緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇控制設計論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

篇（1）

電傳飛機控制系統的核心應用技術是飛控計算機，通過飛控計算機的數據分析和程序預設，最終實現飛機的自動化控制盒管理。結合本型號飛機的實際情況，工作人員在進行系統設計時進行了多種方案的甄選，最終確定將飛控計算機與伺服控制回路綜合在一起，采用3×2余度配置，本系統需要三臺計算機進行系統的連接，因為進行了大膽的技術嘗試，同時又結合了國內外最先進的飛機控制技術，所以這套設計方案是比較科學相對合理的，具有可操作性。每臺計算機有兩個通道：工作通道：根據輸入信號計算機控制面偏轉指令，并且驅動相應的控制面；包括CPU模塊、輸入輸出控制模塊、總線模塊、伺服回路模塊與電源模塊等。監控通道：用于檢測計算機指令的正確性；包括CPU模塊、輸入輸出控制模塊、總線模塊與電源模塊等。

1.2作動器

升降舵、副翼和方向舵均采用電液伺服作動器，電液伺服作動器具有故障監控功能和旁通功能，在故障失效后自動轉入旁通功能，不影響其它作動器工作。單個舵面所有電液伺服作動器均失效后，轉入旁通功能，保持一定的阻尼，該舵面處于阻尼浮動狀態。2.2.1升降舵作動器每個升降舵面采用2臺臺電液伺服作動器并聯安裝，同步工作，具有力均衡功能。每臺電液伺服作動器具有單獨控制單個升降舵面的能力，左右兩個升降舵面共采用4個電液伺服作動器，需3套液壓系統提供動力，升降舵作動器接受飛控計算機指令，控制升降舵偏轉。2.2.2副翼作動器每個副翼采用2臺電液伺服作動器并聯安裝，同步工作，具有力均衡功能。每臺電液伺服作動器具有單獨控制單個副翼的能力，左右兩個副翼共采用4個電液伺服作動器，需3套液壓系統提供動力，副翼作動器接受飛控計算機指令，控制副翼偏轉。2.2.3方向舵作動器在方向舵上并聯安裝3臺電傳控制的電液伺服作動器，同步工作，具有力均衡功能。方向舵作動器接受飛控計算機指令，控制方向舵偏轉，實現對飛機航向控制，需3套液壓系統提供動力。

1.3傳感分系統

傳感器分系統負責所有的數據傳輸和接收，是整個系統的關鍵組成部分。一方面需要及時接收信息，另一方面還要對接收到的信息進行篩選和分類，最終利用具有關聯性的安全信息，具體包括駕駛員指令傳感器、飛行運動傳感器和大氣數據傳感器三個部分。駕駛員指令傳感器顧名思義，就是將操作人員的操作數據和操作動作，以數據的形式傳輸給計算機裝置；飛機運動傳感器將飛機在運動過程中的所有動態數據進行敏感處理和數據傳送；所有的數據最終通過大氣數據傳感器統一進行匯總和分析。需要進行強調的是，為了保證飛機運行的安全和信號的穩定，以上三種數據傳輸工作不能應用飛機上的航電總線，需要安裝獨立的信號傳輸線。確保所有數據的可靠性。

1.4控制顯示分系統

控制顯示系統是操作人員進行飛機控制的主要參考數據來源，操作人員需要根據顯示的數據采用相應的操作程序。顯示的信息量大，信息復雜，主要包括幾下幾種重要的數據：（1）人工進行系統控制的程序指示數據，主要包括提醒操作人員進行系統切換的信息和操作人員進行不同模式轉換的信息等；（2）系統運行的安全性顯示。包括系統常規運行下的各項數據，以及系統運行出現故障時發出的警示信息以及相應應急自動處理信息；（3）系統定期檢測和維護的信息。電傳控制系統需要定期進行維護和保養，顯示系統會根據設定好的程序提醒操作人員進行相應的操作和管理。

2控制律設計概略

電傳飛行控制系統實現了駕駛員操縱指令（桿位移或桿力）與飛機運動參量響應相對應的控制，從而使飛行控制“目標”由原機械操縱系統的舵面偏角操縱，變成了對飛機響應的控制。作為某型飛機電傳飛行系統控制模態包括基本模態和自動飛行控制模態。基本模態包括主控制模態、獨立備份模態及主動控制功能；其中主控制模態與獨立備份模態是系統必須具備的兩個基本控制模態。主控制模態包括控制增穩、中性速度穩定性、飛行參數（法向過載，迎角限制和滾轉速率等）邊界限制與慣性耦合抑制等功能；其中控制增穩功能是電傳飛行控制系統最基本的工作模態，在整個飛行包括內全時、全權應用。獨立備份模態是電傳飛行控制系統的備份模態，是獨立于所有的其他控制律模態的應急工作模態。

篇（2）

【關鍵詞】單片機、A/D轉換系統設計系統調試

緒論

單片機利用大規模集成電路技術把中央處理器和數據存儲器（RAM）、程序存儲器（ROM）及其他I/O通信口集成在一塊芯片上，構成一個最小的計算機系統。而現代的單片機則加上了中斷單元、定時單元及A/D轉換等更復雜、更完善的電路，使得單片機的功能越來越強大，應用更廣泛。

第1章單片機空調控制系統

隨著中國人民環境的改善和人民生活質量的提高，公共建筑和住宅的供熱和空調已成為普遍的需求，建筑能耗占全社會總能耗的比例巨大且持續增長。據統計，2001年中國建筑能耗已達到3.76億噸標準煤，占總能耗的27.6%，年增長比例是5%。在發達國家中，供熱和空調的能耗很大，可占到社會總能耗的25%-30%。有資料統計，辦公樓中空調系統耗能量占總能量的25%左右，所以空調控制系統設計始終是建筑環境與設備領域中的重要研究課題之一。

1.1當前國內研究情況

1）在城市現代化建設過程中，用電結構發生變化，其中用在建筑物空調系統的電力負荷比例日益增加。據不完全統計，北京已有250余幢賓館、辦公樓和50余家大商場采用中央空調，其空調用電負荷達40萬kW。相當于華北電網為了調峰，耗資27億元而興建的十三陵抽水蓄能電站的1/2裝機容量。以廣東省為例，現有裝機容量已達30萬kW,并以每年30%的速度遞增，其用電負荷已占總共電量的40%以上。

2）改革開放以來，我國經濟的高速發展和人民物質生活水平的不斷提高，對電力供應不斷提出新的挑戰。盡管我國發電裝機容量已超過2億Kw,年發電量已突破9000億kWh。然而，目前我國電力供應仍很緊張。突出的矛盾是電網峰谷負荷差加大，夜間至清晨谷段負荷率低，而高峰段電力嚴重不足，有的電網峰谷負荷之差達25%-30%，造成白天經常拉閘限電，夜間有電送不出的現象。

3）由于空調用電負荷一般在電力谷段用量甚少，對城市點昂具有很大的“肖鋒填谷“潛力，而在中央空調中，制冷系統的用電量通常占整個空調系統用電量的40%-50%，如以商場為例，每10萬m2空調制冷系統的須用電功率約為7000-9000KW。因此，空調蓄冷系統應運而生，并將日益展示他廣闊的應用前景

1.2空調控制系統的組成以及基本工作原理

空調系統的基本組成形式可分為三大組成部分，分別是：冷熱源設備（主機）、空調末端設備、附件及管道系統。該系統具有制冷、制熱、除濕、自動4種工作模式，包括定時、睡眠、風向、智能化霜、應急運轉、試運轉以及5種可調室內風速等控制功能；在定時開機時，可根據訪間溫度作智能判斷，自動調整定時開機時間，避免開機時太冷或太熱；另外，可對設定溫度和房間溫度兩種溫度的10個溫度值進行同時指示，以及完整的抗干擾和系統保護功能。

1.2.1控制器原理

該系統具有制冷、制熱、除濕、自動4種工作模式，包括定時、睡眠、風向、智能化霜、應急運轉、試運轉以及5種可調室內風速等控制功能；在定時開機時，可根據訪間溫度作智能判斷，自動調整定時開機時間，避免開機時太冷或太熱；另外，可對設定溫度和房間溫度兩種溫度的10個溫度值進行同時指示，以及完整的抗干擾和系統保護功能。

本系統硬件簡單可靠，軟件具有更完善的控制功能和抗干擾能力。系統具有很高的性能價格比

系統CPU根據遙控器或按鍵輸入的命令，對采集到的溫度進行智能判斷，然后作出相應的制冷、制熱或除溫運行。再通過接口電路，驅動壓縮機、換向閥、風向電機和室內風機作相應動作，并對溫度用LED指示。系統的原理框圖如圖1所示。

1.3軟件設計

軟件設計采用模擬化處理，主控程序包括以下幾個部分：程序的初始化、試運轉、數據和信號的采集與處理、溫度LED指示、室內風機的閉環積分控制、室內風向電機的步進控制。功能子程序包括制冷、制熱、除濕、自動四種運行模式。中斷程序包括遙控接收。各種定時的中斷查詢處理、速度檢測等。系統的主控程序流程如圖4所示。

1.4硬件設計

1.4.1單片機的選擇

系統有3路溫度模擬信號輸入，還有1路電壓和1路電流模擬輸入，共5路模擬輸入要求；而模擬信號要轉換成數字信號才能用單片機CPU處理。為提高系統的性能價格比，應采用含有A/D轉換器的單片機。經過各方面的綜合比較，我們選用了美國Microchip公司的PIC16C72單片機作為控制核心。它具有5路模擬量輸入的A/D轉換器，恰好滿足系統的模擬輸入要求。另外，它在1塊芯片上集成了1個8位邏輯運算單元和工作寄存器、2KB程序存儲器、128個數據存儲器、3個端口（A口、B口、C口）共22條I/O線、3個定時器/計數器。另外，只有35條易學易用而高效的RISC（精簡指令集計算機）指令，同時，芯片具看門狗功能，并提供對軟件運行出錯的保護。

1.4.2模擬輸入電路

本系統直接用熱敏電阻進行測溫，再加一級電容濾波。對外交換溫度檢測電路，因其干擾較大，特加上二極管限幅保護。對傳感器的不同電阻值，將其所對應的不同分壓值輸入至PIC單片機的A/D轉換口，在單片機內部轉換成數字信號。該檢測電路結構簡單，性能價格比高。又因采用的單片機為8位，所以溫度轉換精度高，可為0.5℃，完全滿足了空調的信號檢測精度要求。對過流信號的檢測，不用經過比較器，節約了資源；而是采用模擬信號整流分壓后直接輸入，通過單片機自帶的A/D轉換器，每500μs對其進行一次檢測，并進行軟件比較，以確認是否過流。對過零電壓信號的檢測，也是采用模擬信號整流分壓后直接輸入。因兩個半的過零點都要檢測，所以用橋式整流。模擬輸入電路如圖2所示。

1.5單片機控制系統的調試

1.5.1硬件調試

根據設計的原理電路做好實驗樣機，便進入硬件調試階段。調試工作的主要任務是排除樣機故障，其中包括設計錯誤和工藝性故障。

1）脫機檢查

用萬能表或邏輯測試筆逐步按照邏輯圖檢查機中各器件的電源及各引腳的連接是否正確，檢查數據總線、地址總線和控制總線是否有短路等故障。有時為保護芯片，先對各管座的電位（或電源）進行檢查，確定其無誤后再插入芯片檢查。

1.5.2仿真調試

暫時排除目標板的CPU和EPROM，將樣機接上仿真機的40芯仿真插頭進行調試，調試各部分接口電路是否滿足設計要求。這部分工作是一種經驗性很強的工作，一般來說，設計制作的樣機不可能一次性完好，總是需要調試的。通常的方法是，先編調試軟件，逐一檢查調試硬件電路系統設計的準確性。其次是調試MONITOR程序，只有MONITOER程序正常工作才可以進行下面的應用軟件調試。

1.5.3硬件電路調試的一般順序

1）檢查CPU的時鐘電路。通過測試ALE信號，如沒有ALE信號，則判斷是晶體或CPU故障，這稱之為“心臟”檢查。

2）檢查ABUS/DBUS的分時復用功能的地址鎖存是否正常。

3）檢查I/O地址分配器。一般是由部分譯碼或全譯碼電路構成，如是部分譯碼設計，則排除地址重疊故障。

4）對擴展的RAM、ROM進行檢查調試。一般先后寫入55H、AAH，再讀出比較，以此判斷是否正常。因為這樣RAM、ROM的各位均寫入過‘0’、‘1’代碼。

5）用戶級I/O設備調試。如面板、顯示、打印、報警等等。

1.5.4軟件調試

軟件調試根據開發的設備情況可以有以下方法：

1）交叉匯編

用IBMPC/XT機對MCS—51系列單片機程序進行交叉匯編時，可借助IBMPC/XT機的行編輯和屏幕編輯功能，將源程序按規定的格式輸入到PC機，生成MCS—51HEX目標代碼和LIST文件。

2）用匯編語言

現在有些單片STD工業控制機或者開發系統，可直接使用匯編語言，借助CRT進行匯編語言調試。

3）手工匯編

這種方法是最原始，但又是一種最簡捷的調試方法，且不必增加調試設備。這種方法的實質就是對照MCS—51指令編碼表，將源程序指令逐條地譯成機器碼，然后輸入到RAM重新進行調試。在進行手工匯編時，要特別注意轉移指令、調用指令、查表指令。必須準確無誤地計算出操作碼、轉移地址和相對偏移量，以免出錯。

4）以上3種方法調試完成以后，即可通過EPROM寫入器，將目標代碼寫入EPROM中，并將其插至機器的相應插座上，系統便可投入運行。

硬件、軟件仿真調試經過硬件、軟件單獨調試后，即可進入硬件、軟件聯合仿真調試階段，找出硬件、軟件之間不相匹配的地方，反復修改和調試。實驗室調試工作完成以后，即可組裝成機器，移至現場進行運行和進一步調試，并根據運行及調試中的問題反復進行修改。

1.5.5調試

單片機控制技術應用越來越廣泛，其核心技術是單片機控制系統的設計。對工程技術人員來說，抓住系統的原理構成、軟件設計、硬件設計以及系統調試方法的要點是十分必要的。根據工作經驗，前面敘述的系統調試方法將會有助于從事這方面工作的技術人員及本專業的學習者。

第2章單片機的空調控制系統技術和量化要求

2.1空調控制系統的數字化控制

（以Infineon的8位單片機C504/C508）為例

2.1.1模糊智能控制

與普通空調的運行方式不同，變頻空調的壓縮機需要連續運行。其速度調節變得更加重要，要確保室內溫度波動限制在較小范圍內。事實上永磁直流無刷電機是一個多變量，非線性，強耦合的對象，需要智能控制才能取得比較滿意的效果。考慮到8位單片機的資源有限，本系統采用模糊控制來實現電機轉速的控制。因為C504/C508的CCU單元的通道0在塊交換模式下降了參與電機換相外，還可用來完成捕獲動作，故這個通道可以同時用于電機速度檢測。系統所用的模糊控制規則如下式：U=αE+（1-α）E式中，E為位速度誤差，Ec為速度誤差變化率，α為加權系數，在0和1之間取值，U為控制器輸出。通過調整加權系數，本系統可以對控制規則進行在線修正。

2.1.2功率變換電路

功率變換電路及其驅動和保護是直流無刷電機調速系統的最核心的部分。功率變換電路主要是整流橋和逆變橋。目前在國內變頻空調產品中這部分電路的角色主要是由智能功率模塊（IPM）來充當。所謂IPM，就是將功率變換電路，驅動，保護，檢測，輔助電源都集成在一個模塊內。

2.1.3單片機控制系統中控制算法

(1)直接數字控制

當被控對象的數學模型能夠確定時，可采用直接數字控制。所謂數學模型就是系統動態特性的數學表達式，它表示系統輸入輸出及其內部狀態之間的關系。一般多用實驗的方法測出系統的特性曲線，然后再由此曲線確定出其數學模型。現在經常采用的方法是計算機仿真及計算機輔助設計，由計算機確定出系統的數學模型，因而加快了系統模型的建立。當系統模型建立后，即可選定上述某一種算法，設計數字控制器，并求出差分方程。計算機的主要任務就是按此差分方程計算并輸出控制量，進而實現控制。

(2)數字化PID控制

由于被控對象是復雜的，因此并非所有的系統均可求出數學模型，有些即使可以求出來，但由于被控對象環境的影響，許多參數經常變化，因此很難進行直接數字控制。此時最好選用數字化PID（比例積分微分）控制。在PID控制算法中，以位置型和增量型2種PID為基礎，根據系統的要求，可對PID控制進行必要的改進。通過各種組合，可以得到更圓滿的控制系統，以滿足各種不同控制系統的要求。

2.2單片機控制系統的數字化

2.21采用數字化負荷隨動控制理論

運用現代化計算機技術、數字化自動控制技術，對中央空調設備運行進行綜合、優化；針對中央空調主機和輔機系統運行的工況和末端負荷的變化，采集其瞬間多種變化參數，對負荷進行隨動跟蹤；自動、準確、及時地對冷凍（溫）水泵、冷卻水泵、冷卻塔風機設備的運行參數進行采集，對系統各設備自動進行實時優化控制，使中央空調主機運行環境得以優化，使得主機工質和輔機系統各種流量跟隨末端負荷的變化而同步變化，確保中央空調系統在滿足舒適性的前提下，大幅度降低系統的能源消耗。即把負荷運行所不需要的，而系統運行又將會產生的這部分多余的冷量節省下來。

2.22中央空調數字化負荷隨動節能控制系統

控制精度高，同頻精度和穩定性好，可使中央空調系統節能達到20%以上。該技術、產品在國內、國外處于領先水平，具有高效節能、安全、舒適和方便管理的顯著效果。

第3章結論

單片機控制技術應用越來越廣泛，其核心技術是單片機控制系統的設計。對工程技術人員來說，抓住系統的原理構成、軟件設計、硬件設計以及系統調試方法的要點是十分必要的。隨著我國經濟實力的增長，開發新產品的思路上過去那種過多注重價格因素而使新產品開發上不了檔次的弱點有所改善，開始注意使用當前最先進的單片機開發高檔次的產品。由于單片機的開發手段目前仍以仿真器為主，公司能否提供廉價的仿真器，提供方便的技術服務與培訓，較之能否提供高性能、低價位的單片機有著同等的重要性。各單片機廠商在開發工具以及技術服務方面也進行著激烈的競爭。這種競爭與推出新型的單片機以顯示高技術方面的優勢是相輔相成的。競爭的結果是為單片機應用工程師提供更廣闊的選擇空間，而最終受益的是單片機產品的消費者，由于單片機對各行各業都有用，這種電子技術的進步導致各行各業的進步，也帶動了人類文明的進步。

【參考文獻】

[1]夏路易,石宗義《電路原理圖與電路板設計教程Protel99SE》北京希望電子出版社2002

[2]張義和《ProtelPCB99電路板設計教程》青島出版社2000

[3]陳杰,黃鴻《傳感器與檢測技術》高等教育出版社2002

[4]吳金戍,沈慶陽,郭庭吉《8051單片機實踐與應用》清華大學出版社2001

[5]張迎新、杜小平、樊桂花、雷道振《單片機初級教程》北京航空航天大學出版社2002

[6]吳金戌、沈慶陽、郭庭吉《8051單片機實踐與應用》清華大學出版社2002.

[7]數字電子技術

[8]模擬電子技術

[9]單片機原理機接口技術

[10]赫建國，鄭燕，薛延俠.單片機在電子電路設計中的應用.清華大學出版社2006-5

[11]南建輝等.MCS51單片機原理及其應用實例.清華大學出版社2004

[12]李玉峰，倪虹霞.MCS-51系列單片機原理與接口技術.人民郵電出版社2004-5

第5章致謝

本論文設計在（）老師的悉心指導和嚴格要求下業已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，無不凝聚著（）老師的心血和汗水，在我的畢業論文寫作期間，（）老師為我提供了種種專業知識上的指導和一些富于創造性的建議，沒有這樣的幫助和關懷，我不會這么順利的完成畢業論文。在此向（）老師表示深深的感謝和崇高的敬意。

篇（3）

2控制系統設計

2.1控制過程安全機制

2.1.1限位

為避免因軟件錯誤或硬件故障導致的執行機構上的運行失控，保護硬件設備與操作人員的安全，在存取機械手與取箱口的每個控制軸上除了在導軌的兩端安裝有硬件限位塊外，還必須使用限位開關來限制各軸的運動范圍。軟限位與硬限位配合使用，可以有效地防止運動部件跑出導軌。

2.1.2報警

當檢測到驅動器報警信號以后，CPAC將關閉該軸的伺服使能，急停該軸的伺服電機，同時該軸報警觸發標志位置。程序中檢測到報警觸發標志位以后，將故障狀態報告控制中心，同時點亮報警燈并開啟蜂鳴器，等待人工處理。

2.2運行速度的規劃

在本控制系統中，CPAC工作采用點位運動模式。在運動控制中，梯形速度曲線以耗能低、速度快、容易實現等優點成為常用的速度控制曲線。其速度與加速度的變化曲線如圖3所示。然而由于梯形速度曲線采用線性加速方式，其對應的加速度曲線不連續，因此存在柔性沖擊，導致執行機構在運動過程中的平穩性能差。為了既獲得平滑的加速度，又不失去梯形速度曲線的優勢，將梯形速度曲線加以改進得到S型速度曲線。S型速度曲線的運動過程由加加速段、勻加速段、減加速段、勻速段、加減速段、勻減速段、減減速段組成。本控制系統采用該速度曲線作為存取機械手各軸的速度控制曲線，避免了柔性沖擊因素。S型速度曲線由CPAC通過設置各軸運動參數中的平滑時間來實現。

2.3控制系統作業方式

在銀行保管箱自動存取系統中，存取機械手執行任務時可以選擇單一作業方式或復合作業方式。單一作業方式是：存取機械手從原點位置出發運行到任務指定的保管箱位置，將保管箱取出并送到取箱口，客戶操作完成后從取箱口處把保管箱送回箱架，然后返回原點位置。復合作業方式是：存取機械手接收到一批存／取保管箱任務后，從原點位置出發運行到第一個任務指定的保管箱位置，將保管箱取出并送到取箱口，客戶操作完成后從取箱口處把保管箱送回箱架，之后存取機械手不返回原點，而是直接執行下一個任務，不斷循環直到完成所有任務。

2.4CPAC運動控制

CPAC的運動控制部分是整個軟件系統設計的核心部分。CPAC運動控制軟件主要由系統初始化模塊、用戶界面模塊、運動控制模塊、數據讀寫模塊和網絡通信模塊組成。運動控制程序首先調用系統初始化模塊，然后檢查有無故障，如果系統運行正常，則通過網絡連接控制中心，查詢CPAC的控制方式，如果為手動模式，則進入手動模式運動控制子程序，否則進入自動模式運動控制子程序。用戶界面模塊為客戶提供登錄界面、圖形化的存／取保管箱命令，并顯示系統執行結果。運動控制模塊通過在OtoStudio軟件中調用CPAC運動控制庫GUC－X00－TPX．lib中的運動控制函數執行以下功能：設置伺服電機的速度、加速度、移動距離（脈沖數）；讀取光電開關對應的數字輸入口獲取光電開關的觸發狀態；往數字輸出口寫“1”、“0”來打開、關閉電磁開關。通過控制存取機械手、取箱口的執行機構、拉板以及拉勾的動作，實現保管箱的自動存取操作。數據讀寫模塊通過RS485總線控制激光條形碼閱讀器，讀取條形碼掃描結果。網絡通信模塊使CPAC通過以太連接控制中心，接收控制中心的命令與保管箱在箱架中的位置數據，并返回運行結果與報警信息。

篇（4）

Abstract

Thisarticlemainlyelaboratedhasbeenhangingthemovementcontrolsystemmerit,introducedwashangingthemovementcontrolsystemfunction,theprincipleandthedesignprocess.Ishangingthemovementcontrolsystemisoneofincontrolengineeringdomainimportantapplications,itsmaintargetistoiscontrolledtheobjectthemovementcondition,includingpath,speedandpositionimplementationcheck.Themovementcontrolsystemcompareswithothercontrolsystems,hasthesystemmodelsimply,thecheckalgorithmisunitary,alsonotcomplexcharacteristicandsoonnon-linearityandcouplingsituation.Alsoispreciselybecausethemovementcontrolsystemcanimplementtothepath,therunningrate,thepointingaccuracyaswellastherepetitionprecisionaccuracycontrolrequirement,hasthebroadapplicationforegroundineachcategoryofcontrolengineering,thereforethemovementcontrolsystemhasatpresentbecomeinthecheckstudyapplicationdomainverymuchsignificanttheresearchdirection.Throughthemonolithicintegratedcircuittosteppingmonitorcheck,implementedthemotor-driventocausetheobjectatontheboardwhichinclinedthemovement,ThecontrolsectionistheSST89E52monolithicmicrocomputerwhichSSTCorporationproducesprimarily,withwhenthe1602LCDliquidcrystalscreenandaccordingtoturnedhasimplementedwiththeuserinteractive,throughthekeyboardentrydifferentcontrolcommand,theliquid-crystaldisplaywasallowedtodisplaythesettingvalueandtherunthecoordinates.TheelectricalmachinerycontrolsectionusedLM324Nfourtotransportputsandisconnectedtheelectronicprimarydevicevoluntarilytodevelopthe42BYG205steppingmonitoractuationelectriccircuittoimplementtheelectricalmachineryaccuracycontrol.Thealgorithmpartiallyforwillsuitthemonolithicintegratedcircuitsystemtooperatecarriesonoptimizesmanytimes,willreducethemicroprocessortheoperand.Hascompletedtheobjectvoluntarilythemovementandaccordingtothedifferentsetuppathmovement.

KeywordsMagneto;1602LCD;LM324N;Drivecircuit

選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率。而在選用功率步進電機時，首先要計算機械系統的負載轉矩，電機的矩頻特性能滿足機械負載并有一定的余量保證其運行可靠。在實際工作過程中，各種頻率下的負載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內。一般地說最大靜力矩Mjmax大的電機，負載力矩大[1]。

選擇步進電機時，應使步距角和機械系統匹配，這樣可以得到機床所需的脈沖當量。在機械傳動過程中為了使得有更小的脈沖當量，一是可以改變絲桿的導程，二是可以通過步進電機的細分驅動來完成。但細分只能改變其分辨率，不改變其精度。精度是由電機的固有特性所決定。

選擇功率步進電機時，應當估算機械負載的負載慣量和機床要求的啟動頻率，使之與步進電機的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續工作頻率能滿足機床快速移動的需要。

基于單片機的懸掛運動控制系統，具有硬件電路結構簡單，精確度高，抗干擾性強等優點。

1.2課題目的

培養綜合運用四年大學所學知識去分析問題和解決實際問題的能力。在實踐中檢驗所學知識,從而加強理論與實踐的相結合。體驗一個科研項目開發的全過程，學會單片機開發應用方法,鍛煉應用能力,動手能力。本課題設計是具有一定難度的基于單片機的應用系統開發項目，培養學生創新精神和創新能力。通過這次畢業論文及設計，檢驗的綜合素質和專業教育的培養效果，并且使學會閱讀、利用英文文獻資料，閱讀并翻譯外文資料的能力，學會設計報告和論文。

1.3課題意義

隨著社會的發展、科技的進步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的自動控制系統開始進入了人們的生活，以單片機為核心的自動門系統就是其中之一。同時也標志了自動控制領域成為了數字化時代的一員[3]。它實用性強，功能齊全，技術先進，使人們相信這是科技進步的成果。它更讓人類懂得，數字時代的發展將改變人類的生活，將加快科學技術的發展。

通過對“微機控制自動門系統”的研究和設計，精心撰寫了微機控制自動門系統論文。本論文著重闡述了以單片機為主體，LED點陣顯示芯片及步進電機為核心的系統。

本設計主要應用SST89E58作為控制核心，LED點陣顯示芯片、步進電機、壓力傳感器、電位器相結合的系統。充分發揮了單片機的性能。其優點硬件電路簡單，軟件功能完善，控制系統可靠，性價比較高等特點，具有一定的使用和參考價值。

1.4應解決的主要問題

在基于單片機的懸掛運動控制系統中，主要分三個部分設計，一個是輸入和鍵盤顯示模塊；另一個是步進電機驅動模塊；第三個是最小系統和輸出模塊設計。主要解決的問題是：

1.單片機最小系統硬件設計；

2.步進電機驅動模塊設計；

3.輸出部分的軟硬件設計；

4.主程序設計；

5.繪圖板的設計。

1.5技術要求

設計一電機控制系統，控制物體在傾斜（仰角≤100度）的板上運動。

在一白色底板上固定兩個滑輪，兩只電機（固定在板上）通過穿過滑輪的吊繩控制一物體在板上運動，運動范圍為80cm×100cm。物體的形狀不限，質量大于100克。物體上固定有淺色畫筆，以便運動時能在板上畫出運動軌跡。板上標有間距為1cm的淺色坐標線（不同于畫筆顏色），左下角為直角坐標原點。

目錄

第1章緒論1

1.1課題來源1

1.2課題目的1

1.3課題意義2

1.4應解決的主要問題2

1.5技術要求2

第2章方案論證4

2.1可行性研究4

2.1.1經濟可行性研究4

2.1.2技術可行性研究4

2.1.3方案提出5

2.1.4方案分析5

2.1.3方案確定7

2.2需求分析7

第3章過程論述8

3.1概要設計8

3.1.1系統功能設計8

3.1.2系統結構設計8

3.2詳細設計9

3.2.1硬件設計9

3.2.2軟件設計19

第4章系統測試28

4.1硬件測試28

4.2軟件測試28

4.2.1單元測試28

4.2.2集成測試30

4.2.3功能測試31

4.2.4測試結果32

結論33

篇（5）

1系統介紹

鐵路沿線的各站點都裝設有用于照明的大型燈塔。目前對燈塔的控制一般采用集中控制方式，在控制室中使用多個閘刀對燈塔進行一對一控制。因燈塔和控制室常位于鐵路兩側，所以施工較困難，而且電纜的投資大，自動化水平也不高。采用電力線載波通信技術，在現成的電力線路上傳輸數據，無需裝設通信線路，也不占用無線通信頻道資源，可很好地解決這個問題。但由于電力線上存在高衰減、高噪聲、高變形等問題，它不是一個理想的通信媒介。因此要在電力線上實現可靠的載波通信，必須選用基于擴頻技術的抗干擾能力強的電力線載波專用Modem芯片來設計鐵路燈塔控制系統。

鐵路燈塔控制系統由一個主站和若干個子站構成，主站和子站掛接在單相或三上低壓電力線上。主站安裝于控制室內，子站安裝于各燈塔底座的控制箱內。主站和子站以擴頻電力線載波通信方式實現數據交換。

系統中站和子站的載波通信網絡接口控制器選用美國Intellon公司的SSCP300芯片。該芯片是一個高度集成的電力線收發器和信道存取接口，提供了CEBus（用戶電子總線）總線標準。CEBus是EIA（美國電子工業協會）制定并頒布的一種通信標準，目前為EIA-600。CEBus標準是一種應用于網絡的開放式通信協議，采用節點到節點的通信方式，數據傳輸速率為10kbps。CEBbus協議采用ISO/OSI協議中的四層：物理層、數據鏈路層、網絡層和應用層。一個CEBus信息由報頭和數據包組成，如圖1所示。報頭是載波偵聽多路訪問/沖突檢測（CSMA/CDCR）協議的一部分，發送方用監聽傳輸介質中是否有其它發送方占用信道，以獲取對傳輸通道的控制權。CEBus采用擴頻載波（SSC）技術，形成“Chirp”掃頻信號，對報頭采用ASK調制，數據包采用PRK調制，頻率范圍為100kHz～400kHz。

2硬件結構

2.1主站及子站的硬件結構

主站及子站的硬件結構如圖2所示。

主站以PIC16F877單片機為核心，由指示、鍵盤、RS232接口、在線編程接口、通信接口等單元組成。指示單元用74LS164串/并轉換芯片實現，接到PIC16F877單片機的RB5和RB4引腳。鍵盤單元用74LS165并/串轉換芯片實現，接到PIC16F877單片機的RA3、RA4和RA5引腳。主站定義了具有如下功能的按鍵：（1）一個燈塔的東西南北燈組選擇；（2）子站地址選擇；（3）鎖鍵盤；（4）運行命令。在線編程接口單元利用PIC16F877單片機的/MCLR、RB3、RB6、RB7四個引腳對CPU的在系統程序及定值進行修改。主站利用MAX202實現標準RS232通信接口，可與上位監控PC機進行數據通信，也可外接Modem來實現遠程通信。

子站由PIC16F877單片機、指示、在線編程接口。固態繼電器出口、地址編碼、通信接口等單元組成。地址編碼用于設置本子站的地址碼，用一個八位開關與PIC16F877單片機的RD口連接，共有256個編碼。每個子站裝有四個固態繼電器，用于開啟和關閉一個燈塔的東西南北四個方向的燈組。

2.2通信接口

主站和子站的通信接口原理如圖3所示。

SSCP300網絡控制器提供了一個與SPI兼容的主處理器接口，將PIC16F877的RC3（SCK）、RC4（SDO）、RC5（SDI）引腳定義用于SPI串行通信，分別與SSCP300的SCLK、SDI、SDO連接。SSCP300的片選信號/CS、復位信號/RST及中斷信號/INT分別連接與PIC16F877的RB3、RB2及RB1引腳。由SSCP300產生的“Chirp”波形輸出到其SO管腳，經放大、三級濾波、SSCP111媒介接口IC放大后，被傳輸到電力線耦合電路并送至電力線。由電力線經耦合電路來的“Chirp”波形經無源六級LC構成的濾波器后，被傳輸到SSCP300的SI引腳。耦合電路采用鐵氧體磁環作為耦合變壓器的磁芯，變比為1：1，初次級線圈的匝數均為7。采用TVS來抑制較大幅度或較大加速度的瞬間電壓。

3軟件結構

系統的軟件采用模塊化結構，主要包括初始化模塊、輸出控制模塊、鍵盤掃描模塊、通信模塊等。整個軟件分為主站軟件和子站軟件兩部分。下面以通信模塊軟件的設計為例來說明程序設計方法。

SSCP300向與之連接的PIC16F877單片機提供CEBus服務。PIC16F877單片機通過SPI接口對SSCP300進行初始化、層信息設置、數據鏈路的存取控制設置等操作。完成以上步驟后，可進行數據的發送和接收。

PIC16F877單片機與SSCP300間各種形式的數據交換由控制命令來實現。常用的控制命令、十六進制碼及功能如表1所示。一般情況下，命令后緊跟數據長度，接著為數據信息。

表1常用控制命令

命令碼命令值命令名稱功能

RST

LR

LW

IR

PR

PT

WRS-460X01

0X02

0X03

0X04

0X08

0X09

0X46Reset

Layer_Management_Read

Layer_Management_Write

Interface_Read

Packet_Receive

Packet_Transmit

Write_Register_46復位

讀層信息

寫層信息

讀標志位

接收分組

發送分組

設置數據鏈路控制

3.1SSCP300的初始化

當電源接通或執行復位命令時，SSCP300將執行一個內部診斷和建立序列。直到此序列被執行完畢，命令才能被送至SSCP300。在對SSCP300進行初始化之前，PIC16F877要完成I/O口的初始化、片內RAM初始化以及SPI接口的初始化。

3.2層信息設置

初始化完成后可進行層信息設置。層信息設置的數據長度為7個字節，字節0為控制方式，一般設為數據鏈路（DLL）方式；字節1為組地址的低八位；字節2為組地址的高八位；字節3為設備地址的低八位；字節4為設備地址的高八位；字節5為系統地址的低八位；字節6為系統地址的高八位。在設置地址時應注意某些段內的地址為保留地址，不要使用，如0x0000為廣播地址。

在層信息設置的過程中，首先單片機向SSCP300寫入LW命令及數據長度“0X07”,然后確定好0～6字節的數據信息。層信息設置完成后，應用LR命令讀回，判斷讀回信息與寫入信息是否一致。如果一致則說明設置成功，否則應重新初始化后再設置層信息。

3.3數據鏈路存取控制設置

若節點之間的通信采用地址應答方式ADRACK或地址非應答方式ADRUACK，則應進行數據鏈路存儲控制設置，由命令WRS-46來實現，數據長度為1。可設置的內容為：（1）在主處理器的每個發送期內需要發送ADRUACK的次數；（2）在信道間存取的時間；（3）對于ACK和ADRUACK，是否需要嘗試多信道存取。

3.4數據的發送和接收

篇（6）

如何從模具制造類企業的實際項目出發，制定既符合現實需要又能體現教育認知發展的設計項目選題。從企業的實際項目入手，將高校研究理論在真實項目實踐中完成，體現產學研一體化應用轉型，為模具企業的實際項目保證科學的理論支持。

2畢業設計形式

根據材料成型及控制工程專業工科學科的特點，培養社會需要的各類職業崗位技術能力，畢業設計應在形式上實現多元化，學生可以依據自己的特長完成產品結構的設計、制造工藝的研究，產品模擬分析或是生產管理的革新等等，不僅體現學生自身的個性特征，更能提高學生的職業興趣，合理規劃職業生涯。

3畢業設計時間安排

以往的畢業設計開展的時間與畢業實習和找工作交織，匆匆而過，質量難以保證。項目化畢業設計以教學大綱為依據，必須科學安排時間，合理處理畢業實習和設計的交融。

4畢業設計指導方式

按照前期對畢業設計的選題，必須建立與選題相適應的畢業設計指導方案。改變以往專職教師單一指導的模式，為保證學生的實踐技能和理論水平的同時提升，實現企業和專職教師的聯合指導模式。畢業設計答辯形式：在前期選題、綜合指導方式模式基礎上，改變從前學生講、老師聽，提問的單純形式，結合學生設計的不同特點，采用企業技改提案、研討會等答辯形式，給予學生展示自己研究成果的機會。畢業設計最終成績評定辦法：綜合前面的研究，保證學生學有所用，進行全方位的評價，尤其關注企業對于學生畢業設計中展現綜合能力的評定。

二項目化材料成型及控制工程專業畢業設計改革的創新點

1思路創新畢業設計改革的思路

創新在于以就業為導向，關注職業崗位能力需求，更好的實現校企人才“零對接”，以項目為載體，將材料成型及控制工程專業的畢業設計貫穿于大學培養的全程實踐教學，提高學生實踐能力，學習興趣，增加就業砝碼。

2方案創新從模具專業的市場

人才需求出發，以“理論夠用，重應用能力”的能力本位培養方式為指導，改變以往理論過重，走過場，脫離實際生產的畢業設計方案，建立操作性強、針對就業性強的項目化畢業設計方案。這也是應用型本科工學發展的必然趨勢。

3實踐理論相結合

在材料成型及控制工程專業2010屆畢業生畢業設計中采用項目化畢業設計方案，取得了不錯的成效，學生普遍反映明白自己要學什么，干什么，為什么，主動積極性高漲，在實踐中提出了一些實用的技改創新，服務社會。

4以就業為導向的項目化材料成型及控制工程專業畢業設計改革的應用價值

畢業設計的改革可以緩解高校與社會人才培養的矛盾，提高學生的就業，其應用價值主要表現在：（1）項目化的畢業設計方案有助于校企合作，用人單位提前介入人才培養，培養適合產業發展的技術人才。（2）項目化的畢業設計能夠保證教學質量，提升職業能力培養。（3）項目化的畢業設計方案縮短了高校與就業從業的適應期，增加了學生的實際工作經驗，幫助學生就業，提高學生的綜合素質和職業能力。

篇（7）

【關鍵詞】意義;效益;建設;內部控制體系

實踐證明,內部控制與風險管理是現代企業經營管理的必備“武器”。近幾年,企業面臨的風險日益增多,美國的《2002年薩班斯—奧克斯利法案》(簡稱SOX法案)、COSO2004年的《企業風險管理——整合框架》、我國國資委2006年的《中央企業全面風險管理指引》以及財政部2008年的《企業內部控制基本規范》等一系列法律法規緊鑼密鼓的制定,企業也在不斷地認識、建設并有效地利用內部控制體系和風險管理體系。

從內部控制理論的發展歷程看,內部控制的控制重點就是企業風險,對風險的管理主要是通過內部控制體系控制關鍵風險點來實現的。風險管理是建立在內部控制基礎之上的、具有更高層次和綜合意義的控制活動。如果離開良好的內部控制系統,所謂的風險管理只能是一句空話而已。因此,鑒于中國目前大多數企業內部控制體系尚未構建或構建不完善,筆者主張中國企業應先構建基于風險管理的行之有效的內部控制體系,并通過對該體系的有效執行,實現對企業主要風險的管理。

一、中國企業內部控制體系建設的意義

企業內部控制體系建設的意義來自于企業面臨的挑戰和機遇,是企業自身發展的迫切要求,主要體現在以下幾個方面。

(一)實現企業戰略目標的要求

學術界不同學派關于戰略的觀點和假設等不盡相同,但都承認“核心競爭力”是企業競爭優勢的所在。核心競爭力戰略理論認為,企業要想長期穩定地保持其競爭優勢,必須通過制定正確的戰略目標,培養和發展能使企業在未來市場居于有利地位的核心競爭力。而制定的戰略能否最終實施,取決于企業各個業務流程的有效執行。有效執行的內部控制體系不但對企業戰略目標起到了強勁的科學支撐與持續保障作用,還使企業具備識別和管理整個企業多種風險的綜合能力,這有助于減少企業的不確定性與盈利的波動性,進而增強企業的核心競爭力。

(二)建立現代企業制度的要求

現代企業制度的核心內容包括規范和完善的企業法人制度、嚴格而清晰的有限責任制度、科學的企業組織制度、科學的企業管理制度以及企業破產制度和外部保障制度等。構建并執行這些現代企業制度內容,都需要切實可行的內部控制體系建設,因為現代企業制度和內部控制體系建設之間是相輔相成的。

(三)企業生存發展的要求

自2004年年底以來,“中航油事件”5.54億美元的虧損、中儲棉10億元的虧損等國有資產接連不斷的巨虧噩夢,在國內外引起了巨大震動。由于這一系列事件的主要原因是企業內部控制體系方面存在嚴重缺陷,使人們意識到切實加強企業的風險控制已到了危及企業生存的刻不容緩的地步。

(四)參與國際競爭的要求

參與國際競爭的前提是要和國際上大多數企業處于基本相同的經營環境中。但從國外企業的風險管理實施進展看,自美國SOX法案對在紐約上市的公司提出建立內部控制體系的要求后,許多國際大公司對內部控制體系的建設進行了完善和改進,并在此基礎上進一步建立了全面風險管理體系。中國企業要參與國際競爭,就必須逐步建設內部控制和風險管理體系,不斷縮短與國外企業風險管理的差距,在國際競爭中不斷加大投資并購等業務的成功率。

(五)投資者對企業預期的要求

投資者包括現實投資者和潛在投資者,他們的目的基本都是取得預期的收益。而內部控制的目標在于有效率和有效益的經營、循規守法進而保護企業財產安全,這正是實現企業收益的保證。循規守法主要通過完善的內部控制流程來保證。內部控制體系有利于保證企業的保值、增值,最終實現投資者的利益預期。

(六)國內外法律法規的要求

首先是國內法律法規的要求。我國政府有關部門制定了一系列法律法規,要求企業通過內部控制體系建設來管理風險。法律法規是需要企業遵循的,所以,企業必須構建完善的內部控制體系。其次是中國企業到國外上市的法規要求。比如中國企業到美國上市,必須遵循SOX法案,該法案中最難操作、最復雜、耗費成本最高的404條款要求所有到美國上市的企業建立風險內部控制機制。

二、企業建設內部控制體系將獲得的效益

企業建立的目的是盈利,內部控制體系也必須為企業帶來效益,企業才有動力愿意去實施這項工作。在構建有效的內部控制體系過程中,企業至少可以從以下幾個方面獲得效益。

(一)通過理順關系來解決企業現存的管理問題

為了建立行之有效的內部控制體系,企業必須對本企業內部的業務流程進行梳理。企業在梳理各業務流程時,首先要對業務流程中可能存在的風險進行識別,通過分析識別,將企業歷年累積的管理問題挖掘出來,并通過風險清單的方式進行明示;其次要對這些風險進行有效的評估,通過評估來判斷風險的大小及風險的特性等;最后要對癥下藥,對識別出的管理問題進行有效的解決,解決問題的關鍵是通過業務流程梳理明確權責關系,進而提高企業的管理能力。可見,這個過程主要是通過業務流程的梳理,發現和解決現存的管理問題,并對構建行之有效的企業內部控制體系做好鋪墊。

(二)通過提升企業整體管理水平來提高企業經營效率與效果

如果企業通過對業務流程的梳理構建了行之有效的內部控制體系,該體系毫無疑問會有效防范和抵御風險,并將風險控制在萌芽狀態或控制在企業可承受的能力范圍之內。內部控制體系的有效執行,最終會提升企業整體管理水平,而企業整體管理水平的提升就意味著企業經營效率和效果的提升。

(三)通過企業增值來更好地回報投資者

實踐證明,完善的內部控制體系及其有效實施能最大限度地保護投資者的權益,內部控制的缺失則可能給投資者帶來無法挽回的損失。安然、世通等的破產都是由于內部控制體系不完善造成的,給投資人造成了巨大損失。企業經營與管理的最終目的都是為了增加企業價值,最大化投資者利益。內部控制執行的好壞將直接影響企業價值最大化目標的實現,而執行有效的內部控制體系能夠在促進企業發展的同時給投資者帶來更高的價值回報。

三、中國企業成功建設內部控制體系的關鍵因素

企業內部控制體系建設主要包括具體構建階段和長期實施階段。由于企業各種環境因素會發生變動,內部控制體系的制定就不可能一勞永逸,而需要根據環境的變化和企業發展的要求進行不斷的完善和修訂。但不管是在具體構建階段還是長期實施階段,企業要想成功建設內部控制體系,必須把握以下關鍵因素,并盡可能做到。

(一)力求管理層高度重視,并將高管的重視制度化

內部控制體系是一項龐大的系統工程,需要公司各級領導的支持和大力配合。例如,董事會的承諾與投入能極大地推動企業內部控制體系的構建與實施;經理的素質、品行關乎企業的發展,進而影響到內部控制的效率和效果。實踐證明,企業有效的管理是從高層開始的,所以,企業應該在相應的規章制度中將高管的重視和參與制度化,以有效推進內部控制體系的執行。

在內部控制建設過程中,將高管的重視和參與制度化,至少應體現在以下幾個方面,以保證高管能夠積極支持風險內部控制的構建與實施:

1.成立內部控制領導小組和工作組,并由董事長及CEO等高層管理人員任組長;

2.協調風險管理部門與業務部門之間的關系;

3.強化業務操作的合規觀念,結合內控要求,明確部門職責,優化部門設置;

4.通過全員會議提升全員風險管理意識,形成完整的內部控制制度體系,將風險理念融入企業文化;

5.形成強有力的監督考核機制,并對內部控制工作的設計和執行給予有力的監督和指導;

6.由CEO等高級管理人員親自聽取內部控制和風險報告。

(二)構建嚴密的組織保障,落實內部控制職責

內部控制體系的構建和實施需要相應的組織保障,即企業應成立各級內控機構,落實內控職責。一般而言,內部控制機構至少應該包括:規范的公司法人治理結構和各層級的風險管理職能部門。

規范的公司法人治理結構是促使內部控制體系有效運行,保證內部控制功能發揮的前提和基礎,是實行內部控制的體系環境。各層級的風險管理職能部門應涵蓋企業決策和管理者(如董事會、CEO、CFO等)、風險管理職能部門、經營系統、內部審計、外部審計等部門。由于不同企業的組織結構、經營特點、管理風格等也不同,具體設置時,風險管理的機構和職責也不同。例如,《企業內部控制基本規范》明確規定內部控制機構必須有專門或指定機構,并將內部控制最高決策機構設在董事會。圖1為董事會控制下的風險管理各部門的職責分工。

從圖1可以把企業風險管理的職能部門和職責歸為風險管理的四道防線:第一道防線——各相關部門和業務單位;第二道防線——風險管理部門;第三道防線——內部審計部門;第四道防線——外部審計和公共監督。這四道防線構成嚴密的內部控制組織保障,各司其職,真正的落實內部控制職責。

(三)整章建制,構建體系化的制度保障

在大力倡導企業內部控制體系之前,中國大部分企業的內部控制體系都沒有完善的制度保障,都是按照經驗和習慣行事。大凡成功的企業都有一套系統、科學、嚴密、規范的內部控制體系。因此,要構建和實施完善的內部控制體系,必須要有體系化的制度保障。當內部控制體系構建后,企業一般應從兩個方面考慮制度建設的問題。

1.固化建設期已經規定的規章制度。在構建期,企業會有許多規章制度,例如《溝通訪談管理辦法》、《工作紀律管理辦法》、《培訓管理辦法》、《文檔管理辦法》等,其中有許多是適用于企業長期實施階段的。所以,在內部控制體系構建成功后,就應著手對建設期的許多規章制度進行重新審視,按照長效機制的要求對其進行修訂,并將其固化,使其在今后的內部控制工作中繼續發揮應有的作用。但要注意的是,在內部控制執行過程中,這些制度并非不變,需要在此基礎上隨著環境的變化隨時對其進行評價和修訂,進而有效地指導企業解決長期實施過程中出現的問題。

2.及時形成長期實施階段的規章制度。長期實施階段的規章制度是一個有機的體系,主要應包括:建立科學、有效的激勵約束機制;建立涵蓋所有業務的全面、系統、成文的政策、制度和程序;建立風險控制的責任制度;建立嚴格的問責制度;建立長期的檢查制度;重新規定企業的培訓制度;建設風險管理報告制度等。在內部控制體系構建成功后,企業必須著手對這些規章制度進行定制和完善,以保證構建的內部控制體系有效執行。

(四)形成科學的項目管理

由于內部控制體系涉及到多個學科、多個領域的知識,需要精心設計,管理好內部控制體系中的各個環節。在內部控制實踐中,企業一般會把各個環節稱之為一個項目進行管理。美國項目管理學會認為一個有效的專業項目管理者必須具備范圍管理、人力資源管理、溝通管理、時間管理、風險管理、采購管理、費用管理、質量管理及綜合管理能力。將內部控制看作一個項目進行管理,可以從系統的角度優化內部控制體系。例如通過范圍管理,使內部控制覆蓋公司可能遭受風險的所有層面;項目的時間管理是為了確保項目最終按時完成的一系列管理過程;人員管理的宗旨就是要使企業的所有員工(從最高層到最低層)都各得其所,各盡其才,全部朝著有利于達成企業目標的方向發展等等。

(五)堅持持續的培訓宣傳

內部控制體系是靠人去執行的,再好的制度如果沒有高素質的人去執行也不會產生好的效果。所以,加強對員工的培訓,應是內部控制建設中的重要內容。同時,管理者還應創造適宜的工作環境、工作條件以便滿足職工的尊重需求和自我實現的需要,采用適當的激勵手段調動職工工作的積極性和創造性。

在內部控制體系的建設期,內部控制項目組一般會采取集中培訓、會議交流、內部網頁、問題解答、電話熱線、信息簡報等形式多樣的宣傳貫徹方法,使大家在思想上、組織上、行動上達成共識。進入長效機制后,培訓工作仍然不能放松,因為一方面企業的經營環境在不斷的變化中;另一方面,對現有流程的維護等工作也需要不斷進行培訓。可見培訓在內部控制設計、實施和長效機制中自始至終應貫穿于企業的管理中。

篇（8）

步進電機驅動電路(見圖3)主要由細分電路、驅動控制芯片和光耦隔離電路組成。步進電機轉動的角位移和輸入的脈沖數目要求嚴格成正比。如果按照整步的工作方式，會受到步進電機振動大、噪聲大等影響;運用細分，不僅可使振動和噪聲減小，且可以減小步進電機誤動作產生的平臺傾斜度偏移，從而減小激光定位的誤差;并且，細分數取得越高，在遠端產生的偏移量越小。為了使步進電機工作的誤差盡可能的小，本設計中驅動電路采用高細分步進電機驅動芯片THB6128。圖3中，M1、M2、M3端為細分的設定端，根據這3端所提供的高低電平的不同，有1、1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64、1/128多種細分可選，當三端全為高電平時，細分為128。CW/CCW端為電機正反轉控制端，CW/CCW為低電平時，電機正轉;反之，電機反轉。ST/VCC端為低電平時，THB6128進入待機，功耗極低。另外，為了防止對電源或對地短路，該芯片內置溫度保護及過流電路。驅動芯片與單片機相連的端口均采用光耦隔離，U8、U10、U11為光耦隔離，防止電機驅動電路與單片機控制電路產生干擾;LED可以直觀顯示隔離控制的通斷。

1.2激光旋轉控制電路設計

激光發射電路主要由步進電機驅動電路、激光發射控制電路、光耦隔離電路及細分電路構成，如圖4所示。激光發射器控制電路主要完成控制激光發射器發射和轉動，保證其發射的激光能實時完成激光接收靶跟蹤，使農田平地機被實時控制。由單片機輸出的激光發射器發射信號通過光耦隔離電路后輸入激光發射器控制電路。其中，JG為單片機P46端口的控制輸出端，U17為電路的光耦隔離器。激光發射器的旋轉由步進電機驅動電路控制，由單片機輸出信號控制THB6128的使能、脈沖及方向端從而控制激光發射器的旋轉。

1.3電源電路設計

電路選擇采用簡單高效電源芯片LM2576，該穩壓器是單片集成電路，能實現熱關斷和電流限制保護，能驅動3A負載。控制核心的電源設計如圖5所示。在直流電源輸入端加入TVS瞬變電壓抑制二極管PK6E22A，該二極管能在收到反向瞬態高能量沖擊時，迅速將兩極間的高阻抗變為低阻抗，同時吸收高達數千瓦的浪涌功率，有效地保護電子電路中的電子元器件免受浪涌脈沖的破壞［4］。為了防止功率地跟信號地之間的互相干擾，在電源電路設計中，功率地和信號地之間加入了電感L2進行隔離。

2系統軟件設計

由于農田平地機激光發射平臺調平控制系統的工作環境的惡劣性，易對數據的采集造成干擾，再加上傾角傳感器自身存在的溫度漂移等，會加大傾角數據采集的誤差。因此，對傾角傳感器采集的數據時，先采用基于限幅濾波法和遞推算術平均值濾波算法相結合的復合濾波法算法對數據進行預處理［5］，接著采用角度偏移與溫度變化的三次曲線對傾角傳感器溫度漂移進行補償，提高數據采集的準確性［6］。另外，由于步進電機的非線性特征，對其非線性參數進行整定較困難，而常規的PID算法由于參數整定過程繁瑣，實施起來較復雜，并且在越接近預設的目標值時，越容易產生超調而抖動，影響其控制效果的進一步提高。因此，采用基于RBF神經網絡的PID算法控制器對步進電機進行控制，能保證步進電機控制系統的響應性能提升，響應時間縮短，動態性能、自適應性和魯棒性更佳。系統總體流程圖，如圖6所示。系統初始化后，首先進行傾角數據采集，系統采集當前的平臺的傾角數據后，經過濾波和補償處理，直接交給單片機進行判斷:如果到達調平的預設值，則結束。沒到達預設值的話，如果是大于預設值，則電機正轉，控制平臺支腿進行相應的伸縮調整平臺的傾斜度，再重新進行數據采集;如果小于預設值，則電機反轉，控制平臺支腿進行相應的伸縮調整平臺的傾斜度，再重新進行數據采集。如此反復進行平臺調整，直至達到預定的平臺傾斜度為止。

3試驗分析

本文設計的農田平地機激光發射平臺調平控制系統主要是為提高農田平地機的雙激光源定位系統的精度做準備，在雙激光源定位系統中發揮重要的作用。而整個調平過程中，由于傾角傳感器和調平電機的特性，此控制系統主要受溫度影響。所以，本試驗在激光發射器校準完成后，設計了在加入基于RBF神經網絡的PID控制方法對電機控制，并在不同溫度環境下的試驗。將調整平臺置于不同的溫度環境中，同時讓激光器支座處于允許的任意傾斜角度狀態，分別測試支座在大傾角(20°～30°)和小傾角(10°左右)狀態下系統調整的可靠性。

1)13℃時，大角度調平試驗數據如圖7所示。

2)13℃時，小角度調平試驗數據如圖8所示。由圖7、圖8可知，采用基于RBF神經網絡的PID控制調平時，在農平地過程中調平過程的前期，調平速度快，當角度越接近目標角度時，速度明顯減慢;若達到調平要求的預設精度值0．03°時，調平停止;而且在調平過程中很少出現超調和振蕩，當傾斜角度較小時，調平完成的時間相對較短。

3)25℃，大角度調平試驗數據如圖9所示。

4)25℃，小角度調平試驗數據如圖10所示。由圖9和10可知，當溫度變化時，平臺大傾斜角度和小傾斜角度的調平規律與圖7和8相似。這說明經過加入基于RBF神經網絡的PID控制方法后此系統受溫度影響不大。

篇（9）

USB2.0設備連接到主機后，主機給設備供電并發送復位信號復位設備，之后設備進入全速模式工作，由圖2所示在fullspeed狀態檢測到SE0(linestate[1:0]=00)持續2.5μs后,高速握手開始，設備控制器進入sendchirp狀態，設備向主機發送一個持續時間大于1ms的K(linestate[1:0]=01)信號以檢測主機是否支持高速模式。設備進入recvchirp狀態并準備接收來自主機的JK序列。主機支持高速并檢測到K之后，向設備發送JKJKJK序列以檢測設備是否支持高速模式。設備控制器在recvchirp狀態成功檢測到3對JK序列后高速握手成功，進入到highspeed模式工作；否則，設備以全速模式工作。

2設備掛起

根據USB2.0協議，為了減小功耗，當總線3ms沒有動作時，設備需進入掛起（suspend）狀態，設備在掛起狀態只能消耗小于500μA的電流，并且進入掛起后設備需要保留原來的狀態。(1)全速模式掛起:檢測到總線狀態為SE0達到3ms，設備從fullspeed狀態進入suspend狀態。(2)高速模式掛起：設備工作在高速模式時，由于高速復位和高速掛起都是發送一個大于3ms的總線空閑信號，因此設備需要區分這兩個事件。如圖2，處于highspeed狀態時，設備檢測到總線空閑(SE0)3ms，進入hsrevert狀態。之后檢測總線狀態不為SE0，此后設備掛起。假如在hsrevert狀態后還檢測到SE0持續100μs,則判斷為高速復位，clrtimer2=1。設備狀態轉換到sendchirp狀態，開始設備的高速握手。

3掛起恢復

設備處于掛起狀態時，在它的上行口接收到任何非空閑信號時可以使設備恢復工作[5]。(1)全速掛起恢復：設備從掛起狀態起檢測到的不是持續的J，則恢復到fullspeed狀態，以全速模式工作。(2)高速掛起恢復：掛起時保留著高速連接狀態，highspeed=1且hssupport=1,掛起恢復需要判斷是由總線動作引起還是系統復位引起。設備中測到總線狀態為SE0，說明是由復位引起的掛起恢復，設備狀態進入sus-preset，然后檢測到SE0持續2.5μs后，進入高速握手過程sendchirp狀態；反之，檢測到掛起恢復信號K，則設備從掛起恢復到高速模式。

4復位檢測

集線器通過在端口驅動一個SE0狀態向所連接的USB設備發出復位信號。復位操作可以通過USB系統軟件驅動集線器端口發出復位信號,也可以在設備端RE-SET信號置1，進行硬件復位。(1)設備是從掛起狀態復位：在suspend狀態檢測到SE0時，設備跳轉到suspreset狀態，檢測總線狀態為超過2.5μs的SE0后設備啟動高速握手檢測，即進入sendchirp狀態。(2)設備從非掛起的全速狀態復位：設備在檢測到2.5μs<T<3.0ms的SE0狀態后啟動高速握手檢測。硬件縱橫HardwareTechnique(3)設備從非掛起的高速狀態復位：設備在high-speed狀態檢測到總線上持續時間3.0ms的SE0后，設備狀態轉換到hsrevert，以移除高速終端并重連D+的上拉電阻，此時為全速連接狀態；之后設備需要在100μs<T<875μs的時間內采樣總線狀態,檢測到SE0持續2.5μs后，進入sendchirp狀態，開始高速握手過程。

篇（10）

2、設計過程質量控制

為了實現產品的優質質量，加強設計和開發的控制是頭等重要的工作。設計和開發的質量控制點有許多個方面，包括控制設計和開發的輸入和輸出，開展六性設計、設計評審、設計驗證、設計確認、設計更改、試驗控制等工作，實施技術狀態管理，控制技術狀態更改。這些主要的質量控制點還可以擴展到更多的質量控制環節，進一步細化質量管理工作。

2.1確定設計輸入、輸出

設計輸入要求是設計的依據，而設計輸出是設計和開發過程的結果，提供了產品和有關過程的特性或規范，也是開展質量保證工作的依據，所以我們要規范設計輸入、輸出的要求，建立基線。完整準確地確定設計要求，理解用戶的需求，還要考慮用戶的潛在要求。設計輸入要求通常包括：用戶要求、功能要求、性能要求、設計要求、法律法規要求。應該對設計輸入進行評審，與用戶進行溝通，并通過會簽等形式固定溝通的結果。對要求的更改應進行技術狀態管理。設計輸出的圖樣、文件、規范等是制造、安裝和檢驗的輸入，最終都應通過定型得到確認。

2.2將“六性”要求設計進產品中

在設計和開發過程中，需確定產品的可靠性、維修性、保障性、測試性、安全性、環境適應性要求，運用優化設計和“六性”專業工程實施設計和開發。依據研制總要求(研制任務書、技術協議)規定的“六性”要求來確定滿足“六性”要求的計劃和措施。“六性”工作計劃可以單獨編制，也可以再質量計劃中作出規定。具體管理要求可參照GJB450A等標準結合產品實際作出規定。

2.3設計評審

裝備產品研制程序要求承制單位必須建立分級、分階段的設計質量、工藝質量和產品質量評審制度以及進行試制、試驗前的準備狀態檢查。設計評審應納入研制計劃，未按規定要求完成設計評審，不能轉入下一階段工作，與所評審階段有關的職能代表都應參加該階段設計和開發的評審活動。必要時進行“六性”以及元器件、原材料和計算機軟件等專題評審，也可以與其他設計評審一起進行。為求設計評審有實效不走過場，首先要明確設計評審各方的責任：評審組織單位對人員、資料準備與提供、評審意見處理及追蹤管理并運用PDCA過程改進方法不斷改進和提高評審的有效性負責；評審組對評審意見結論建議的正確性負責；型號總師系統對總結報告、資料正確性、對意見和建議采納與否的后果負責；質量部門對評審后的跟蹤管理負責。

2.4設計和開發驗證與確認

設計和開發驗證是為了證實設計和開發的輸出是否滿足輸入的要劉劍聶磊黃婕婷江西洪都航空工業集團江西南昌330001求，設計和開發驗證應按設計和開發策劃的安排進行，一般在形成設計輸出時進行。設計驗證具有層次性、階段性、多方式、迭代性的特點，設計驗證的方法包括試驗、演示、分析、評審、檢驗、仿真。承制單位應保存設計和開發驗證的結果及由驗證而采取的任何必要措施的記錄，對于顧客要求控制的驗證項目，應在相關文件中予以明確并通知顧客參加。設計和開發確認的目的是證實設計和開發產品滿足規定的適用要求或已知的預期用途要求，設計和開發確認應按設計和開發策劃的安排進行，只要可行，應在產品交付或實施之前完成。設計和開發確認的方式可以包括對設計和開發的產品交付顧客試用及模擬試驗等。承制單位應保存設計和開發確認結果及由確認而采取的任何必要措施的記錄。

2.5設計和開發更改控制

設計和開發的更改是對設計和開發的輸出的變更，包括經過評審和批準的階段設計和開發的輸出的變更。引起設計和開發更改的原因很多，可能有產品要求的變更引起，也可能由適用于產品法規的變更引發，也可能由設計評審、驗證、確認活動發現的問題或生產過程發現的設計問題等引發。所有設計和開發更改在正式實施前必須得到規定的批準人員的批準才可以實施更改，重要的設計更改如影響裝備戰術技術性能、結構、強度、通用性、互換性重要的接口、“六性”等，應參照GJB3206A-2010《技術狀態管理》、GJB5235-2004《軟件配置管理》等標準進行系統分析和驗證，確保符合論證充分、各方認可、試驗驗證、審批完備、落實到位的原則。承制單位應保持設計和開發更改的有關記錄，包括更改的申請、評審、驗證、確認、審批的記錄和更改的實施和標識的記錄，設計更改應符合技術狀態管理的有關規定要求。

2.6試驗控制

根據設計和開發輸出的要求，試驗前需編制試驗大綱，明確試驗的項目、內容、以及試驗的程序、條件、手段和記錄的要求，試驗前的需做好準備狀態檢查。試驗應按試驗大綱規定的程序進行試驗并嚴格執行試驗設備的操作程序，確保試驗條件和試驗設備處于受控狀態，并按規定要求做好記錄。對試驗過程發生的任何問題都應分析原因、采取措施，待問題解決后才可繼續試驗。對任何超越試驗程序的活動都應經過嚴格的審批，試驗過程的變更應征得顧客同意。對試驗發現的故障和缺陷要運行產品故障報告和糾正措施系統，采取有效的糾正措施并進行試驗驗證，試驗過程變更時應征得顧客的同意。對按試驗大綱所收集的試驗數據和原始記錄進行整理、分析和處理，并對試驗的結果進行評價。試驗過程、結果及任何必要措施的記錄應予保持。

2.7實施技術狀態管理，控制技術狀態更改

技術狀態管理是運用行政和技術手段，建立各種程序，對產品技術狀態實施有目的、有計劃、有步驟的管理。承制單位應實施技術狀態管理，內容包括技術狀態標識、技術狀態控制、技術狀態紀實、技術狀態審核。建立控制技術狀態更改的制度，保證更改受到系統地評價、協調、批準及實施并把更改正確地反映在技術文件及更改控制文件內，跟蹤產品技術狀態的全部歷史。通過嚴格控制更改，控制偏離許可、讓步，保證文文相符、文實相符，保證技術資料完整、配套、協調，可以實現以最低的費用和最短的周期研制出滿足質量要求的產品。

篇（11）

2基于AT89C51單片機的水溫控制系統設計

2.1系統設計

基于AT89C51單片機的水溫控制系統采用了當前應用廣泛的AT89C51單片機，以AT89C51單片機做為核心部件，以匯編語言對其進行編程控制其它輔助系統，用PID算法來控制PWD波的產生，進而實現系統溫度的控制。

2.2硬件設計

基于單片機水溫控制系統硬件主要由單片機基本系統、溫度傳感器、電爐、繼電器、顯示電路、報警電路、鍵盤等組成。

（1）單片機基本系統。單片機基本系統采用了AT89C51芯片，它由基本供電電路、時鐘電路和復位電路組成。鍵盤、顯示電路、報警電路將信號輸入到單片機基本系統當中，單片機基本系統根據溫度傳感器采集到的數據，進行數據分析與處理，得到相應的控制信號，由控制信號驅動繼電器工作，從而達到控制電爐工作的結果，最終達到控制溫度的目標。

（2）溫度傳感器。溫度傳感器的作用是對水溫進行溫度的檢測，并實時將數據傳送至單片機基本系統，以供其進行數據分析。

（3）繼電器。繼電器的作用是控制電爐工作，它通過接收單片機基本系統的控制信號，實現對于電爐的控制。

（4）電爐。電爐是用來實現對水加熱的功能，由繼電器根據控制信號對其進行控制。

（5）鍵盤。本設計采用61板自帶按鍵，不需要另外連接硬件即可使用。

（6）顯示電路。由六個八段數據管以及數碼管的驅動電路組成，前三段用于顯示控制溫度，后三段用于顯示實際測量溫度。

（7）報警電路。報警系統是出于電爐的安全考慮進行設計的。溫度傳感器獲得數據傳遞給單片機基本系統，單片機基本系統分析數據后，當水溫過高或過低，即達到預設最大值與最小值時，單片機驅動報警電路，實現報警功能。以上各組件與單片機芯片引腳連接方式為：溫度傳感器輸入端連接到P3.1口，按鍵接在P3.1、P3.2、P3.3，分別控制設定溫度的十位、個位和小數位，單片機的輸出控制信號由P3.5輸出；實際水溫顯示的字型碼是由P0口送出，十位、個位和小數位分別由P1.0、P1.1、P1.2選通；設定溫度顯示的字型碼是由P2口送出，十位、個位和小數位分別由P1.3、P1.4、P1.5選通。

2.3軟件設計

（1）主程序設計：系統采用匯編語言進行編程，由主程序進行控制。即由主程序調用子程序。其功能主要對傳感器采集的數據送入單片機定單元，然后一方面進行在LED顯示，另一部分與設定值進行比較，通過PID算法得到控制量并經由單片機輸出去控制電動調節閥進行水溫調節。

（2）子程序設計：主要由顯示子程序、鍵盤中斷子程序、進制轉換子程序、溫控子程序、報警子程序等組成。顯示子程序用于顯示實際溫度和設定溫度；鍵盤中斷子程序用于對系統進行設定控制；進制轉換子程序用于把采集的溫度信號換算為對應的溫度值；溫控子程序把采集的實際溫度與設定溫度值比較，調用PID算法，輸出控制信號；報警子程序用于控制非法輸入溫度值。3.4溫度控制系統的數學模型溫度控制系統可采用采用比例積分調節器來校正，按照一定采樣周期采集r(k)和F(k),其偏差值為e(k)=r(k)-F(k)（1）根據偏差值來計算輸出u(k)，其對應差分方程為：u(k)=u(k-1)+a0e(k)-a1e(k-1)（2）其中：a0=Kp(1+T/T1)a1=Kpe（k）=（rk）-F（k）