開(kāi)題報(bào)告-通用減速器參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)（螺栓）及教室節(jié)能防盜控制系統(tǒng)

重慶理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告題目通用減速器參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)（螺栓）二級(jí)學(xué)院重慶汽車(chē)學(xué)院專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)班級(jí)107040208姓名學(xué)號(hào)10704020825指導(dǎo)教師系主任時(shí)間任務(wù)起止日期1、本課題的研究目的及意義對(duì)典型零部件實(shí)行計(jì)算機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展方向。本課題基于AutoCAD和LISP軟件對(duì)通用減速器中螺栓進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，編制相應(yīng)參數(shù)化設(shè)計(jì)程序，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)該零件的參數(shù)化自動(dòng)設(shè)計(jì)。參數(shù)化設(shè)計(jì)是RevitBuilding的一個(gè)重要思想，它分為兩個(gè)部分：參數(shù)化圖元和參數(shù)化修改引擎。RevitBuilding中的圖元都是以構(gòu)件的形式出現(xiàn)，這些構(gòu)件之間的不同，是通過(guò)參數(shù)的調(diào)整反映出來(lái)的，參數(shù)保存了圖元作為數(shù)字化建筑構(gòu)件的所有信息。參數(shù)化修改引擎提供的參數(shù)更改技術(shù)使用戶對(duì)建筑設(shè)計(jì)或文檔部分作的任何改動(dòng)都可以自動(dòng)的在其它相關(guān)聯(lián)的部分反映出來(lái)，采用智能建筑構(gòu)件、視圖和注釋符號(hào)，使每一個(gè)構(gòu)件都通過(guò)一個(gè)變更傳播引擎互相關(guān)聯(lián)。構(gòu)件的移動(dòng)、刪除和尺寸的改動(dòng)所引起的參數(shù)變化會(huì)引起相關(guān)構(gòu)件的參數(shù)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的變化，任一視圖下所發(fā)生的變更都能參數(shù)化的、雙向的傳播到所有視圖，以保證所有圖紙的一致性，毋須逐一對(duì)所有視圖進(jìn)行修改。從而提高了工作效率和工作質(zhì)量。2、本人對(duì)課題任務(wù)書(shū)提出的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可行性分析研究螺栓的具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)與計(jì)算。學(xué)習(xí)掌握AutoCAD繪圖技能和LISP軟件的編程技能。3．編制完成螺栓的參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)。4．和主系統(tǒng)能夠進(jìn)行聯(lián)接，和主系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)的交換，最終完成整個(gè)減速器系統(tǒng)的參數(shù)化設(shè)計(jì)。5．完成設(shè)計(jì)技術(shù)文檔?？尚行裕瑢?duì)lsp語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，掌握各種函數(shù)，按照編寫(xiě)程序步驟進(jìn)行編寫(xiě)程序，并優(yōu)化設(shè)計(jì)，最后檢查程序，能成功運(yùn)行程序，畫(huà)出螺栓。3、本課題的關(guān)鍵問(wèn)題及解決問(wèn)題的思路本課題的關(guān)鍵問(wèn)題在于編寫(xiě)對(duì)話框和編寫(xiě)畫(huà)圖程序。解決辦法就是，認(rèn)真學(xué)習(xí)lsp語(yǔ)言，掌握各種函數(shù)的運(yùn)用，并掌握各種變量的設(shè)置，賦值，坐標(biāo)的選取，其實(shí)這些都得按照最重要的方法來(lái)進(jìn)行，就是按照程序框圖一步一步往下走，遇到問(wèn)題，就問(wèn)同學(xué)問(wèn)老師，并及時(shí)解決，（1）編寫(xiě)各種用戶自定義函數(shù)并形成若干LISP、ARX、VLX或ADS文件，以及一些DCL文件。（2）建立符合自己要求的菜單文件，一般可在AutoCAD原菜單文件內(nèi)添加自己的內(nèi)容，對(duì)于AutoCAD2000版本還可增加部分菜單文件，然后經(jīng)交互方式加入到系統(tǒng)中去。（3）在系統(tǒng)的ACAD.LSP或類似文件中加入某些內(nèi)容以便進(jìn)行各種初始化操作，如在啟動(dòng)時(shí)立即裝入一些文件等。（4）通過(guò)系統(tǒng)對(duì)話框設(shè)置某些路徑。這些操作在程序開(kāi)發(fā)成功后向其它AutoCAD系統(tǒng)上安裝應(yīng)用，特別是需要大批安裝時(shí)，需要進(jìn)行很多文件檢索、內(nèi)容增刪、子目錄創(chuàng)建、文件拷貝、系統(tǒng)設(shè)置等繁瑣工作，如能令上述工作全部自動(dòng)進(jìn)行，使整個(gè)二次開(kāi)發(fā)程序在無(wú)人干預(yù)的情況下嵌入系統(tǒng)，將大大提高工作效率。4、完成本課題所需的工作條件（如工具書(shū)、計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)、調(diào)研等）及解決辦法完成本課題需要在電腦上完成，電腦上安裝AutoCAD軟件，并有資料書(shū)《AutoCAD二次開(kāi)發(fā)lsp語(yǔ)言》這一類的，做好程序并且在AutoCAD軟件能成功運(yùn)行畫(huà)出所需的圖形，這樣就成功啦。5、工作方案分析及進(jìn)度計(jì)劃參數(shù)化程序設(shè)計(jì)的步驟,分析圖形的拓補(bǔ)關(guān)系及其變化規(guī)律，列出圖形結(jié)構(gòu)參數(shù)。建立圖形結(jié)構(gòu)與幾何參數(shù)之間的關(guān)系，即圖形的參數(shù)化模型。根據(jù)所建立的關(guān)系與模型編制和調(diào)試?yán)L圖程序,圖形參數(shù)化所需要的控制參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù),確定圖形結(jié)構(gòu)形狀所需要的參數(shù)幾何參數(shù),確定圖形位置的參數(shù)，一般有基點(diǎn)坐標(biāo)，有時(shí)應(yīng)包括圖形放置的角度參數(shù)。在確定圖的參數(shù)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)要保證圖形參數(shù)是唯一確定的，可以對(duì)確定圖形的各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注，再確定各點(diǎn)繪圖順序,參數(shù)變量的名稱盡量與工程中所用一致,在確定圖形的基礎(chǔ)上，參數(shù)應(yīng)盡可能的少。一、首先學(xué)習(xí)lsp語(yǔ)言，對(duì)自己的設(shè)計(jì)內(nèi)容有大體認(rèn)識(shí)，并計(jì)劃好時(shí)間，要做些什么都應(yīng)該知道。找好需要用到的資料書(shū)。二、編好流程圖，既是程序框圖，仔細(xì)看清所將完成的任務(wù)。三、編好對(duì)話框。四、設(shè)置變量，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，用各種函數(shù)進(jìn)行編程序。五、交老師檢查，并能成功運(yùn)行程序。六、做好裝訂。本學(xué)期第1周：完成任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述、外文翻譯和資料的收集；第2、3、4周：進(jìn)入編程準(zhǔn)備階段，完成程序框圖（草圖），收集理解相似源程序，提出各種關(guān)鍵問(wèn)題并尋求解決方案；第5、6、7、8、9、周：編寫(xiě)程序；第10、11周：檢查、修改、調(diào)試程序；第12、13、14、15周：編寫(xiě)設(shè)計(jì)技術(shù)文檔。報(bào)告人：年月日指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師：年月日開(kāi)題報(bào)告應(yīng)根據(jù)教師下發(fā)的設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立撰寫(xiě)。山東大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)課程設(shè)計(jì)名稱：教室節(jié)能防盜控制系統(tǒng)班級(jí)：測(cè)控二班學(xué)號(hào)：姓名：時(shí)間：教室節(jié)能防盜控制系統(tǒng)摘要：基于AT89S52單片機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)教室節(jié)能系統(tǒng)。該系統(tǒng)有三種工作模式，夜間防盜、自習(xí)模式和上課模式。系統(tǒng)日光燈受光線強(qiáng)度控制，電風(fēng)扇受溫度控制。并通過(guò)紅外光電傳感器組檢測(cè)教室人數(shù)，自習(xí)模式下系統(tǒng)根據(jù)教室實(shí)際人數(shù)分組控制電風(fēng)扇和日光燈。Abstract：AT89S52microcontrollerbaseddesignofaclassroomsavingsystem.Thesystemhasthreeoperatingmodes,nightsecurity,studymodeandgotoschoolmode.Underfluorescentlightintensitycontrolsystem,electricfanscontrolledbytemperature.Andthroughinfraredphotoelectricsensorsdetectthenumberofclassrooms,studymode,thesystembasedontheactualnumberofclassroomspacketcontrolfansandfluorescentlamps.關(guān)鍵詞：AT89S52；紅外光電傳感器；節(jié)能1概述隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，能源問(wèn)題日益突出。中國(guó)是個(gè)能源消費(fèi)大國(guó)，隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，對(duì)能源的依賴性也越來(lái)越大，從而導(dǎo)致能源的缺口也隨之增大。因此，在開(kāi)發(fā)清潔環(huán)保的新能源的同時(shí)，節(jié)能也同時(shí)引起了人們的重視。教室作為高等院校主要教學(xué)和學(xué)習(xí)交流場(chǎng)所，為了便于學(xué)生間進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)的相互動(dòng)態(tài)交流，通常采用分時(shí)段開(kāi)放式自由管理模式，也就是說(shuō)教室資源沒(méi)有像高中、初中等學(xué)校那樣將其特定到某個(gè)班級(jí)，這樣教室資源的調(diào)配、衛(wèi)生、以及治安維護(hù)等工作均由教室管理人員進(jìn)行靜態(tài)的管理。教室資源的開(kāi)放式管理雖然給學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)交流提供了便捷的場(chǎng)所，但由于缺乏對(duì)應(yīng)的高效調(diào)配管理自動(dòng)化系統(tǒng)，很多教室能源浪費(fèi)十分嚴(yán)重，經(jīng)常出現(xiàn)一兩個(gè)人，甚至無(wú)人情況下，教室照明燈具、風(fēng)扇等長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài)；或者在光線強(qiáng)度、溫濕度等條件滿足學(xué)習(xí)要求時(shí)，照明、風(fēng)扇等耗能電器依然處于額定運(yùn)行工況，從而造成大量的電能資源浪費(fèi)。按照教室等公共區(qū)域的照明設(shè)計(jì)規(guī)范可知，教室照明功率密度通常按照10W/m2進(jìn)行設(shè)，也就是說(shuō)如果一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)教室按照96m2進(jìn)行設(shè)計(jì)，則按照其照明系統(tǒng)從早晨8點(diǎn)到晚上9點(diǎn)正常運(yùn)行13個(gè)小時(shí)，每個(gè)教室每個(gè)教學(xué)年度按160kw·h，整個(gè)學(xué)校共有210間教室進(jìn)行計(jì)算，如果采用相關(guān)先進(jìn)控制技術(shù)手段將其照明系統(tǒng)的節(jié)電能力提高30%，則全年大約可以節(jié)約電能資源2.28×105kw·h，如果按照單位電能0.5元進(jìn)行計(jì)算，則全年可以節(jié)約電費(fèi)額為12萬(wàn)元左右，而且上述估算分析中還沒(méi)有考慮教室照明系統(tǒng)的線損、燈具使用壽命等因素，因此，對(duì)教室照明系統(tǒng)等進(jìn)行節(jié)能技術(shù)升級(jí)改造，其所獲得的經(jīng)濟(jì)效益十分可觀，是學(xué)校教室建筑節(jié)能降耗研究的一個(gè)重要內(nèi)容。2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)系統(tǒng)有三種工作模式：夜間防盜、自習(xí)模式和上課模式。三種模式由系統(tǒng)時(shí)間確定，關(guān)系。如表1所示。防盜模式：在此模式下系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)紅外報(bào)警裝置來(lái)實(shí)行對(duì)整個(gè)教室的安全狀況的監(jiān)控。有人進(jìn)入教室時(shí)警報(bào)器會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)出報(bào)警聲，保證教室財(cái)產(chǎn)安全。上課模式：在此模式下不檢測(cè)教室人數(shù)，光敏傳感器、溫度傳感器工作。系統(tǒng)根據(jù)溫度控制風(fēng)扇的開(kāi)關(guān)及檔位，通過(guò)光敏傳感器控制日光燈的開(kāi)關(guān)。溫度與風(fēng)扇檔位關(guān)系如表2。自習(xí)模式：在此模式下防盜系統(tǒng)不工作，人體檢測(cè)模塊、光敏傳感器、溫度傳感器工作，此時(shí)我們將對(duì)教室中的人數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)人數(shù)和溫度來(lái)控制對(duì)應(yīng)燈和風(fēng)扇的開(kāi)關(guān)，起到節(jié)能的作用。其對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3所示。3系統(tǒng)組成整個(gè)系統(tǒng)以AT89S52為控制中心，加上溫度、光強(qiáng)檢測(cè)模塊，紅外報(bào)警模塊組成。具體如圖1所示。圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖主控芯片采用atmel公司的AT89S52，其功能特性為：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路?？蛇x擇節(jié)電模式和掉電模式。另外，支持ISP功能，這給調(diào)試系統(tǒng)帶來(lái)極大的便利。溫度傳感器可采用美國(guó)DALLAS公司的數(shù)字溫度傳感器DS18B20。它采用的獨(dú)特的1-wire結(jié)構(gòu)，它與單片機(jī)之間采用串行數(shù)據(jù)傳送，對(duì)DS18B20進(jìn)行讀寫(xiě)編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫(xiě)時(shí)序。光敏傳感器可用一般的光敏電阻代替，外加適當(dāng)電路將電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓變化，經(jīng)過(guò)一電壓比較器交給單片機(jī)I/O口即可，或者不經(jīng)電壓比較器，經(jīng)過(guò)ADC交給單片機(jī)也可以。教室人數(shù)檢測(cè)可采用紅外發(fā)射管（白色）和接收管（黑色）來(lái)實(shí)現(xiàn)，發(fā)射管發(fā)出的紅外射線若被接收管接受，則電路輸出高電平，若射線被擋住則電路輸出低電平，高低電平被單片機(jī)處理后變可統(tǒng)計(jì)出室內(nèi)人數(shù)。夜間人體檢測(cè)可采用市場(chǎng)上很容易見(jiàn)到的人體熱釋電紅外傳感器如SGP102。此類傳感器一般是檢測(cè)人體的移動(dòng)，從而在信號(hào)輸出端輸出一個(gè)脈沖。報(bào)警電路可采用一般的語(yǔ)音芯片，如美國(guó)ISD公司出品的ISD1420。該芯片支持語(yǔ)音的錄放，結(jié)合簡(jiǎn)單的控制引腳既可實(shí)現(xiàn)報(bào)警輸出。日光燈驅(qū)動(dòng)可用一般繼電器，單片機(jī)I/O控制繼電器通斷，進(jìn)而控制日光燈的開(kāi)關(guān)。電風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)由于設(shè)計(jì)檔位問(wèn)題，需采用PWM調(diào)速，結(jié)合大功率MOS管搭建電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。4軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)的靈魂，本系統(tǒng)可在keil環(huán)境下采用c語(yǔ)言模塊化設(shè)計(jì)，易于維護(hù)和功能擴(kuò)充。主程序流程如圖２。圖2系統(tǒng)主程序流程圖5功能展望本系統(tǒng)還未充分發(fā)揮主控芯片的全部性能，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要做進(jìn)一步的擴(kuò)充。如加上無(wú)線通信模塊實(shí)現(xiàn)用上位機(jī)控制多個(gè)教室的信息采集，從而實(shí)現(xiàn)一幢教學(xué)樓的控制；再如可加上課程表，由課程表控制教室是處于自習(xí)模式還是還是上課模式；可加上學(xué)生身份信息識(shí)別系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生上課，上自習(xí)的考勤；可加上視頻監(jiān)控，組成一個(gè)更大更完善的系統(tǒng)等。本文只對(duì)教室節(jié)能控制系統(tǒng)做了介紹，而實(shí)際上，智能系統(tǒng)有很廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。如溫室智能控制系統(tǒng)，智能家居系統(tǒng)，汽車(chē)智能輔助駕駛系統(tǒng)等?？萍及l(fā)展日新月異，智能系統(tǒng)將因其高效節(jié)能、方便易用，將逐步走進(jìn)我們的生活。6結(jié)束語(yǔ)該控制系統(tǒng)在保證了教室照度要求的前提下,利用人體信息與光照信息實(shí)現(xiàn)了對(duì)教室照明燈具的自動(dòng)控制,減少了電能的浪費(fèi),提高了資源利用率。采用計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控,系統(tǒng)性能穩(wěn)定,大大降低了管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,達(dá)到了節(jié)能的目的。7個(gè)人體會(huì)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來(lái)說(shuō)掌握單片機(jī)的開(kāi)發(fā)技術(shù)是十分重要的。回顧起此次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在接近一星期的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不