变速设备结构复杂且效率和可靠性不尽人意的缺点得以改善。在我国，变频器已在各行各业得到推广应用，基于变频器的交流电机变频调速系统具有调速方便、体积小、噪声小、能耗低、保护功能完善、组态灵活、可靠性强、智能化、数字化、网络化、易维护等特点，每年以20%的递增量在发展。因此，合理的使用和维护变频器对自动化工程人员来说至关重要。 1变频器的选择 1.1品牌的选择目前，国内市场上的变频器品牌多达上百种，应根据项目的预算，项目要求和个人熟悉程度等多种因素综合考虑品牌和型号。就市场占有量来说，日本的东芝、三菱、富士、松下等大公司是世界上重要的变频器生产厂家，在我国有较大的市场份额；ABB、西门子、施耐德等欧美品牌也相继进入中国；LG、三星、现代重工等韩国的后起之秀也在争夺中国市场；当然，国内的台达、台安、时代、康沃等公司也占有一席之地。总体而言，欧美国家的产品以性能先进、环境适应能力强而著称；日本产品以外型小巧、功能丰富而闻名；我国港澳台的产品以功能简单实用而流行；大陆产品则以价格低廉、功能专用、简单而广泛应用。 1.2类型的选择工业中使用的变频器可以分为通用变频器和专用变频器两大类，主要技术指标有：控制方式、启动转矩、转矩和转速控制精度、控制信号种类、速度控制方式、通信借口等等。变频器的操作方式灵活，接口易和上位机通信，从实际应用角度看，中小型容量的变频器以U/f控制方式为主，属于通用型变频器，还有一类具有矢量控制功能的变频器，性能好、价格高，但价格也比U/f控制的要贵的多；而直接转矩控制方式的变频器动态性能好，转矩控制精度高，代表了当代变频器技术的最高水平。 1.3其它应考虑的问题 1.3.1选择合适的容量：应以电动机的额定电流和负载特性为依据，总的负载电流不超过变频器的额定电流，频繁工作或重载时可增大容量。 1.3.2考虑负载的类型：根据实际负载，存在恒功率负载、恒转矩负载、降转矩负载三种类型。风机类、泵类负载属于降转矩负载特性，一般宜采用具有U/f恒压频比控制的变频器；提升机、吊车、注塑机、运输机、传送带、搅拌机等摩擦类负载和位能负载基本属于恒转矩负载，采用具有转矩控制功能的高功能型变频器是比较理想的；金属切削机床的主轴和轧机、造纸机、薄膜生产线中的卷取机、开卷机等都属于恒功率负载，可采用变极电动机与变频器相结合或者机械变速与变频器结合的方法实现。 1.3.3专用变频器：注塑机、抽油机、纺织机械、电梯、风机、水泵、空调、矿山机械等领域，可选择在本行业有应用特长的专用变频器，往往有意想不到的效果。 2变频器的安装 2.1墙挂式安装：变频器与周围物体之间的距离应满足两个条件：两侧≥100mm上下≥150mm。 2.2柜式安装：单台变频器安装应尽量采用柜外冷却方式（环境比较洁净，尘埃少时）；单台变频器采用柜内冷却方式时，应在柜顶安装抽风式冷却风扇，并尽量装在变频器的正上方；多台变频器安装应尽量并列安装，如必须采用纵向方式安装，应在两台变频器间加装隔板，不论哪种方式，变频器应垂直安装。 2.3工作环境的要求：为了保证安全可靠，使用时应留有余地。一般，变频器的工作温度应控制在0~40℃；运行中的环境温度允许值多为-10~50℃；周围环境的湿度推荐为40%~90%；安装场所的海拔高度为1000m以下，海拔越高，冷却效果越差，由1500m开始，每超过100m，容许温升就下降1%。此外，还应注意周围用电设备的电磁干扰和因雷击等自然因素引起的环境问题。 3变频器的维护 变频器由许多集成芯片，电子元器件等组成，装置较为复杂，寿命一般小于10年，使用过程中不可避免的会出现各种故障，正确的维护，简单的检修可保证生产生活的正常进行。 3.1变频器外部引起的故障 3.1.1变频器的工作环境。温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素，可安装散热装置并避免日光直射以避免温度过高；振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因，可安装在振动冲击较小的部位或者采用橡胶等避振措施；潮湿、腐蚀性气体及尘埃等会造成电子器件生锈、接触不良、绝缘降低而形成短路，可对控制柜进行防腐防尘处理，并采用封闭式结构。 3.1.2外部的电磁感应干扰。外部的电磁感应干扰可能会引起控制回路误动作，造成工作不正常或停机，严重时甚至损坏变频器。可采用以下方法抑制噪声干扰:①采用屏蔽线回路②接地端子单独使用；③缩短控制回路的配线距离④周围的继电器、接触器线圈上加装RC吸收器；⑤输入端安装噪声滤波器。
-
免费单片机串行口与PC机通讯(一) _电子信息工程毕业论文
第1节 引 言 单片机应用中，串口通信是不可缺少的部分。如何编写有效的串口通信程序对程序的结构、可靠性都有很大的影响。串口控制程序一般分为查询和中断两者方式。查询方式适用于简单的应用，简单可靠，但是缺点是需要占用处理器资源，在发送或者接收数据的时候不能做其它的事情，处理器利用率低。中断方式下，在发送或者接受数据的时候处理器还可以做其它的工作，效率较高。 1.1 单片机串行口与PC机通讯概述 目前，计算机控制系统已逐步从单机控制发展成为多机控制并出现了以计算机技术为核心，与数据通讯技术相结合的集检测、控制和管理为一体的计算机网络，即集中分布式测控系统。其中单片机作为从机，负责现场控制和实时数据的采集；PC机作为主机，负责对各从机发来的数据进行分析、处理，并向各从机发布命令，以实现对工业现场的集中监控与管理。由于主从机需不断进行信息交流，因此通信成为分布式测控系统重要而基本的功能。 基本原理PC机与单片机之间通常采用2种通信方式：并行通信和串行通信。并行通信是指将待发送数据的各位同时传送，串行通信则将数据一位一位地按顺序传送。并行通信虽然传输效率高，由于所需硬件设备复杂，不适于长距离通信，所以一般只适用于要求实时性强，传送速率较高的控制系统中，实用面较窄；相比之下，串行通信简单易实现，传输距离较长，所以已被广泛应用于各种工控系统中。串行通信分为同步通信和异步通信2种方式。同步通信是指通过在每个数据块开始时的同步字符来实现收／发双方同步的一种数据传输方法，常用于信息量大，速度要求高的场合；异步通信则规定了标准的字符数据传输格式，即每一帧信息由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。由于有冗余位，所以传送效率不高，常用于信息量不大，速度较低的场合。在计算机测控系统中，由于串行接口的标准化，一般采用异步串行通信方式，以提高其通用性。由于各种接口的机械和电器特性有所差异，串行通信分为近程通信和远程通信。2 接口电路的设计2．1 近程通信目前，PC机是利用异步通讯控制器来实现串行通讯的，其核心是8250通讯芯片加上一些收发逻辑电路。接口标准大多是RS232标准，其通讯距离小于15 m，传输速率小于20 kb／s。RS232标准是按负逻辑定义的，他的“1”电平在－5～－15 V之间，“0”电平在＋5～＋15 V之间。由于PC机使用的是TTL电平信号，因此数据输出时必须把TTL电平信号转换成驱动器MC1488和接收器MC1489，其作用除了电平转换外，还实现正负逻辑电平转换。 1.2 系统主要功能 本实验实现以下功能，将从实验机键盘上键入的数字，字母显示到PC机显示器上，将PC机键盘输入的字符（0-F）显示到实验机的数码管上。 第2节 单片机串行口与PC机通讯硬件设计 2.1 系统的硬件构成 利用8031单片机串行口，实现与PC机通讯。 CS8279接8700H。 模块中的十个短路套都套在8279侧。 8279状态口地址为8701H；8279数据口地址为8700H 2.2 设计说明 1.当用GR命令执行程序时，实验机内部会将8031串行口电路切换与PC机通讯，无须连线。 2.程序执行前，进入LCA51，加载程序后，才进入调试菜单工具中的对话窗口，然后执行GR0，就可实行单片机串行口与PC机通信实验 2.3 系统电路图 图1 系统电路图 2.4 8031单片机及其引脚说明 单片机有许多种类，从生产厂家看，有Intel、Motorola、Epson、NEC、Phlips等公司；按位数分有四位机、八位机、十六位机----也就是可以同时对四位、八位或十六位二进制码进行运算；从用途上又可以分为通用和专用。 Intel公司的 MCS-51系列属于8位机的系列，性能可能满足大多数应用的需要。它应用广泛、价格便宜、技术成熟，适于初学者学习。 在MCS-51系列中又有许多型号，包括8031、8051、8751等。其中8051的程序已经由工厂做在单片机内部（称做掩膜）， 是为批量用户定制的，对于我们学习不适用。8751是在芯片内有可擦写的程序存储器，这种芯片是为做掩膜前验证电路用的， 也用于一些有特殊要求的场所。8031内部没有程序存储器，它的程序存储器接在芯片外面，这样恰好便于在开发过程中对程序存储器进行控制，因此选8031学习是比较适宜的。其实这几种型号的原理完全一样，学会8031其它型号也就掌握了 图2 8031引脚配置 8031芯片的40条引脚功能为： 1、主电源引脚VCC和VSS VCC——（40脚）接+5V电压； VSS——（20脚）接地。2、外接晶体引脚XTAL1和XTAL2 XTAL1（19脚）接外部晶体的一个引脚。在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。当采用外部振荡器时，对HMOS单片机，此引脚应接地；对CHMOS单片机，此引脚作为驱动端。 XTAL2（18脚）接外晶体的另一端。在单片机内部，接至上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时，对HMOS单片机，该引脚接外部振荡器的信号，即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端；对XHMOS，此引脚应悬浮。 3、控制或与其它电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP ①RST/VPD（9脚）当振荡器运行时，在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。推荐在此引脚与VSS引脚之间连接一个约8.2k的下拉电阻，与VCC引脚之间连接一个约10μF的电容，以保证可靠地复位。 VCC掉电期间，此引脚可接上备用电源，以保证内部RAM的数据不丢失。当VCC主电源下掉到低于规定的电平，而VPD在其规定的电压范围（5±0.5V）内，VPD就向内部RAM提供备用电源。 ②ALE/PROG（30脚）：当访问外部存贮器时，ALE（允许地址锁存）的输出用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率周期性地出现正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定时目的。然而要注意的是，每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。ALE端可以驱动（吸收或输出电流）8个LS型的TTL输入电路。 对于EPROM单片机（如8751），在EPROM编程期间，此引脚用于输入编程脉冲（PROG）。 ③PSEN（29脚）：此脚的输出是外部程序存储器的读选通信号。在从外部程序存储器取指令（或常数）期间，每个机器周期两次PSE
-
超声波测量人体或物体高度_电子信息工程毕业论文
目录 摘要I AbstractII 第1章 引言1 1.1 背景1 1.1.1 单片机的发展概况1 1.1.2 超声波技术的发展概况3 1.2 研究内容5 第2章 总体设计方案7 2.1 总体设计指标确定7 2.2 显示电路的设计选择7 2.3 主处理器的选择8 2.4 系统总体电路实现框架8 第3章 硬件电路的设计9 3.1 系统总体电路设计原理9 3.2 单片机的主要应用特点9 3.2.1 AT89C2051的主要技术特点9 3.2.2 AT89C2051引脚功能说明10 3.3 LCD显示器的工作原理10 3.3.1 12232F(带汉字库)的功能引脚11 3.3.2 12232F(带汉字库)与单片机的串行通信11 3.4 超声波发射电路12 3.4.1 超声波发射电路原理图12 3.4.2 超声波换能器结构图12 3.5 超声波检测接收电路13 第4章 软件的设计14 4.1 超声波测高器的软件设计14 4.2 超声波测距的算法原理14 4.3 主程序15 4.3.1 主程序流程图15 4.3.2 液晶初始化流程图15 4.4 超声波发生子程序16 4.5 超声波发生中断程序17 4.6 LCD显示部分的软件设计18 4.6.1 12232F(带汉字库)的控制方式设计18 4.6.2 LCD显示驱动程序19 第5章 调试及性能分析21 5.1 调试方法21 5.2 性能指标21 5.3 调试测量比较21 第6章 结束语23 致谢25 参考文献26 附录 部分源代码27 摘要 本文介绍了一种用超声波测量人体或物体高度的实现方法,并就电路设计原理、单片机软件编程思路等进行了说明。超声波测高器与运动按压式测高器相比，具有无接触、设备小巧便于携带、测量精度高等优点，也可应用在流水线上作为物件的高度（厚度）的监测，超生波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因此超声波经常用于障碍物的距离测量。由于超声波可做到无接触检测距离，这一特性用在人体或其它物体高度的测量上会变得非常方便，对读者在日常生活及生产中应用具有启发指导意义。 关键词: 超声波，测量，物体高度，单片机，LCD显示器 Abstract One kind the main body of a book has been introduced uses the ultrasonic measurement human body or object altitude realization method, and the circuit designs the explanation having been in progress such as principle, monolithic machine software programming train of thought right away. Ultrasonic measures the tall implement and motion presses style to measure the tall implement being compared with each other, have the nothing touches , equipment carry-over small and exquisite easy to, measures advanced merit of accuracy, on also may apply to the production line as article altitude (thickness) monitoring , ultrasonic directing is strong , energy consumption is slow, the distance spreading is more distant , ultrasonic is often used for the obstruction range measurement therefore in medium. As can be achieved without ultrasonic measuring the distance the characteristics used in the human body or other objects height measurements will be very convenient, to readers in their daily life and production application has inspired guidance. Keywords: Ultrasonic, Measurement, Height, Microcontroller, LCD Display
-
浅谈CAD技术及其应用的若干问题 _电子信息工程毕业论文
计算机辅助设计(CAD)技术，作为电子信息技术的一个重要组成部分，是促进科研成果的开发和转化，促进传统产业和学科的更新和改造，实现设计自动化，增强企业及其产品在市场上竟争能力加速国民经济发展和国防现代化的一项关键性高新技术，也是进一步向计算机集成制造(CIMS)发展的重要技术基础.从广义上说，CAD技术包括二维工程绘图、三维几何设计、有限元分析、数控加工、仿真模拟、产品数据管理、网络数据库以及上述技术(CAD/CAE/CAM)的集成技术等。CAD应用工程是与CAL)技术研究开发、推广应用相关的高新技术密集的大型系统工程。CAD应用工程的实施标志着我国在企业信息化、信息企业化的大道上取得了长足的发展。CAD技术的使用使产品和工程设计、制造的工作内容和方式发生了根本性变革，这一技术成为工业发达国家制造业保持竞争优势、开拓市场的重要手段。 随着计算机性能成数最级的提高，其价格成倍地下降；随着网络通讯的普及化、信息处理的智能化、多媒体技术的实用化；CAD技术的普及应用越来越广泛，越来越深入，CAD技术正向着开放、集成、智能和标准化的方向发展。 90年代以来，从事科研和应用开发CAD的技术人员认识到，要让CAD技术成为生产力，关键是让设计人员都用上、会用CAD系统。国家科委确定以甩图板的工程目标来实现绘图设计自动化作为推广应用CAD技术的突破口，今天，许多地方、企业己经推广了CAD，取得了较好的效果，但也还存在一些问题值得探讨。 1 引起设计革命的CAD CAD是目前计算机应用中最活跃的领域一股的设计业务主要包括研究开发设想、产品基本设计、成本估算、设计制图以及为设计而进行的辅助工作(如产品调研、为设计而接受继续教育、参加有关的学术会议等) 首先从占设计时间40%的制图入手，计算机辅助制图不但作为一种减轻设计者劳动的方法，而且引出一场设汁革命。CAD使设计工作产生了如下的变革：①使设计工作深入到前所未有的深度：②提高图纸设计的速度和质量；③简化设计过程，计算机与产品标准数据库连接后，所有己纳入标准的零部件设计都可实现计算机自动给图，设计者只需告诉计算机所采用的标准参数就可以了：④设计仿真和设计检验，利用CAD的三维图形功能，可在计算机屏幕上模拟出所设计产品的外形状态，在设计之初就对产品进行优化，在新产品试投产前，就可以对其制造过程中的结构、加工、装配、装饰和动态特征进行分析和检验，从而提高了产品设计的一次成功性；⑤设计与制造的紧密结合，如前所述，CAD的设计数据既可用于设计仿真 CAE，也可以通过数据传输系统与数控加工设备联结，将设计数据直接用于产品的加工，即CAM、CAD可自动完成从设计到加工程序的转换。 2 CAD软件迈进个性化时代 设计和制造是制造业开发产品的主要环节，CAD技术推动了制造业的技术革命，他哭破了传统方式，使人们可以不用图板、图纸就可高效地开发产品，现在CAD技术己经成为衡量一个国家工业水平的重要标志。 应用领域和人群的不断增长，对CAD软件提出了更高的要求。各行业用户一方面迫切希望得到最适合自己专业需求的CAD软件，另一方面希望以合理可承受的价格得到来自专业CAD厂商为自己虽身定做的专业服务。行业用户迫切希望得到个性化的CAD产品和服务。 CAXA日前率先推出的电子图板2000，标志着CAD软件迈入个性化时代。CAXA电子图板充分考虑了用户的个性化需求，提供了专业而易于使用的开发平台，使用者可以根据自己的需要改变软件、增加功能甚至开发出全新的专业设计软件。CAXA电子图板2000目前己集成了机械、电气和建筑设计模块， 数十家专业软件开发机构与CAXA合作开发专业设计软件并将不断集成起来此外，CAX人推出了个性化服务计划，从培训、支持到定制产品，一改以往 企业生产什么卖什么的思路，而以用户需要什么，我们提供什么为宗旨，针对使用者的应用和需求，为其置身定制，让软件和服务更适合使用者的需求.CAXA电子图板2000个性化的产品和服务，让高科技的软件更加大众化了。 3应用CAD技术的几个问题 网络化 网络化是当前的一个趋势,CAD采用网络可以实现信息共享，给设计工作带来极大的方便。这里有必要谈的一点是CAD软件的网络化问题。由于CAD的实时数据交换量极大，采用主机分时系统会降低设计效率，最佳方案是各节点机能独立完成设计工作，网络的作用是各节点有关资源的相互调用。同时，由于知识产权保护的需要，CAD软件都有自己的加密措施(如钥匙盘或加密狗)。因而在实施上出现两种情况，一是仅在服务器上安装一个加密狗，二是在各节点机分别安装加密狗。前者便于资产管理后者可以脱离网络单机运行，各有优点。 像CAXA电子图板的网络板就提供了三种安装模式，即全服务器安装、全工作站安装、混合安装。第一种模式适合于无盘工作站网络，将软件全部安装在服务器上，节点工作站无硬盘：不足之处是网络要求高，否则运行速度受影响。第二种模式要求工作站有一定的硬盘容量，运行服务器与工作站基本上无数据交换，服务器的作用仅是软件使用权限控制。第三种模式则是将经常调用的部分程序安装在工作站上，而把硬盘空间大的库文件之类安装在服务器上，兼顾运行速度、网络通讯及硬盘空间各个万面，是一种较好的模式。 智能化 智能化是CAD发展的必然。智能化的主要特征是不仅能处理数据而且能处理知识，其功能远超出了计算范畴，他能进行推理、优化、选择、判断并作出决策，这样的系统在解决问题方面能达到专家水平，即‘专家系统气专家系统是人工智能的一种实际应用。 众所周知，工程设计是一项综合性工作，是工程师根据科学方法，凭借自身积累的经验、遵循国家规范，按使用要求和施工条件等诸多因素，进行分析，比较和判别卜最后用图纸和文字资料表达设计产品的过程。整个设计过程是一个反复的逐步求精的过程。可是目前我国自行开发的工程CAD软件大多只能进行校核性设计及出施工图，不具备思维、决策的能力。 智能化CAD技术是一项复杂的系统工程，是一项跨学科的重大课题.必须要有经验的工程设计专家和计算机软件专家密切配合进行研究开发才能较好的解决。
-
使用89C2051实现A/D的使用方法和程序A/D转换设计(一) _电子信息工程毕业论文
一、选题的背景和意义：随着数字电子技术的迅速发展，用数字电路来处理模拟信号的情况更加普及。这就涉及到模拟信号与数字信号间的相互转换:从模拟信号到数字信号的转换称模/数转换(又称A/D转换)，完成A/D转换的电路称A/D转换器（简称ADC）; 从数字信号到模拟信号的转换称数/模转换(又称D/A转换)，完成D/A转换的电路称D/A转换器（简称DAC）。 二、课题研究的主要内容：A/D转换是将模拟信号转换为数字信号。转换过程通过取样、保持、量化和编码四个步骤完成。通常取样和保持是利用同一个电路连续过程进行的，量化和编码也是在转换过程中同时实现。 模拟/数字（A/D)转换 一,逐次逼近式模/数(A/D)转换器原理 二,逐次逼近A/D本组成 三,典型模/数转换器AT89C2051 三、本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：单片机系统: AT89C2051是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含2k bytes的可反复擦写的只读Flash程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大AT89C2051单片机可为您提供许多高性价比的应用场合。 摘要 AT89C2051是一个功能强大的单片机，它将AT89C51的P0口、P2口、EA/Vcc、ALE/PROG、 口线简化后，形成的一种仅20个引脚的单片机，相当于INTEL8031的最小应用系统。这对于一些不太复杂的控制场合，仅用一片AT89C2051就足够了。由于将多功能的8位CPU和2KB闪速存储器以及模拟电压比较器集成到单个芯片上，从而成为一种多功能的微处理器，这为许多嵌入式控制提供了一种极佳的方案，使传统的51系列单片机的体积大、功耗大、可选模式少等诸多困扰设计工程师们的致命弱点不复存在。 关键词：AT89C2051 闪速存储器 模拟电压比较器 多功能的微处理器 目 录 第一章 引言2 1.1A/D转换器2 1.1.1 A/D转换器的基本原理2 1.1.2 A/D转换器的构成2 1.1.3 集成A/D转换器及应用2 2.1器件和原理2 2.1.1 AT89C2051为什么可以不需要外部的A／D芯片?2 2.1.2 AT89C2051的A／D转换是如何实现的?2 3.1电路2 3.1.1电路原理和器件选择2 3.1.2地址分配和连接2 4.1逐次逼近式2 4.1.1逐次逼近式模/数（A/D）转换器原理2 4.1.2逐次逼近式A/D转换器基本组成2 4.1.3典型模/数转换器AT89C20512 4.1.3.1芯片简介2 4.1.3.2 AT89C2051工作时序2 4.1.3.3 AT89C2051与微处理器的连接2 5.1程序设计2 5.1.1程序功能2 5.1.2主要器件和变量的说明2 5.1.3程序代码2 参考文献4 附录 A4 附录 B4 致谢4 引言 AT89C2051是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含2k bytes的可反复擦写的只读Flash程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大AT89C2051单片机可为您提供许多高性价比的应用场合。 AT89C2051是一个功能强大的单片机，但它只有20个引脚，15个双向输入/输出（I/O）端口，其中P1是一个完整的8位双向I/O口，两个外中断口，两个16位可编程定时计数器,两个全双向串行通信口，一个模拟比较放大器。 同时AT89C2051的时钟频率可以为零，即具备可用软件设置的睡眠省电功能，系统的唤醒方式有RAM、定时/计数器、串行口和外中断口，系统唤醒后即进入继续工作状态。省电模式中，片内RAM将被冻结，时钟停止振荡，所有功能停止工作，直至系统被硬件复位方可继续运行。 1.1 A/D转换器 1.1.1, A/D转换器的基本原理 模拟电子开关S在采样脉冲CPS的控制下重复接通,断开的过程.S接通时,ui(t)对C充电,为采样过程;S断开时,C上的电压保持不变,为保持过程.在保持过程中,采样的模拟电压经数字化编码电路转换成一组n位的二进制数输出.t0时刻S闭合,CH被迅速充电,电路处于采样阶段.由于两个放大器的增益都为1,因此这一阶段uo跟随ui变化,即uo=ui.t1时刻采样阶段结束,S断开,电路处于保持阶段.若A2的输入阻抗为无穷大,S为理想开关,则CH没有放电回路,两端保持充电时的最终电压值不变,从而保证电路输出端的电压uo维持不变. (1)分辨率 A/D转换器的分辨率用输出二进制数的位数表示,位数越多,误差越小,转换精度越高.例如,输入模拟电压的变化范围为0～5V,输出8位二进制数可以分辨的最小模拟电压为5V2-8=20mV;而输出12位二进制数可以分辨的最小模拟电压为5V2-12≈1.22mV. (2)相对精度 在理想情况下,所有的转换点应当在一条直线上.相对精度是指实际的各个转换点偏离理想特性的误差. (3)转换速度 转换速度是指完成一次转换所需的时间.转换时间是指从接到转换控制信号开始,到输出端得到稳定的数字输出信号所经过的这段时间0≤uiVREF/14≤ui3VREF/14时,7个比较器中只有C1输出为1,CP到来后,只有触发器FF1置1,其余触发器仍为0.经编码器编码后输出的二进制代码为d2d1d0=001. 1.1.2, A/D转换器的构成 3VREF/14 ≤ui5VREF/14时,比较器C1,C2输出为1,CP到来后,触发器FF1,FF2置1.经编码器编码后输出的二进制代码为d2d1d0=010.5VREF/14≤uiuo,说明数字过大了,故将最高位的1清除;若uiUO,说明数字还不够大,应将这一位保留.然后,再按同样的方式将次高位置成1,并且经过比较以后确定这个1是否应该保留.这样逐位比较下去,一直到最低位为止.比较完毕后,寄存器中的状态就是所要求的数字
-
浅议远程机械设计_电子信息工程毕业论文
摘要：做为一个机械设计人员来说，在设计过程中经常会遇到一些机构设计分析、机械强度分析等一系列问题，需要经常查找设计手册并进行校核计算，如能将机械设计手册建成Web数据库，放在Internet上，当设计人员在设计过程中遇到问题，就可以将参数提交给服务器，服务器经过分析计算和数据库查询，将结果返回。如此，不仅可以方便设计人员，提高工作效率，使他们能有更多时间去开发新产品和研究新问题，还可以大大地节约产品开发的成本。本文对Web的远程机械设计技术广泛分析了当今远程机械设计的发展状况。 关键词：远程机械设计计算方法 1机械设计发展概述 传统设计方法是主要采用封闭的收敛设计思维，进行经验类比设计。在计算方面只进行静态分析，并将载荷，应力进行集中处理，对计算数据的误差采用增加安全系数的做法。传统设计以手工设计为主，使用简单工具，进行人工计算绘图。除此，传统设计是一种串行设计，即一个零件从设计到生产是一个阶段的工作完成之后才进行下一个阶段的工作。所以，一种产品从设计到正式投产要花很多时间，这样开发周期长，且串行设计过程中，各个环节之间缺乏信息沟通，经常导致设计人员之间的合作不协调。 近年来，由于计算机网络技术、Web技术和数据库技术的出现和飞速发展，给现代机械设计注入了新的生机活力，机械设计逐渐向数字化、网络化方向发展。基于Web的远程设计是在这种条件下产生的。它使得各制造企业可以充分利用Internet和Web的国际互联性和资源共享性，建立企业间的动态联盟或虚拟设计小组，通过分散组合在各地域企业的技术优势，发挥各个企业的局部特长，所以不同专业的技术人员可以不受地域的限制，在一个统一且易于访问的平台下进行异地的合作与设计，实现信息的交流和共享，进而快速开发出所需产品，提高产品设计的一次成功率。 做为现代设计的一个重要组成部分，远程机械设计是一个多学科、多技术的研究领域，涉及到机械工程及计算机技术等许多知识领域。从机械设计的角度来看，主要研究设计过程的建模、设计优化理论等。从计算机技术方面来看，应研究如何对现有的设计资源进行组织和发布，使得这些资源能方便异地的设计人员进行查询和调用。这些资源包括各种专业化的计算、分析程序，供设计使用的数据库和知识库等，所以要研究网络环境下设计资源的获取与调用，设计过程中设计人员之间信息的交流和反馈等，为远程设计中分布式资源的获取和调用提供基础和借鉴。 2国内外远程机械设计发展 2.1远程设计的概念和意义远程设计让设计人员通过浏览器输入设计参数，服务器自动进行选择和计算，根据确定的参数返回产品的规格或设计图形。远程设计技术是现代计算机技术、网络技术和机械设计技术在工程设计上的应用，其缩短了产品的设计周期和节省了设计成本，真正意义上释放了工程技术人员。与传统的机械设计相比，远程设计具有以下优点：缩短产品的开发周期；避免重复开发；降低了企业资金和人员的投入。特别是近年来三层B/S网络计算模式的出现，极大地降低了客户端软硬件的配置要求；因为远程设计一般都提供给用户进行交流和讨论的平台，这不仅加强了各领域专家之间信息的共享和交换，而且还大大提高了一次产品设计的成功率。 2.2远程设计的国内外研究现状 2.2.1在国外领域，有关远程协同设计的研究和应用起步比较早，主要有：①上世纪80年代中期，麻省理工学院学者就从事了这方面的研究，首次提出T计算机支持的协同工作的概念。②20世纪90年代中期，美国伯克利加州大学的集成制造实验室开展了一个名为Cybercut的研究项目，建立了世界上第一个基于WWW的设计和制造系统。③英国建立EdinburghEngineeringVirtualLibrary网站，提供工程设计、制造需要等各种信息，建立了基于Web的虚拟制造中心，提高了企业特别是中小企业的市场竞争能力。④美国的Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司联合研究面向产品全生命周期基于知识的协同设计支持网络环境DesignKnowledgeNetwork，减少了时间，降低了成本，快速获取全球设计知识的基础的同时，进行产品创新设计。⑤英国Liverpool等大学研究并且应用人工智能和Internet提供滚动轴承的网络化的设计服务。 2.2.2在国内，这方面的研究主要集中在高等院校和科研院所，其中主要有：①西安交通大学润滑理论与轴承研究所为主、国内多家企业和研究机构共同参并建立了国内第一个支持产品协同设计的网站-现代产品设计与研究开发网络（www.chinamodemdesign.com），旨在推进现代设计，主要提供设计知识的获取，参加的单位还有清华大学、机械科学研究院、华中理工大学、重庆大学、上海交通大学等国内许多著名的高校和科研院所。②清华大学精密仪器及机械系摩擦学国家重点实验室开发出了基于Web的异地合作设计系统Cdesign，其采用了Client/Serveer构架，客户与服务器之间通过VAW来完成。③上海先进制造工程技术研究中心与上海飞机制造公司开发了一个基于Intemet/web的异地设计和制造系统，利用它进行跨企业、跨地域的协同产品设计与制造。 除此之外，国内也有一些相关的网站，如：中国机械网（www.china-machine.com.cn）、材料与制造综合信息服务平台等，它们提供机械设计技术数据、制造工艺技术数据等，并把机械设计技术、制造工艺技术、远程设计技术、产品数据库、计算机辅助设计都实现了网络化。 可是远程设计由于刚刚起步，像其它新兴技术一样还不够完善。随着CAD技术、计算机网络技术、数据库技术及人工智能技术的不断发展，远程设计的内容必将越来越丰富，功能越来越强大，所提供的服务也将越来越完善。
-
免费数字电子钟设计(一) _电子信息工程毕业论文
前 言 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，大力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步改善，产品更新换代的节奏越来越快。作为电子专业的在校大学生为适应现代电子技术飞速发展的需要，更早更好地掌握所学知识，应用于实践显得尤为必要。在竞争日益激烈的当代社会，拥有一门拿手的技能是今后生存最起码的保障。 开展课程设计利用课余时间强化我们的专业技能，在目前教育形式下是我们在校大学生与今后工作接轨的很好方式。在未踏入社会走入工作岗位之前，初步了解产品的制作流程对日后的更好更快地进入工作角色具有很好的促进作用。 本设计说明书严格按照课题设计要求编写，编写过程当中得了老师、同学的大力支持，在此一并表示衷心的感谢。由于水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，敬请大家予以指教,提出宝贵的意见. 设计任务书 功能要求 时钟功能：具有24小时计时方式，显示时、分、秒。 整点报时：在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出500HZ音频信号，在59分59秒时输出1000HZ信号，音响持续1000HZ。 计时准确度：每天计时误差不超过10S。 具有校时功能。 设计步骤要求 拟定数字钟电路的组成框图，要求能实现所有功能，使用的元器件少，成本低。 设计并安装电路，要求布线整齐、美观，便于级联和调试。 测试数字钟系统的逻辑功能，满足各项功能要求。 画出整机逻辑电路图。 写出设计报告。 简述心得与体会。 目录 前言………………………………………………………………1 设计任务…………………………………………………………2 电路设计原理与实验电路 1.1设计任务及要求 ……………………………………………4 1.2 计时器的特点及其应用 ……………………………………5 1.3 设计方案…………………………………………………… 6 1.4 单元模块 1.4.1振荡器的设计 ……………………………………………… 7 1.4.2 分频器的设计 ………………………………………………8 1.4.3 时、分、秒计算器的设计…………………………………… 8 1.4.4 译码器的设计 ………………………………………………8 1.4.5校时电路的设计………………………………………………8 1.4.6报时电路的设计………………………………………………10 第2章 电路板的制作及电路焊接与调试 2.1 电路板的制作 ……………………………………………… 11 2.2 电路的安装 ………………………………………………… 11 2.3 电路测试 …………………………………………………… 12 心得与体会 ………………………………………………………14 鸣谢…………………………………………………………………14 附录 1.原理图和PCB图……………………………………………………15 2.元件清单…………………………………………………………16 参考文献 ………………………………………………………… 17 摘 要 本文利用数字电路知识设计数字钟，该数字钟可实现24小时计时、整点报时、校时功能。整个设计采用模块化结构设计，系统分为4个模块，即计数模块、较时模块、报时模块以及显示模块。利用555芯片构成振荡电路产生脉冲信号经分频器分频获得时基脉冲和报时脉冲。再经计数器和译码器构成系统的主体电路，在主体电路的基础上增加相应逻辑结构构成报时电路和校时电路。 关键字：脉冲 计数器 分频器 报时 校时 第1章 电路设计原理与实验电路 数字电子钟由555组成的多谐振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,然后经过分频器输出标准秒脉冲。秒计数器满60后向分计数器进位,分计数器满60后向小时计数器进位,小时计数器按照“24翻1”规律计数。计数器的输出分别经译码器送显示器显示。计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分、校秒。 1．1设计任务及要求 1、设计一个有“时”、“分”、“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能的电子钟。 2、用中小规模集成电路组成电子钟，自行组装、调试。 3、画出框图和逻辑电路图。 4 、功能扩展： (1)整点报时。在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出750Hz音频信号，在59分59秒时，输出1000Hz信号，音响持续1秒，在1000Hz音像结束时刻为整点。 （2）在计时出现误差时能通过校时电路进行校正。 1．2计时器的特点及其应用 本数字钟能清晰地显示时、分、秒之间的相互变化，并具有整点报时和手动较时的功能，主要用于一般的生活计时，计时精度高。整个系统集成化程度高，电路结构相对简单，模块化明显，是提高课堂学习效果的一个很好实例。数字钟的制作能将所学的数字电子技术很好地应用于实际制作当中。具有很高教学意义。 1.3 设计方案 如图1.1所示，数字钟电路电路系统由主体电路和扩展电路两大部分组成。其中，主体电路完成数字钟的基本功能，扩展电路完成数字钟的扩展功能。该系统的工作原理是：振荡器产生的稳定高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准，再经分频器输出标准秒脉冲。秒计数器计满60后向分计数器进位，分计数计满60后向小时计数器进位，小时计数器按照“24翻1”规律计数。计数器输出经译码器送显示器。计时出现误差时可以用校时电路进行较时、校分、校秒。扩展电路必须在主体电路正常运行的情况下才能进行功能扩展。 数字钟的逻辑框图如图1.2所示。它由５５５振荡器、分频器计数器、译码器显示器和校时电路组成。 图1.2 数字钟逻辑框图 1.4单元模块的设计 主体电路由功能部件或单元电路组成，设计中采用了模块化的思想，使整个课题的设计在具体的设计过程当中任务明确，思路清晰。具体的模块设计如下。 1.4.1振荡器的设计 振荡器是数字钟的核心。振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，通常选用石英晶体构成振荡器电路。一般来说，振荡器的频率越高，计时精度越高。考虑到设计成本，在满足设计要求的前提下，本设计采用了集成定时器５５５与Ｒ、Ｃ组成多谐振荡器。改变电容C2可获得超长时间
