第一章

1-1试说明较为人们所接受的机电一体化的含义。

    机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。

1-2 机4电一体化的目的是什么？      

机电一体化的目的是提高系统（产品）的高附加价值，即多功能、高效率、高可靠性、省材料省能源，并使产品结构向轻、薄、短、小巧化方向发展，从而不断满足人们生活的多样化和生产的省力化、自动化需求。

1-3 机电一体化时代的特征是什么？

机电有机结合

1-4 何谓机电一体化技术革命？

将微型计算机等微电子技术用于机械并给机械以“智能”的技术革新潮流可成“机电一体化技术革命”。

1-7 机电一体化系统由哪些基本要素组成？分别实现哪些功能？  

1-8 工业三大要素指的什么？

    物质、能量和信息

1-9 机电一体化的三大效果是什么？

    省能、省资源、智能化

1-11 机电一体化系统（产品）的主要评价内容是什么？

1-12 机电一体化系统的接口功能有哪两种？

从系统外部看，机电一体化系统的输入/输出与人、自然及其他系统之间的接口；从系统内部看，机电一体化系统是由许多接口将系统的构成要素输入/输出联系为一体的系统。

1-13 根据不同的接口功能说明接口的种类。

    根据接口的交换、调整功能分为：①零接口 ②无源接口 ③有源接口 ④智能接口

    根据接口的输入/输出功能分为：①机械接口 ②物理接口 ③信息接口 ④环境接口

1-14 机电一体化工程与系统工程有何异同？    

1-15 说明机电一体化系统设计的设计思想方法。

①计算机辅助设计 ②虚拟产品设计

③快速响应设计 ④绿色设计

⑤反求设计 ⑥网络合作设计

1-16 什么是机电互补法、融合法、组合法？

机电互补法：又称取代法，该方法的特点是利用通用或专用电子部件取代传统机械产品（系统）中的复杂机械功能部件或功能子系统。

    融合法：它是将各组成要素有机结合为一体构成专用或通用的功能部件（子系统），其要素之间机电参数的有机匹配比较充分。

    组合法：它是将结合法制成的专用或通用功能部件（子系统）、功能模块，像积木那样组合成各个机电一体化系统（产品），故称组合法。

   

1-17 开发性设计、变异性设计、适应性设计有何异同？

    开发性设计：它是没有参照产品的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的产品（系统）。

    变异性设计：它是在设计方案和功能结构不变的情况下，仅改变现有产品的规格尺寸使之适应于量的方面有所变更的需求。

    适应性设计：它是在总的设计方案、原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更改，或用微电子技术代替原有的机械结构或为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品在性能和质量上增加某些附加价值。

1-19 现代设计方法与传统设计方法相比较有何突出特点？

   现代设计方法与用经验公式、图表和手册为设计依据的传统设计方法不同，它是以计算机为辅助手段进行机电一体化系统设计的有效方法。其设计步骤通常是：技术预测-市场需求-信息分析-科学类比-系统设计-创新性设计-因时制宜的选择各种具体的现代设计方法-机电一体化系统设计质量综合评价等。

1-20 简述计算机辅助设计与并行工程、虚拟设计、快速响应设计、绿色设计、反求设计等的含义。

   计算机辅助设计：是设计机电一体化船票（系统）的有力工具。用来设计一般机械产品的CAD的研究成果，包括计算机硬件和软件，以及图像仪和绘图仪等外围设备，都可以用于机电一体化产品的设计，需要补充的不过是有关机电一体化系统设计和制造的数据、计算方法和特殊表达的形式而已。

    并行工程：是把产品（系统）的设计、制造及其相关过程作为一个有机整体进行综合（并行）协调的一种工作模式。

    虚拟产品设计：是虚拟环境中的产品模型，是现实世界中的产品在虚拟环境中的映像。

    快速响应设计：是实现快速响应工程的重要一环。是企业面对瞬息万变的市场环境，不断迅速开发适应市场需求的新系统（产品），以保证企业在激烈竞争环境中立于不败之地的重要工程。

    绿色设计：是从并行工程思想发展而出现的一个新概念。就是在新系统（产品）的开发阶段，就考虑其整个生命周期内对环境的影响，从而减少对环境的污染、资源的浪费、使用安全和人类健康等所产生的副作用。

    反求设计：反求设计思想属于反向推理、逆向思维体系。

    网络合作设计：是现代设计最前沿的一种方法。其核心是利用网络工具来汇集设计知识、资源以及知识获取的方法进行设计。

第二章

2-1 设计机械传动部件时，为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，常提出哪些要求？

   低摩擦、无间隙、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比等要求。

2-2 机电一体化系统传动机构的作用是什么？

   传递转矩和转速

2-3 机电一体化系统（产品）对传动机构的基本要求是什么？ 

    对工作机中的传动机构，既要求能实现运动的变换，又要求能实现动力的变换；对信息机中的传动机构，则主要要求具有运动的变换功能，只需要克服惯性力（力矩）和各种摩擦阻力（力矩）及较小的负载即可。

2-4 简述丝杠螺母机构的分类及其特点。

   丝杠螺母机构主要用来将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运动。这些传动机构既有以传递能量为主的（如螺旋压力机、千斤顶等），也有以传递运动为主的（如工作台的进给丝杠），还有调整零件之间相对位置的（如螺旋传动机构）。

2-6 丝杠螺母副的组成要素有哪些？

滚珠丝杠副构成原理：1-反向器；2-螺母；3-丝杠；4-滚珠。

2-7 滚珠丝杠副的传动特点？

轴向刚度高、运动平稳、传动精度高、不易磨损、使用寿命长等特点。

2-9 滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些？

1、双螺母螺纹预紧调整式

2、双螺母齿差预紧调整式

3、双螺母垫片调整预紧式

4、弹簧式自动调整预紧式

5、单螺母变位导程预紧式和单螺母滚珠过盈预紧式

2-13 简述滚珠丝杠副的支承方式及特点？

1单推—单推式：轴向刚度较高，预拉伸安装时，预紧力较大，但轴承寿命比双推—双推式低。

2双推—双推式：该方式适合于高刚度，高转速，高精度的精密丝杠传动系统。

3双推—简支式：双推端可预拉伸安装，预紧力小，轴承寿命较高，适用于中速、传动精度较高的长丝杠传动系统。

4双推—自由式：轴向刚度和承载能力低，多用于轻载、低速的垂直安装的丝杠传动系统。

2-15 齿轮传动部件的作用有哪些？

传递转矩、改变转速、改变转向

2-16 各级传动比的分配原则是什么？输出轴转角误差最小原则是什么？

1重量最轻原则

2输出轴转角误差最小原则：为了提高机电一体化系统齿轮传动系统传递运动的精度，各级传动比应按先小后大的原则分配，以便降低齿轮的加工误差、安装误差以及回转误差对输出转角精度的影响。

3等效转动惯量最小原则

2-18 谐波齿轮传动有何特点？传动比的计算方法是什么？

具有结构简单、传动比大（几十~几百）、传动精度高、回程误差小、噪声低、传动平稳、承载能力强、效率高等一系列优点。

传动比计算方法：①.当柔轮固定时，，则

设、时，则。结果为正值说明刚轮与波形发生器转向相同。

②.当刚轮固定时，，则

设、时，则。结果为正值说明柔轮与波形发生器转向相反。

2-20 轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些？

圆柱齿轮传动1、偏心套调整法2、轴向垫片调整法3、双片薄齿轮错齿调整法

斜齿轮传动

2-21 简述导轨的主要作用，导轨副的组成、种类及应满足的基本要求。

导向支承部件的作用是支承和限制运动部件按给定的运动要求和规定的运动方向运动。

导轨副主要由承导件和运动件两部分组成。

种类：滑动导轨、滚动导轨、流体介质摩擦导轨、开式导轨、闭式导轨。

基本要求：导向精度高、刚性好，运动轻便平稳，耐磨性好，温度变化影响小以及结构工艺性好。

2-23 简述旋转支承的种类及其基本要求。

按其相互摩擦的性质可分为滑动、滚动、弹性、气体（或液体）摩擦支承。

对支承的要求应包括：1方向精度和置中精度；2摩擦阻力矩的大小；3许用载荷；4对温度变化的敏感性；5耐磨性以及磨损的可补偿性；6抗振性；7成本的高低；

第三章

3-3 简述控制用电动机的功率密度及功率的定义。 

电动机的功率密度：

电动机的功率比：。

3-6 简述PWM直流驱动调速、换向的工作原理。  

3-9 简述步进电机的种类及特点。  

   种类：①可变磁阻型 ②永磁型 ③混合型

    特点：①步进电机的工作状态不易受各种干扰因素的影响，只要在它们的大小未引起步进电机产生“丢步”现象之前，就不影响其正常工作；②步进电机的步距角有误差，转子转过一定步数以后也会出现累积误差，但转子转过以转以后，其累积误差变为“零”，因此不会长期累积；③控制性能好，在起动、停止、反转时不易“丢步”。

3-11 简述步进电机步距角大小的计算方法。

α=360°/（zm）

z——转子齿数

m——运行拍数，通常等于相数或相数整数倍，即m=KN

第四章

4-1是说明CPU、MC与MCS之关系。 

4-3在设计微机控制系统中首先会遇到的问题是什么？ 

通常先从系统构成上考虑是采用开环控制还是闭环控制，当采用闭环控制时，应考虑采用何种检测传感元件，检测精度要求如何。

4-4从控制的角度出发所选择的微机应能满足哪些要求。 

1、较完善的中断系统

2、足够的存储容量

3、完备的输入/输出通道和实时时钟

4-10单片机具有哪些独特优点。   

单片机具有集成高度、功能强、通用性好，特别是体积小、重量轻、能耗低、价格低，而且可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点。

4-13试说明七段LED的组成原理。   

通常的七段LED显示块中有八个发光二极管，故也叫八段显示块。其中七个发光二极管构成七笔字形“8”，一个发光二极管构成小数点。只要将一个8位并行输出口与显示块的发光二极管引脚相连即可。8位并行输出口输出不同的字节数据即可获得不同的数字或字符。

4-14静态显示与动态显示的主要区别有哪些。 

静态显示时，较小的电流能得到较高的亮度，所以由8255的输出口直接驱动。

动态显示就是一位一位地轮流点亮显示器（扫描）。对于每一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次。

4-17试说明发光耦合器的光电隔离原理。 

发光隔离电路主要由光电耦合器的光电转换原件组成。控制输出时，微机输出的控制信号经74LS04非门反相后，加到光电耦合器G的发光二极管正端。当控制信号为高电平时，经反相后，加到发光二极管正端的电平为低电平，因此，发光二极管不导通，没有光发出。这时光敏晶体管截止，输出信号几乎等于加在光敏晶体管集电极上的电源电压。当控制信号为低电平时，发光二极管导通并发光，光敏晶体管接收发光二极管发出的光而导通，于是输出端的电平几乎等于零。同样道理，可将光电耦合器用于信息的输入。当然。光电耦合器还有其他链接方式，以实现不同要求的电平或极性转换。

4-18试说明常用传感器种类、原理及其特性参数。 

开关型、模拟型、数字型。

根据被测物理量的不同，常用的传感器可以按用途分为位移和位置传感器、速度和加速度传感器、力和力矩传感器、温度传感器、湿度传感器等。

传感器的基本工作原理有电阻式、电感式、磁电视、电容式、光电式等，因此各种相应的传感器也可以按其工作原理分为电阻式、电感式、磁电式、电容式、光电式传感器。

参数特性：

第二篇：机电一体化系统设计重点知识总结

1、 机电一体化系统的组成要素及其功能。

机械单元：构造功能、动力单元：驱动功能、传感单元：检测功能、控制单元：控制功能、执行单元：执行功能。

机电一体化的定义：机电一体化是一种技术，是机械工程技术吸收微电子技术、信息处理技术、控制技术、传感技术等融合而成的一门新技术。

机电一体化系统的类型：开发型，变异型，适应型。

滚珠丝杠中滚珠的循环方式：内循环，外循环。

直齿圆柱齿轮传动机构消除侧隙的方法：偏心套轴调整，双片薄齿轮错齿调整。 典型的负载特性有：恒转矩，恒功率，转速函数型。

机械传动结构中常用的线性环节有：齿轮，带传动。

2、 机电一体化中的接口的种类和作用。答：机械接口，物理接口，信息接口，环境接口 作用：用于机电一体化系统的组成要素之间进行物质、能量和信息的传递和交换。

3、机电一体化的相关技术：机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服传动技术、检测传感技术、系统总体技术。列举一种机电一体化产品的应用实例，并分析各产品中相关技术应用情况。例如：数控机床是一种机电一体化产品，它的机械技术主要来源于传统机床，就是执行各种加工零件的动作，它的信息处理技术，主要是对数控加工程序进行处理，然后发出指令，为保证加工精度，也采用伺服传动系统。

4、 机电一体化系统原理方案设计的步骤和方法：创造性方法、功能分析设计法、商品化设计思想及方法、评价与决策方法、变型产品设计中的模块化方法和相似产品系列设计方法等。

5、机电一体化系统原理方案设计的功能分析法是从系统功能出发，通过技术过程的分析，确定技术系统的效应，然后寻找解决的途径，其步骤与方法如下图所示：

6、 机电一体化系统结构方案设计遵循的基本原理和原则:运动学设计原理、平均效应原理、阿贝误差原理、基准重合原则、最短传动链原则、“三化”原则

6.机电一体化系统结构方案设计的设计基本原理: 任务分配原理、自补偿原理、力传递原理、变形协调原理、力平衡原理、等强度原理、稳定性原理、降低噪声原理和提高精度原理。

7、 在机电一体化系统原理方案设计时，为什么要进行抽象化设计？

进行抽象化设计，可以使设计人员暂时抛弃那些偶然情况和枝节问题，突出基本的、必要的要求，这样就便于抓住问题核心；同时避免了构思方案前形成的框框，可以放开视野，寻求更为合理的设计方案。通过抽象化，设计人员可不涉及具体解决方案，就能清晰的掌握所设计的产品的基本功能和主要约束条件，从而抓住了设计中的主要矛盾，这样就可以把思维注意力集中到关键问题上来，确定产品的总功能。

8、 步进电动机有哪些特点？主要特点：转角与控制脉冲数成比例，可构成直接数字控制：有定位转矩：可构成廉价的开环控制系统。步进电机的一些特点1．一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积2．步进电机外表允许的最高温度3．步进电机的力矩会随转速的升高而下降4．步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声。

9、步距角:每输入一个脉冲信号，转子所转过的角度称为步距角;

脉冲当量：是相对于每一脉冲信号的机床运动部件的位移量

9、 步进电动机有哪些主要指标：步矩角α（α=360°/Zm）、步矩角误差Δα（一般为+10′左右）、最高启动频率fq（有空载和负载两种）、最高连续工作频率fmax（远远大于fq）、静态矩角特性（静态矩角特性曲线大致为一条正弦曲线）、动态矩频特性

10、步进电动机的工作原理：以数控机床上常用的反应式步进电动机为例：反应式步进电动机分为径向分相式步进电动机和轴向式步进电动机。对于径向分相式步进电动机来说，它主要是依靠转子分布均匀的齿与齿的齿距相同，但在同周期上分别以此错位一段齿距，当一极通电，则会使原先错位的齿与齿槽对正。而另一相邻极齿便会与齿槽错过一个角度待下次此

极通电时，下一相邻电极会重复同一过程，而此电极对齐。如此循环达到转动，而对于轴向分相式步进电动机，会由于通电方式不同而获得的步进角不相同，通电则会使转子转动起来，而通电电极数若较为连续，转子频率就会提高，从而运转会平稳。

11、 动力元件种类：电气式、液压式、气压式

12、变速系统的转速图是怎样组成的？拟定转速图应遵循哪些原则？

转速图由“三线一点”构成，即传动轴格线、转速格线、传动线和转速点。

应遵循的原则：1应尽量使总的传动副数最少2前多后少原则3前密后疏原则4选取合理的极限传动比及变速范围5合理分配传动比的数值

13、传动系统的功能：减速或加速，变速，改变运动规律和形式，传递和分配动力，必要时中断传动

14、传动系统包括哪几部分及各部分功能。

变速装置：改变动力元件的输出转速和转矩，以适应工作机构的需要；

启停和换向装置：用来控制执行机构的启动、停止及改变运动方向；

制动装置：用于使机械减速和停止运动，有时也用作调节或限制机械的运动速度，保证机械安全正常工作；

安全保护装置：由电器安全保护装置和安全离合器来承担，起过载保护作用。

15、执行系统的组成包括哪几个部分？

执行构件：执行系统中直接完成工作任务的零部件

执行机构：位于动力元件和传动系统之间的机械装置

16、典型的执行系统：夹持器、搬运装置、输送装置、分度与转位装置、检测装置、施力

17、位置和位移检测传感器种类：机械式微动开关、光栅传感器、感应同步器、旋转编码器

18、转速检测传感器：测速发电机、光电式转速传感器

19、超声波传感器测量距离，热电偶传感器测量温度

20.步进电动机驱动电源包括：脉冲发生器、脉冲分配器（使电动机绕组的通电方式按照一定规律变化）、功率放大器（使脉冲电流得到放大）、细分驱动。

21、为什么要采用功率放大器？答：从计算机输出口或从环形分配器输出的脉冲电流一般只有几个毫安，不能直接驱动电动机，必须采用功率放大器将脉冲电流进行放大，使其增加到几安培至十几安培，从而驱动电动机运转。

22、步进电动机的微机控制方式：串行控制和并行控制（P125示意图和控制原理）

23、直流伺服电动机的控制方式：可控硅直流驱动方式和晶体管脉宽直流驱动方式

24、支承部件种类及要求：旋转支承部件（旋转精度，静刚度，抗振性，热变形，耐磨性），移动支承部件(导向精度高，刚度好，耐磨，运动灵活和平稳)，和固定支承部件（足够的刚度，抗振性，较小的热变形和良好的耐磨性，结构工艺性）

25、导轨有哪些形式？答：按摩擦性质分类：滑动导轨和滚动导轨。按受力情况分类：开式导轨和闭式导轨；特点：导向精度好，刚性好，耐磨，运动灵活和平稳。

26、固定支承部件为什么要设置隔板和加强筋？答：是提高固定支承部件刚度的有效方法。隔板主要用于提高支承件的整体刚度，加强筋主要用于提高局部刚度

27、PID调节器：比例P调节器：比例环节可提高系统响应速度，但存在稳态误差。 积分I调节器：能消除系统的稳态误差，但降低系统的响应速度。

比例P积分I调节器：提高系统的响应速度，消除干扰所造成的影响。

28.可以测量大量程直线位移（大于10MM）的传感器有：超声波传感器、直线位移传感器、激光位移传感器、红外位移传感器、磁致伸缩位移传感器。

29、控制电机的基本要求：性能密度大，快速性好，位置控制精度高，调整范围宽，低速运行平稳无爬行现象，分辨率高，振动噪声小，适应启停频繁的工作要求，可靠性高，寿命长。

第三篇：机电一体化课程设计报告

机电一体化课程设计

一、选题背景

机电一体化课程设计作为机械电子专业的实践教学环节,考察学生综合运用所学专业知识进行分析问题和解决问题的能力.科学合理地安排课程设计的内容.使学生即能在有限的时间内掌机电一体化设备的设计过程,培养学生的工程设计能力和解决实际问题能力,又能训练学生抓住问题的主要矛盾有针对性的加以深入的研究是课程设计成功与否的关键所在.本文针对课程设计教学过程中实际遇到的问题,探索机电一体化课程设计的内容设置,对于提高课程设计的教学质量具有重要意义.

二、设计要求

设计一电路板控制系统，检测液压油油、压油温检测系统，其中压力P〈=15 MPa，油温T〈=80℃，绘制电路原理图和电路板图。

三、选题目的

当代数学信号处理的发展趋势之一是在通用的硬件上借助软件实现复杂的功能，伴随对软件依赖性的增加，软件的开发成本也相应提高，甚至出现赶超硬件投入的趋势。

机电一体化是指机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进了电子技术，并将机械装备和电子设备以及软件等有机的结合起来所构成的系统的总称。也就是说机电一体化的连接机械和电子、气压、液压等相关的的关键技术，在微电子技术、计算机技术、及信息处理技术的高速发展，消费者对高性能、高自动化的机械化产品提出了更高的要求，也就是要求我们从事机械设计制造及自动化行业的技术人员掌握机电一体化技术的重要性所在。

机电一体化的关键技术有：（1）机械技术，（2）计算机及信息处理技术，（3）系统技术，（4）自动控制技术，（5）传感检测技术，（6）侍服传动技术。在新的历史背景下，同时因也是个知识爆炸的年代，不管是对祖国经济的发展，还是一个很现实的问题：对自己将来的发展，对于掌握、精通这门技术都尤为的显得重要。

而这次课程设计，一方面让我们从理论到实践的一个联系，另一方面也是温习和巩固所学的专业知识特别是单片机方面的知识，对于单片机系统能够从整体上认识和把握，能够从整体的高度上根据实际需求设计出有效的系统。接触和学习一种相当有效的电路设计软件PROTEL99，熟悉和了解基本的操作，能够根据设计需求独立设计和布局出合理的电路原理图（SCH）和电路板图（PCB）。系统化针对实际问题的解决和设计思路，掌握独立解决问题的方法，为即将面临的社会实践打好基础，都是非常必要的。

四、方案论证

1、 单片机控制的液压油温检测系统中，其要检测的指标有油压和油温两个。油压的检测要用压力传感器，而油温的检测要用温度传感器。传感器一般由敏感元件，转换元件和基本转换电路三部分组成。敏感元件直接感受被测量，并以确定的关系输出某一物理量。转换元件将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数量。基本转换电路将电路参数量转换成便于测量的电量。

2、 电量通过整流电路的输出电压不是理想的平滑直流，而是单方向的脉动直流，即除了直流分量以外还有许多交流分量。所以要针对电源的负载特性选择合适的滤波电路。滤波电路就是使单向脉动直流变成平滑直流的电路，常用电阻，电容和电感组合而成。

3、 由于传感器检测到的信号经整流，滤波放大电路后输出的是模拟信号，（如电压，电流，频率等）。这些信号计算机是识别不了的，所以要进行A/D转换。A/D转换电路的功能是将连续变化的模拟信号转换成数字信号，以适应计算机处理。

4、 通过A/D转换电路输出数字信号，该信号进入MCS-51单片机，通过单片机来实现检测和控制功能。本系统中要控制油温和油压，还要在油温和油压超过设定的额定值时，系统发出报警。所以要通过显示器，键盘和报警电路来实现。

其中：

1、 液压压力传感器采用油压传感器选型为应变式压力传感器

2、 油温传感器选型为AD590油温传感器。。

3、 A/D转换芯片采用ADC0809。

4、 单片机采用8031。

5、 I/0扩展采用8155。

6、 键盘、显示接口采用8279。

五、 电路分析

1、 变压电源：

由于电路电压为6v，故需把220V交流变成低压直流，由四个组成部分:降压—整流—滤波—稳压。

2、油压、油温感测及放大电路：

以油压检测及放大电路为例，插座J外接一应变式压力、检测传感器，插座上的1、2脚将控制板中的+6V及-6V电源引出向传感器供电，3、4脚为传感器输出的差动信号。三个运算放大器组成差动放大电路，对传感器输出信号进行放大，其中R36用于调节零点，R37用于调整放大倍数。油温检测系统采用相同系统，两套系统分别接在AD0809的p01和p06两个输口。

2、 A/D转换：

ADC0809是典型的8位8通道逐次逼近式A/D转换器，CMOS工艺，可实现8路模数信号的分时采集，片内有8路模拟选通开关，以及相应的通道地址锁存用译码器电路，其转换时间为100us左右。IN-7~IN-0是模数输入通道，ADC0809对输入信号的电压要求是0~5V，若信号过小还需要进行放大。另外，模拟输入量在A/D转换过程中其值不应该有变化，对变化快的模拟量，在输入前应增加采样保持电路，本课题中的油压及油温的变化不会很快，所以不必采用采样保持电路。A、B、C是地址线，设置P0.1~P0.3口经过地址锁存后接A、B、C地址线。ALE地址锁存允许信号，A、B、C地址状态进入地址锁存器中，由P2.0及WR控制地址锁存。START转换启动信号，上跳沿时，所有内部寄存器清零，下跳沿时，开始进行A/D转换，在转换过程中应保持低电平，由P2.0及WR控制转换信号。D7~D0数据输出线，和单片机的P0口直接连接。EOC输出允许信号，用于控制三态门。

4、单片机：

单片机采用型号为89cs51，89S51单片机的内部4KB片内程序存储器，128字节片内数据存储器，2个定时器和1个全双工异步串通讯接口。其外部电路包括时钟电路和复位电路。

5、外接键盘：

为了减少键盘和单片机接口时所占用I/O口线的数目，此系统采用了串行口控制的键盘接口，扩展了4×4的行列式键盘，用以输入油压、油温的报警设定值。采用8255可编程输入输出接口芯片，它具有3个8位的并行I/O口，具有三种工作方式，可通过程序改变其功能。

RESET:复位输入线，当该输入端外于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。

CS:片选信号线，当这个输入引脚为低电平时，表示芯片被选中，允许8155与CPU进行通讯。

RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时，允许8155通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。

wR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时，允许CPU将数据或控制字写入。

6、并行I/0的扩展：

单片机内部的硬件电路已基本上构成具有基本形式的微机系统，可以满足许多控制场合的需要。这些电路包括定时器、中断、串行接口、内部数据存储器、外部程序存储器等。但为了在应用中硬件电路还不够用，需要在单片机外增加新的电路（芯片），也就是所谓的扩展。本设计采用的扩展芯片是8155.

7、 报警系统：

单片机的PB4、PB5、PB6引脚通过限流电阻、容与三极管基极相连，三极管的集电极接有报警器。

六、LED显示电路

系统扩展八位共阳极LED静态显示电路，分时显示油压及油温检测值。

七、电路原理图转化PCB板

课程设计心得体会

经过两周的机电一体化课程设计，我觉得我收获相当大，在这个实践环节中学到了很多知识，同时也提高了自身的实践能力。

在这次机电一体化课程设计中我发现了很多问题，对于出现的问题，我们就的去翻阅以前的专业书籍来复习，以前学的大多是理论性极强的东西，而这次却遇到了一个实际的应用问题。在课程设计开始之前，我就从图书馆找相关参考资料，当在课程设计中遇到难以解决的问题的时候，我会晚上回宿舍上网查阅问题的解决办法。在课堂上，我遇到不懂的问题，我会主动和同学一起探讨或请教老师，所有的渠道都在想办法解决疑问，为的是把问题尽快的解决。实习过程中，我深刻地认识到，在运用四年所学的专业知识来解决实际问题时，却很难找到突破口。原因就在于我们用在实践上的时间太少了，还不能熟练地将所学的理论知识应用于实际中，还有就是缺乏一个完整的知识体系，以前所学的知识没有在学完之后进行归纳总结，对机械类和电子类的知识分别进行总结，只有这样才能形成自己的知识体系，在面对像机电一体化这样的综合性问题时才能有步骤地进行解决。此外，我学会了电子电路设计软件PROTEL 99SE，从电路原理图的设计，到PCB板的设计等等，初步掌握了该软件的使用及实际的应用，为以后从事相关的工作打下了良好的基础。

最后衷心地感谢老师们的热心指导！