1、郑州航空工业管理学院英 文 翻 译2011 届 自动化 专业 3 班级姓 名 李贵锋 学号 1106113067 指导教师 王威立 二 一五 年 4 月 3Design of Realizing the Function of Spot Speed Monitoring and Control Based on SCM TechnologyCHEN Wu-lin1， YAN Jian-sheng1， HUANG Tian-c AN Ling-hui21Department of Electric Engineering, hen1， WANG Jian-qiang1， TIOrdnance E
2、ngineering College, Shijiazhuang 050003, China; Phone :+86 0311 97994743E-Mail: 2Shenzhong middle school , HeBei 053800, ChinaAbstract: With a single-chip microcopy (SCM) as its core and assists with some electrical wires, using the infrared technology and so on, this instrument have realized the fu
3、nction of spot speed monitoring and control. To make the system more useful, we add figure-keyboard to it, with which people can set the function of spot speed by ones wish. Now, based on the communication among the SCM(s), consists of a SCM-internet by which one major module can control several sma
4、ll modules. Monitoring and controlling the function of spot speed is the major utilize of the small modules. Besides, emergency-ring, speed setting up and figure displaying and those shall realize the rest. This system monitors the function of spot speed and setting up emergency-ring line by using t
5、he infrared transmission. Its resisting interference is so strong that the monitor-precision shall rise greatly. The advantage rich resources of SCM are exploring completely which make function of the system stronger Key words: SCM; the Infrared Transmission.I. IntroductionIn medical, it requests th
6、e speed of a bit of transfusion to control in certain scope. Traditional transfusion installation in transfusion course, accompanying the liquid unceasing decreasing in transfusion bottle and the transfusions speed of a bit unceasing reduction, cannot satisfy medical requirement. This design uses th
7、e infrared check installation testing speed of a bit, transformation it to digital signal and inputs SCM. SCM shows it using numberal pipe and at the same time SCM controls walking electrical machine according to design, to make the speed control of a bit in the scope that enactments in advance. To
8、increase systematic practicality, from digital keyboard of SCM, user can communicate according to the network and enactment the drop speed of set point by ones need, can realize transfusion a bit of several wards from control system. It can replace transfusion with existing hospital by the liquid sp
9、eed supervisory and control arrangement of a bit which have the characteristic with simple control and high precision. There is wide market prospect in the aspect of hospital and family tend, having higher society and economic benefits. It just follows as fig 1:II. Hardware designA. SCM brief introd
10、uction: SCM is more called as tiny controller definitely, is 20 century middle of 70 decade development getting up a kind of rule modular of integrated circuit that faces control , its characteristic is function strong , volume little ,reliability is high , price cheap. Once it came forth,it was con
11、venient in industrial control, data collection and intelligence melt the fields such as appearance,electromechanical unifinication and home appliances and have gotten extensive application, also have raised automation level and the technical level of these fields maximally. Therefore application and
12、 the development of SCM have become high-tech with asignificant program of project field.B. Walk into generator: It is a kind of conductedelement of digital control system. It can change the digital quantitative change of input, is correspondingangular displacement or the displacement of straight li
13、ne, make digital signals into pulse signals, give firstly pulse signals, motor turns a angle or ongoingone step. Sketch is Fig.2: THE speed inspection of a bit design: It adopts the infrared sensor drop speed of measurement point, project with direct current, circuit is simple , has steady performan
14、ce. Consideration uses a pair of pipe,lean droplet to fall take off reflection infrared ray will make accept pipe unknown and produce low level signals, but reflection signals is too weak , can not be monitored efficiently. The speed control: It is fast to set an initial altitude first, and detectio
15、n drips now. Then, regulate repeatedly, controlling step into the revolution of generator according to the relation between high and drop speed reaching suitable, make droplet satisfy to set drop speed highly. The high detection of face of blade with alarm: Using infrared detection Technology, reali
16、ze its warning function. Let infrared transmitting tube with take over pipe just for set up in bottle two side, and set up in the altitude of cordon, because of sensor when having water with sink water receive signals strength difference. Therefore but basis take over the strong weak difference of s
17、ignals, with comparator handling,can get the greater telecommunications discrepancy that water level arouses in critical line , and judging from whether water level reaches cordon, SCM sends alarm signals.III. Software designSoftware design is systematic crucial link. If hardware is “skeleton“, soft
18、ware is “muscle and nerve“. Software design is mainly with signals and control signal s outputting, the communication between main station and stations and showing with keyboards controlling program. (1) Keyboard with showing is complete modular and the frequency that shows are the things that we wi
19、ll consider, because of having measured the speed of a bit, the frequency that shows can set according to needs completely.(2) The software about the communication between main station and stations: With relapse test and elaborate design, with the isolation technology of chief line us have realized
20、standing for war all functions, can realize efficiently to stand for the control of station. Major stands to dispatch information are contained from station number and sign position, as well as the control data that it wants. Stations are in always to take over state , will want to return to main st
21、ation information, state changes over to dispatch, datas dispatching completely is still in to take over state, wait main station control and inquiry. Main station adopts to decide point with tour inspection two ways.(3) Software flow chart is as Fig 3:IV. Experiment Result(1) A bit speed control: S
22、et a speed of a bit, the measure by every time with showing that. At the same time, regulate the high to control the speed of a bit, shows as follows: In table, the data analysis of test can be known ,this system has reached title requirement completely ,also, has highest precision under the conditi
23、on in the mezzo speed, in the two ends of dropping rapid of controlling scope, the controlling error is also on the small side.(2) Liquid surface inspection to give an alarm test: Measure liquid surfaces altitude give an alarm,under the case of the fast rapid speed, have recordedsome groups of data,
24、 is 2.5 respectively.(3) For system enter the time needed by steady state test, the longest time is 1 minute and 32 seconds, this time is from the lowest end to the highest end, and the regulation time of other condition is smaller than this number. By the time that this system enters steady state,
25、is smaller than the index. It satisfies title requirement.V. ConclusionThe system have completed title requirement basically and have realized the control regulation of a bit, can compare accurate regulation to assume random setting value .In systematic design course, it is simple that we make great
26、 effort line in line with practical attitude, to make the hardware circuitry simpleness and bring into play the agile of program and let high limit to excavate SCM resource, in order to satisfy problem requirement to keep close to life reality. However, since time is hurriedly and the ability infini
27、ty. This system still has the place of many worthwhile improvements, with the expecting of the readers criticism and comment.REFERENCES1 Zhang Hong-run Zhang Ya-fan. SCM principle and application Beijing: Tsinghua University pressed in 2005.2 Kang Hua-guang technical basic digital partial (the editi
28、on of 4th) Beijing: It is higher to educate pressed in2000.3 Blanco J, et al. Micromachined inertial sensor development at north. Proc. 49th Annual Meeting,Institute of Navigation, 1993; 实 现 基 于 单 片 机 技 术 的 点 速 度 监 控 和 控 制 装 置 的 设 计陈 吴 林 1,燕 建 生 1,黄 天 成 1,王 建 强 1,田 灵 慧 21电 气 工 程 工 程 部 、 军 械 工 程 学 院
29、,中 国 石 家 庄 050003;电 话 :+ 86 0311 97994743电 子 邮 件 :2、 中 国 河 北 省 中 学 053800 摘 要 :以 一 个 单 片 机 (SCM)为 核 心 ,并 协 助 一 些 电 线 ,使 用 红 外 技 术 等 做 出 一个 器 件 ,这 种 器 件 能 够 实 现 点 速 度 的 监 控 和 控 制 。 我 们 添 加 键 盘 来 使 系 统 更加 实 用 ,使 人 们 可 以 按 照 自 己 的 意 愿 设 置 点 速 度 。 现 在 ,基 于 单 片 机 之 间 的通 信 ,可 以 由 一 个 单 片 机 网 络 通 过 一 个 主 要
30、 模 块 控 制 几 个 小 模 块 。 在 监 测 和控 制 功 能 中 ,测 量 和 控 制 点 速 度 的 小 模 块 是 最 重 要 的 模 块 。 此外，报警线、速度设置和图显示以及其他模块也很重要。这个系统对于点速度的监控以及对报警线的设置使用红外传输。它的抗干扰性能非常强大，它的监测精度将大大提高。单片机的丰富资源将使得这个系统的功能更加强大。关 键 字 :单 片 机 ,红 外 传 输 。I.介 绍在 医 学 上 , 传 统 的 输 液 装 置 在 输 液 过 程 中 需 要 把 速 度 控 制 在 一 定 范 围 内 ,随 液 体 不 断 的 减 少 ,输 液 瓶 内 输 液
31、的 速 度 不 断 降 低 ,不 能 满 足 医 疗 需 求 。 本设 计 采 用 红 外 检 测 监 控 速 度 使 它 转 换 为 数 字 信 号 再 输 入 到 单 片 机 中 。 单 片 机使 用 数 字 管 显 示 出 速 度 ， 并 且 根 据 设 计 需 求 控 制 步 进 电 机 ,使 速 度 控 制 在提 前 设 定 范 围 内 ,这 样 可 以 增 加 系 统 的 实 用 性 ,用 户 可 以 使 用 数 字 键 盘 与 网络 沟 通 以 及 根 据 需 要 设 置 点 速 度 。 可 以 通 过 控 制 系 统 实 现 几 个 病 房 输 血 控 制的 切 换 。 它 可
32、 以 取 代 现 有 医 院 的 输 血 和 输 液 并 实 现 简 单 的 控 制 ,还 能 提 高精 度 。 这 装 置 在 家 庭 中 使 用 有 广 阔 的 市 场 前 景 ,拥 有 较 高 的 社 会 和 经 济 效益 。系 统 框 图 如 图 1所 示 :II.硬 件 设 计A单 片 机 简 介 : 单 片 机 又 称 微 型 控 制 器 ,是 20世 纪 70年 中 期 十 年 发 展 起来 的 一 种 模 块 化 控 制 集 成 电 路 ,其 特 点 是 功 能 强 大 ,体 积 小 ,可 靠 性 高 ,价格 便 宜 。 它 出 现 后 ,不 仅 方 便 的 应 用 于 工 业
33、 控 制 、 数 据 采 集 、 智 能 融 化 等 领域 ,在 机 电 一 体 化 和 家 用 电 器 中 也 得 到 了 广 泛 的 应 用 ,最 大 地 提 高 了 自 动 化水 平 和 技 术 水 平 。 因 此 应 用 程 序 和 供 应 链 管 理 的 发 展 已 经 成 为 高 科 技 领 域 的项 目 。B步 进 电 机 的 介 绍 : 它 是 一 种 数 字 控 制 系 统 ,它 可 以 改 变 数 字 变 量 的 输入 ,从 而 改 变 数 字 脉 冲 信 号 ， 数 字 脉 冲 信 号 首 先 给 马 达 一 个 角 度 转 动 命 令 使其 变 化 。 原 理 图 如
34、图 2所 示 ： 监 测 点 速 度 的 设 计 :采 用 红 外 传 感 器 测 量 点 速 度 ,直 接 接 上 直 流 电 流 ,电路 简 单 ,性 能 稳 定 。 考 虑 使 用 滴 液 管 ,液 滴 下 落 反 射 红 外 线 会 让 接 受 管 和 产生 低 电 平 信 号 ,但 如 果 反 射 信 号 太 弱 ,不 能 有 效 地 实 现 监 控 。 速 度 控 制 :首 先 这 是 快 速 设 定 一 个 初 始 高 度 并 检 测 滴 。 然 后 ,反 复 调节 ,控 制 液 滴 进 入 发 生 器 时 高 与 低 之 间 的 关 系 ,使 液 滴 速 度 达 到 满 足 设
35、 定 的下 降 速 度 值 的 要 求 。 液 面 检 测 与 报 警 :使 用 红 外 探 测 技 术 ,实 现 预 警 功 能 。 让 红 外 发 射 管与 接 管 管 安 装 在 瓶 的 两 侧 ,并 建 立 一 定 高 度 的 警 戒 线 ,水 的 多 少 会 影 响 传 感器 接 收 信 号 强 度 的 差 异 。 因 此 可 依 据 接 管 的 强 弱 信 号 的 差 异 ,经 过 比 较 器处 理 ,可 以 获 得 更 大 的 电 信 号 差 异 ,所 以 通 过 看 水 位 是 否 达 到 警 戒 线 ,来 控制 单 片 机 发 送 报 警 信 号 。III.软 件 设 计软
36、件 设 计 是 系 统 的 关 键 环 节 。 如 果 硬 件 是 “骨 架 ”,那 么 软 件 就 是 “肌肉 和 神 经 ”。 软 件 设 计 主 要 是 用 来 处 理 信 号 和 控 制 信 号 的 输 出 ,其 主 要 功能 是 实 现 是 站 和 站 之 间 的 通 信 、 显 示 以 及 键 盘 的 控 制 。(1)我 们 应 该 考 虑 的 方 面 是 键 盘 与 显 示 是 不 是 完 整 的 实 现 了 模 块 化 的 频率 显 示 ,因 为 测 量 出 了 点 速 度 后 ,频 率 显 示 完 全 可 以 根 据 需 要 设 置 。(2)软 件 之 间 的 通 信 总 站
37、 和 位 置 :通 过 反 复 测 试 和 精 心 设 计 以 及 运 用 隔离 技 术 ， 我 们 可 实 现 站 之 间 的 高 效 控 制 。 主 要 的 站 传 送 的 信 息 包 括 站 的 数 据以 及 站 的 位 置 ， 以 及 其 他 需 要 的 数 据 。 站 总 是 负 责 显 示 信 息 ,然 后 把 信 息传 送 给 主 要 的 站 ,状 态 的 调 度 、 数 据 的 调 度 的 变 化 完 全 仍 由 主 要 站 接 管 ， 从而 实 现 主 要 站 控 制 和 查 询 。 主 站 采 用 决 定 点 与 巡 回 检 查 两 种 方 式 。(3)软 件 流 程 图
38、如 图 3所 示 :IV.实 验 结 果(1)点 速 度 控 制 :设 定 点 速 度 ,每 次 测 量 都 会 显 示 速 度 。 同 时 ,调 节 高度 来 控 制 点 速 度 ,显 示 如 下 :通 过 表 ,数 据 分 析 的 测 试 可 以 知 道 ,在 这 个 系 统已 经 达 到 设 置 要 求 的 最 高 条 件 下 ， 单 片 机 精 确 地 发 出 控 制 是 速 度 维 持 在 规 定的 值 内 ,两 端 的 控 制 范 围 的 下 降 迅 速 ,控 制 误 差 也 设 置 在 一 定 范 围 。(2)通 过 液 体 表 面 检 查 来 设 计 报 警 试 验 :在 高
39、速 的 情 况 下 ， 测 量 液 体 表面 的 报 警 高 度 ,已 经 得 到 了 几 组 数 据 ,分 别 是 2.5。(3)对 系 统 输 入 所 需 的 时 间 进 行 稳 态 测 试 ,最 长 的 时 间 是 1分 钟 32秒 ,这 个 时 间 就 是 从 最 低 到 最 高 的 结 束 时 间 ,调 节 时 间 的 其 他 条 件 ， 使 它 小 于 这个 数 字 。 通 过 这 段 时 间 系 统 进 入 稳 态 ,小 于 该 指 数 则 满 足 要 求 。V.结 论系 统 基 本 上 已 经 完 成 了 标 题 的 要 求 并 且 已 经 实 现 了 控 制 调 节 点 速
40、度 的 功能 ,可 以 比 较 准 确 的 实 现 随 机 假 定 的 值 。系 统 的 设 计 过 程 是 简 单 的 ,我 们 努 力 本 着 务 实 的 态 度 ,使 硬 件 电 路 简 单和 并 且 功 能 灵 敏 , 为 了 满 足 问 题 的 需 要 并 且 能 够 贴 近 生 活 ， 我 们 尽 可 能 的挖 掘 单 片 机 资 源 。 然 而 ,由 于 时 间 匆 忙 和 能 力 有 限 ,这 个 系 统 仍 然 有 许 多 值得 改 进 的 地 方 ,希 望 读 者 的 批 评 和 建 议 。参 考 文 献1张 宏 润 ,张 亚 凡 ,单 片 机 原 理 与 应 用 北 京 :清 华 大 学 2005年 。2康 光 华 ,电 子 技 术 基 础 数 字 部 分 (第 四 版 ),北 京 :高 等 教 育 出 版 社 2000年3 BlancoJ,北 方 的 机 械 惯 性 传 感 器 ,49年 航 海 协 会 的 年 会 上 ,1993年
