毕业设计的开题报告怎么写 [柯泽彬-毕业设计（论文）开题报告]

　  

　北京理工大学**学院

　毕业设计（论文）开题报告

　题    目： 四层楼电梯自动控制系统的设计      

　 学    院：       机械与车辆学院

　 专    业：       机械电子工程                       

　 学生姓名：           柯泽彬

　 指导教师：           李琳                         

　1、研究的现状及其意义

　随着交流自动控制技术的发展，特别是电子技术的迅速发展，计算机的广泛应用。交流调速系统性能的提高，使交流电梯的运行性能大大改善，加上交流电动机的构造及经济性都优于直流电动机，所以20世纪80年代以后，交流电梯取代了直流电梯。据国外有关资料介绍，在20世纪初，美国OTIS电梯公司首先使用直流电动机作为动力，生产出以槽轮式驱动的直流电梯。从此以后，电梯这个产品，一直在日新月异的发展着。目前的电梯产品，不但规格品种多，自动化程度高，而且安全可靠，乘坐舒适。当今世界，部分地区人口高度密集，人和土地资源短缺的矛盾日趋激化。这就注定了必须合理地利用土地去解决人与土地的矛盾。而兴建高层建筑是其中的有效措施之一。因此，能使人们快速、便捷地到达目的楼层的电梯便应运而生了。在一些发达国家和地区，人均电梯拥有数量一般在每万人30台以上，某些国家甚至达到每万人120台以上，随着城镇化程度的加大，电梯市场会更加繁华。中国的电梯市场增长也很乐观，目前，每年增长率为15%—18%。随着电梯普及率的升温，人们对电梯的要求也会越来越高。如何更安全、更快捷地到达目的楼层，也就成了人们对电梯最为根本的要求。而电梯系统里掌控这方面技术参数的是电梯控制系统。因此，控制系统的设计就成了在电梯设计领域里最为核心的技术。

　抛开一些复杂的概念，单片机在我们的生活中触手可及，尤其是在智能仪表、实时控制、机电一体化、办公机械、家用电器等方面拥有广泛的应用领域。毕业设计注重于对单片机的理解与应用，明白单片机的工作原理，掌握单片机的接口技术，中断技术，存储方式，时钟方式和控制方式，这样才能更好地利用单片机来做有效的设计，提高自己的综合能力。

　2、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题

　(1)研究目标：

　1.识别楼层的高度和各个平层的位置，及时响应各楼层的请求信号；

　2.运行速度稳定、定位准确；

　3.能感应轿厢内的重量，超重时给出报警，为用户的安全提供保障；

　4.用数码管显示所在楼层、发光二级管指示运动方向和响应信号，使运动状态和响应一目了然；

　5.及时接受各楼层的呼叫信息，以先方向后距离的优先原则判断并自动响应外招信号、自行选择运行路径。

　(2)研究内容：

　采用AT89C51单片机作为控制器以及外围电路组成高度为四层楼的电梯控制系统。毕业设计分为两个部分：硬件部分和软件部分。硬件部分为四层楼电梯硬件电路的设计，单片机AT89C51的功能和其在各电路中的作用。其中包括单片机AT89C51的管脚结构和每个管脚的作用及各自的连接方法。软件部分采用单片机C语言，结合单片机AT89C51的功能和作用进行设计编写。对软件和硬件进行调试，让其协调工作，加上修改和检查，最终完成毕业设计。

　(3)拟解决的主要问题： 

　1.如何控制单片机去控制电机的转动方向；

　2.如何确定电梯厢位置；

　3.如何确定电梯厢的运动方向；

　4.如何处理在多输入信号时的控制；

　5.如何确定系统的处理模式；

　6.如何去编写控制程序。

　3、研究的基本思路和方法、技术路线、实验方案及可行性分析

　(1)研究思路：

　1.收集资料,完成开题报告； 

　2.分析四层电梯的工作原理； 

　3.设计四层电梯的单片机C语言程序，并对程序进行模拟调试；

　4.对本课题进行资料整理并写出毕业论文。 

　(2)研究方法：

　1.收集相关资料，分析其工作原理；

　2.画出电路图、I/O分配表； 

　3.通过自己研究和咨询老师，把电梯在运行过程中遇到的难点提出来并解决其相关问题； 

　4.根据设计要求设计出程序并进行模拟调试。

　(3)技术路线：

　完成一个电梯系统的调度模块，根据每个楼层不同的顾客的按键需要，让电梯做出合理的判断，正确高效地知道电梯完成各项载客任务。根据此任务，本课题需要研究的内容有：

　1.根据系统的技术要求进行系统硬件的总体方案设计

　2.学习单片机的相关知识并加以运用

　 3.选择适当的芯片并对其内部协议有所掌握以便于应用

　 4.研究C语言编程，并且规定电梯的工作规则，用C语言加以实现

　5.对软件和硬件进行调试，让其协调工作，完成指定任务

　(4)实验方案：

　电梯控制系统由各楼层的电梯间电路、电梯内电路和控制台电路三部分组成。电梯在各楼层的定位本应采用行程开关，考虑到仿真的操作性，采用延时控制，相邻楼层间升降设定为一定时间间隔。

　1.各楼层的电梯间电路：

　二、三楼的电梯间均有“上升”和“下降”选择按键，一楼只有“上升”按键，四楼只有“下降”按键，每个按键配一只发光二极管作为指示灯。 2.电梯内部电路：

　目标楼层号1 – 4选择按键。每个按键配有相应指示灯。 

　3.控制台电路：

　 1)两个按键用于手动控制，控制电梯的“开始运行”和“停止运行”；

　2)两个指示灯分别指示电梯当前的升降情况；

　3)一只数码管用于显示电梯当前所在的楼层。

　(5)可行性分析

　结合以上内容,本课题的设计方案步骤如下：

　关于硬件部分：首先,对实际的电梯系统进行模拟,一般情况下,一个电梯应该具备相关的按键、显示二极管、数码管、电机驱动等机械部分。然后结合这些实物,选择适当的芯片,并分成若干个模块,安排好各自之间的关系。由于其有诸多按键和显示环节,而单片机的I/O口有限,故需要I/O口扩展用以管理二极管,同时需要专门的按键控制芯片,从而便于按键管理。接着要完成电路图的设计。  

　 关于软件部分：关于电梯调度是所遵循的原则作出规定，其必须基于高效与人性化两个原则。最后是使用C语言将规定程序化，以便电梯真正的运作。

　当然二者的关系并不是那么的分离，它们是相辅相成的，硬件依靠软件来验证，软件依靠硬件来调试。经过一个个的发现的问题、一个个的解决问题。最终肯定可以做出完美的作品。

　四、研究计划及进度安排

　(1)1月-3月：完成对单片机和C语言的复习工作，完成开题报告，开始找中英文翻译和参考资料。 

　(2)3月1日-3月31日做单片机的编程，设计主电路，电器原理图。

　(3)4月1日-4月10日采用Proteus 7 Professional对仿真图进行绘制，并进行模拟调试。 

　(4)4月11日-4月15日电梯的楼层设计，并进行模拟调试。 

　(5)4月16日-4月18日电梯的安全设计并进行电梯的综合调试。 

　(6)4月19日-4月30日做毕业论文。

　五、参考文献

　 1、朱昌明，洪致育，张惠荞编著，《电梯与自动扶梯原理结构安装测试》 21IC中国电子网 

　2、刘连昆，樊运华，冯国庆编著，《电梯实用技术手册原理安装维修管理》 中国电力出版社

　3、陈保安主编，《电梯维修技术》   西安电子科技大学出版社

　4、毛宗源、彭华、尤裕祥编著《微机控制电梯》**：东南大学出版社

　5、刘载文、李惠升、钟亚林编著《电梯控制系统继电器与PC控制原理设计及调试》**大学出版社

　6、李秧耕主编《电梯基本原理及安装维修》  华南理工大学出版社

　7、芮静康，电梯电气控制技术[M]. 北京：中国建筑工业出版社， 2005

　8、许诺，陈鹏。电梯历史回眸与发展展望[J].工程建设与设计，2004 

　9、催广泉.可编程控制器在电梯控制中的应用[J].东北电力技术 

　10、陈家盛.电梯实用技术教程[M].北京：中国电力出版社，2006 

　11、叶安丽.电梯控制技术[M].北京：机械工业出版社，2008

　指导教师意见：

　指导教师签名：            年   月   日

　工作小组审查意见：

　工作小组组长签名：       年   月   日