1、机电系统设计整体方案袁志超李蕾董波刘宇机电系统设计整体方案典型机电系统的整体设计思路软件流程设计电气系统的实施方案智能车机电系统设计整体方案典型机电系统的整体设计思路机电产品主要设计过程机电产品主要设计过程可分为五个阶段产品规划概念设计详细设计设计实施设计定型产品规划阶段（准备阶段）首先对设计对象进行机理分析，对用户的需求进行理论抽象，进行需求分析，可行性分析，确定设计参数及制约条件，最后给出详细的设计任务书作为设计评价和决策的依据理论设计划分功能模块确定其逻辑关系对各功能模块输入输出关系进行分析以技术文件的形式进行讨论，审定概念设计详细设计概念设计绘制相应工程图建模确定控制算法计算各功能模块
2、之间接口的输入输出参数以各功能模块为单元，根据接口参数的要求对功能模块进行选型、组配及设计这一阶段工作量大。包括机械、电气、电子、控制与计算机软件等系统的设计，又包括总装图和零件图的绘制。详细设计设计实施阶段根据机械、电气图样、制造和装配各功能模块进行模块调试，进行系统整体的安装调试，复核系统的可靠性及抗干扰性。设计定型阶段对调试成功的系统进行工艺定型，整理出设计图纸、软件清单、零部件清单及调试记录等，编写设计说明书，为产品投产是的工艺设计，材料采购和销售提供详细技术档案资料机电一体化系统（产品）设计、设计思想（1）机电互补法（取代法）用电子技术的长处来弥补机械技术的不足利用通用或专用电子部件
3、取代传统的机械产品的复杂机械部件或功能子系统。如用可编程序控制器PLC取代机械式变速机构；用步进电机来代替某些条件下的凸轮机构；用电子式的传感器取代机械挡块、行程开关等，可大大提高检测精度、灵敏度。结合法（融合法）将各组成要素有机结合为一体，构成专用或通用的功能部件（子系统）。组合法将结合法制成的功能部件（子系统）、功能模块，像搭积木那样组合成的各种机电一体化产品，如：不同的关节可组成工业机器人的回转、伸缩、俯仰等个功能模块系列机电系统可靠性设计所谓可靠性，是指产品（或系统）在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。在机电一体化系统（或产品）中，电场、磁场的干扰是产生源部件失效或数据传输处理
4、失误，进而影响其可靠性的最常见的和最主要的因素。这是机电一体化系统设计中不可忽视的问题之一。 1,干扰源：一般来说机电一体化系统中，用专用或通用微机组成的控制器，可靠性非常高，因此，引起计算机系统单元故障（失效）的原因多半不在于其本身，而在于以各种渠道进入控制器的干扰信号。 2，干扰信号进入控制系统的渠道：（1）传导型：a，供电干扰交流电网扰动，b，强电干扰强电元件断电时产生过电压和冲击电流c，接地干扰接地不当引起接地环路（2）辐射型：电磁干扰：系统在工作过程中出现的一些与有用信号无关，并且对系统性能或信号传输有害的电气变化现象强电和弱电配合工作的机电一体化产品易受电磁干扰。（3）静电干扰型抗
5、干扰措施： 1续流二极管避免电机的反电动势影响2光电耦合防止强电影响弱电信号3弱电电源入口处对地跨接一个对电解电容（100uf左右）与一个小无极性电容（0.1uf左右），提高电路抗电源波动能力电源波动干扰电气系统的设计方案电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中要有设计工作的整体观念。为保证顺利完成设计任务还应做到以下几点：1. 在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容，拟定设计任务书和工作进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。2. 所有电气图纸绘制必须符合国家有关规定的标准，包括线条、图型符号、项目
6、代号、回路标号、技术要求、标题栏、元件明细表及图纸的折叠和装订。3. 说明书要求文字通顺、简练，字迹端正、整洁。应在规定的时间内完成所有的设计任务。电气原理图软件流程设计系统定义软件结构设计程序设计系统定义系统定义的目的就是根据系统软、硬件的功能分工，确定出软件应完成什么功能，其具体步骤如下（1）定义说明各输入/输出口的功能，确定信息交换方式与子系统接口方式、所占口地址、读取和输出方式等。（2）在程序存储器和数据存储器区域中，合理分配存储空间。（3）对输入量及输出量给予定义，以此作为编程依据（eg：按键、显示、打印、开关等）（4）针对可能出现的干扰引起的错误进行容错设计，给出错位处理方案（最简
7、单的定WDT）（5）明确所设计的用户程序应达到的精度，速度指标。软件结构设计采用模块程序设计。其具有结构清晰、功能明确、设计简便、程序模块可共享、便于功能扩展及便于程序维护等特点。将软件功能划分为若干子功能模块，然后确定出各模块的输入及相互间的联系。模块划分的一般原则是：模块不宜过长，功能相对独立。程序编写在前面工作的基础上开始写程序，首先根据系统功能及操作过程，绘制程序流程图。然后对片内RAM区进行具体分配，制定各模块使用工作寄存器，分配标志位（20H2FH），然后再估算子程序、中断及程序中栈操作指令使用情况，留出堆栈区，最后剩下部分作为数据缓冲区；最后着手编写程序，将所有程序流程图的每一步
8、用相应指令来实现得到全部程序。将编写的程序会变成机器码，调试正确运行后，固化，至此系统软件设计完成。最后强调一点，应编写详细的软件设计说明书。智能小车机电系统设计方案功能模块介绍：（1）驱动电路可实现电机正反转和脉宽调速，可实现原地转360。（2）黑白线控制模块利用黑白线传感器实现循迹功能。（3）红外避障模块利用避障传感器实现走迷宫。（4）采用串入并出芯片HC595扩展数码管显示功能，可以利用单片机内部资源来实现计程、测速等功能。（5）速度检测模块使用霍尔传感器。 1、电动机的选择方案一：采用步进电机。显著特点是转换精度高，正转反转控制灵活。方案二：采用普通直流电机。直流电动机具有优良的调速特性，调速平滑、方便，调整范围广；过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无级快速启动、制动和反转。因此采用方案二各功能模块的选择
