传感器监控平台程序设计及控制系统研制

论文摘要

论文设计了一套传感器监控平台程序和控制系统来模拟神舟五号载人航天船发射的全过程。 在比较了现有的一些模拟发射演示系统的基础上,论文设计了参观者亲身参与其中充当航天员和控制中心人员的演示方案,通过实物模型和三维动画相结合的演示方式,突破传统演示过程中单一的实物模拟或者软件模拟的方式。在系统构成上,采用了单片机和计算机双重控制的方法,保证整个系统的正常运行和安全性。单片机控制系统由信号的收发模块、信号处理模块、液晶显示模块组成,主要用于系统的自动运行。计算机控制系统是一个通过计算机并行口接收发射编码信号的VC信号处理程序,作为辅助系统在自动运行的基础上提供所有动作的人工操作,加强管理人员对系统的可控制性,更好地应付紧急情况。在控制信号的传输过程中采用了无线信号传输的方案。在机械传动部分,采用了两层继电器逐级控制,直流电动机作为动力部件,通过切换电动机的不同接入电路调节电动机的转向和运转速度。 本系统具有一定的通用性,不仅可以应用在这套演示系统中,在工业控制中的很多场合都可以采用本系统的构建方案,实现较高程度的自动控制,同时也兼顾手动控制。 本系统在2005年3月通过中期检查,现已基本成型。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 论文的背景
• 1.2 系统的理论意义和应用价值
• 1.3 国内外发展情况和趋势
• 1.4 论文的主要内容
• 2 系统概述
• 2.1 信号采集方案的选择
• 2.2 控制系统制作方案的选择
• 2.3 系统组成
• 2.3.1 系统模拟场景
• 2.3.2 前端信号处理
• 2.3.3 信号传输
• 2.3.4 终端处理
• 2.4 本章小结
• 3 系统分析
• 3.1 传感器分析
• 3.1.1 光电传感器分析
• 3.1.2 位置传感器分析
• 3.2 电动机分析
• 3.2.1 电动机的启动
• 3.2.2 电动机的调速方法
• 3.2.3 电动机的转向转变
• 3.3 本章小结
• 4 单片机控制系统的开发
• 4.1 单片机
• 4.1.1 51系列单片机结构
• 4.1.2 单片机外部引脚
• 4.2 单片机系统硬件电路设计
• 4.2.1 系统总体结构
• 4.2.2 键盘扫描电路
• 4.2.3 单片机复位电路
• 4.2.4 液晶模块电路设计
• 4.2.5 系统硬件总体设计
• 4.3 控制系统软件设计
• 4.4 本章小结
• 5 信号传输系统
• 5.1 信号的发射接收编解码
• 5.1.1 控制和状态信号编解码
• 5.1.2 信号采集传输方案
• 5.2 无线信号编解码电路设计
• 5.3 信号传输方案
• 5.4 本章小结
• 6 机械传动系统
• 6.1 继电器
• 6.1.1 继电器定义及特性
• 6.1.2 继电器分类及选择
• 6.1.3 大功率继电器自锁
• 6.2 传动系统控制电路
• 6.3 电机控制具体实现
• 6.4 本章小结
• 7 计算机控制系统
• 7.1 计算机接口
• 7.2 基于计算机并口的程序设计
• 7.2.1 计算机并口结构
• 7.2.2 VC++的并口编程
• 7.3 计算机控制系统程序
• 7.3.1 系统总体架构流程
• 7.3.2 控制主程序
• 7.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录一
• 附录二