杨校老师项目之变压器的智能绕线功能系统的资料

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摘要

文章介绍了一种基于ATMEL公司的MEGA16单片机控制的变压器绕线系统。论述了系统的工作原理、硬件实现及软件编程方法。系统包括单片机控制电路、传感器检测电路、电机驱动电路、键盘输入和液晶显示电路几部分。绕线与排线两轴无机械耦合，通过电气解耦和软件控制，保证了两轴的同步驱动，实现了柔性化数字控制。传统老式的绕线机在使用时存在着一些功能缺陷：匝数记数不清；线盘甩线等；在绕制细微漆包线时，出现无法达到整齐排线，绕线张力无法控制等问题，特别是绕制线径较小的一些线圈和传感器机芯线圈时，问题尤为突出。这些缺点严重影响了绕线的质量。本设计解决了以上问题，且适用于细微漆包线的缠绕，用它绕制的细微漆包线线圈，不仅张力稳定，排线整齐，而且利用液晶屏提供了友好的人机界面，实现绕线工艺的柔性化，工艺参数修改方便，效果较好。实践证明，上述控制系统应用于绕线机具有操作简单，运行可靠，自动化程度高，控制精度高、工作稳定可靠等优点。

[关键词] 绕线机；单片机；传感器；电机

0 前言-------------------------------------------------------------------1
1 系统概述---------------------------------------------------------------3
1.1 系统功能要求-----------------------------------------------------3
1.2 系统组成---------------------------------------------------------3
2 系统设计方案的比较-----------------------------------------------------5
2.1 控制器的方案论证与选择-------------------------------------------5
2.2 直流电机的方案论证与选择-----------------------------------------5
2.3 显示电路的方案论证与选择-----------------------------------------6
3 系统硬件设计-----------------------------------------------------------8
3.1 单片机电路-------------------------------------------------------8
3.1.1 AVR单片机内部结构-------------------------------------------8
3.1.2 AVR单片机引脚功能------------------------------------------11
3.1.3 AVR单片机最小系统电路--------------------------------------12
3.1.4 AVR单片机PWM电路-----------------------------------------14
3.2 电源电路--------------------------------------------------------14
3.2.1 电源电路结构------------------------------------------------15
3.2.2 电源芯片引脚功能--------------------------------------------15
3.3 直流电机驱动电路------------------------------------------------17
3.4 传感器电路------------------------------------------------------17
3.5 液晶显示电路----------------------------------------------------18
4 系统的软件设计--------------------------------------------------------19
4.1 直流电机控制子程序----------------------------------------------19
4.2 键盘子程序------------------------------------------------------19
4.3 传感器子程序----------------------------------------------------21
4.4 步进电机控制子程序----------------------------------------------21
4.5 显示子程序------------------------------------------------------22
4.6 主程序----------------------------------------------------------24
5 系统调试--------------------------------------------------------------25
5.1 硬件调试--------------------------------------------------------25
5.1.1 电源电路的调试----------------------------------------------25
5.1.2 直流电机电路的调试------------------------------------------25
5.1.3 步进电机电路的调试------------------------------------------25
5.1.4 传感器电路的调试--------------------------------------------25
5.1.5 液晶电路调试------------------------------------------------25
5.1.6 键盘电路调试------------------------------------------------25
5.2 软件调试--------------------------------------------------------25
结论---------------------------------------------------------------------26
致谢语-------------------------------------------------------------------27
参考文献-----------------------------------------------------------------28
附录一原理图------------------------------------------------------------29
附录二程序--------------------------------------------------------------30
附录三英文原文----------------------------------------------------------47
附录四中文译文----------------------------------------------------------58