基于MEGA16单片机变压器的智能绕线功能系统设计(代做毕业设计)
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。
毕业设计任务要求 1.确定变压器的智能绕线功能系统的设计方案
2.选择合适可编程控制器。
3.设计和绘制系统硬件原理图
4.完成对变压器的智能绕线功能控制系统程序设计
5.完成毕业论文写作
一、选题简介、意义
随着电子电器工业的发展，线圈的需求量越来越大。在使用的各种绕线机中，有最早的手工绕线，现在大都用机械式的绕线机。机械式绕线机精度较差，线圈需逐匝检验，工作效率较低，劳动强度高，尤其是机械式绕线机由于没有采用自动控制技术，线滚子由于惯性超越运行，散线易划去表面绝缘层，影响产品质量。现在国内绕线机已有了全自动、多功能、自动化产品。从线圈生产的上线、排线、馈线、到线圈绕制下线等，都实现了过程自动化。从绕线机的控制形式上看，从单一的开环控制发展到使用直流伺服系统和交流伺服系统的闭环控制，已经形成了由单轴绕制线圈到多轴同时绕制多个线圈的系列产品。但这些先进的绕线机产品价格很高，对中小型电机制造企业的绕线使用来说，功能有比较大的冗余，价格太高，一旦出现故障自己难以维修，所以针对某中小型电机制造厂使用机械式绕线机的缺点，根据实际生产不需要排线的要求，研制成本低、功能满足使用要求、简单易学、操作方便的数控绕线机。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
主要内容：
本文电路采用微电脑控制系统，对主轴以解码测速精确定位，再配备以恒流斩波驱动步进马达排线，快速而精密，保证设备正常运作，广泛用于开关电源变压器、供应器、电感线圈、日字型变压器等产品生产制造中，支持单个或多个同时绕制最多可以同时绕制四个线圈。
特点：采用可控硅控制，无极变速，慢速启动，自动排线，换向灵敏，到匝自动停车
所需要实现的目标：
（1）使用者可以输入产品的参数信息。
（2）采用PWM控制，无极变速以及慢速启动
（3）自动排线and换向灵敏and到匝自动停车
（4）绕制线圈最大外径： 120mm
（5）绕制线圈最大长度： 180mm
（6）绕制线圈最小长度： 3mm
（7）绕制线圈线径范围： 0.03~0.5mm
（8）计数器范围： 0~99999圈
（9）主轴转速： 80~2500转/分钟
（10）断线时停车报警
（11）液晶屏显示参数
（10）能够保存30个产品参数信息
设计（或研究）方法：
1.根据任务书上的设计要求，通过和指导老师交流，确定大致的设计方案；
2.到图书馆查阅相关图书；
3.上网查阅在图书馆查不到的各种数据、资料，进一步完善设计产品的各项参数；
摘 要
文章介绍了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。
[关键词] 绕线机；单片机；传感器；电机
Abstract
The article introduced a kind of transformer round line system based on the MEGA16 MCU of ATMEL company. It discusses working principle, hardware realization and the software plait distance method of system. The system includes the MCU controlled circuit, the transducer detected circuit, electromotor drive circuit, keyboard imported circuit and LCD show circuit .The two stalks of round line and row line have no mechanical coupling, and the system control through the electric solution coupling and software controlling, to promise synchronously drive of the two stalks, and carry out a gentle numerical control. The traditional old style rounds line machines have some function blemishes while using , such as , counting circle not exactly , line tray throwing line and so on . While rounding small line wrap around lacquer, it can't arrange line tidily and can't control the strain while rounding line .The problem is outstanding, especially when rounding some small diameter winding and some winding of sensor's core .These weaknesses seriously influenced the quality to round linear. This design works out the problems above, and it is applicable to round the small line wraps around lacquer. Not only the tension is stable and the line is arranged tidily, but also the design provided the man-machine interface of amity, making use of the LCD screen. It realized that the craft is gentle to turn, craft parameter is convenience to change, and the effect is better .Practice proved that the system mentioned above have a great many of advantages , such as , operated simple, run credibility, high automation degree, high control accuracy, work steadily and reliably.
[Key words] Rounding line machine；MCU；Sensor；Electromotor
目 录
第一章 序言----------------------------------------------------------1
1.1 系统功能要求-----------------------------------------------------1
1.2 系统组成---------------------------------------------------------1
第二章 系统设计方案的比较------------------------------------------------3
2.1 直流电机的方案论证与选择-----------------------------------------3
2.2 显示电路的方案论证与选择-----------------------------------------4
第三章 系统硬件设计------------------------------------------------------5
3.1 单片机电路-------------------------------------------------------5
3.1.1 AVR单片机内部结构-------------------------------------------5
3.1.2 AVR单片机引脚功能------------------------------------------6
3.1.3 AVR单片机最小系统电路--------------------------------------6
3.1.4 AVR单片机PWM电路-----------------------------------------8
3.2 电源电路--------------------------------------------------------8
3.2.1 电源芯片引脚功能--------------------------------------------9
3.3 直流电机驱动电路------------------------------------------------10
3.4 传感器电路------------------------------------------------------12
第四章 系统的软件设计---------------------------------------------------14
4.1 直流电机控制子程序----------------------------------------------14
4.2 键盘子程序------------------------------------------------------14
4.3 传感器子程序----------------------------------------------------16
4.4 步进电机控制子程序----------------------------------------------16
4.5 显示子程序------------------------------------------------------17
4.6 主程序----------------------------------------------------------19
第五章 系统调试--------------------------------------------------------20
5.1 硬件调试--------------------------------------------------------20
5.1.1 电源电路的调试----------------------------------------------20
5.1.2 直流电机电路的调试------------------------------------------20
5.1.3 步进电机电路的调试------------------------------------------20
5.1.4 传感器电路的调试--------------------------------------------20
5.2 软件调试--------------------------------------------------------20
第六章 结论-------------------------------------------------------------21
致谢语-------------------------------------------------------------------22
参考文献-----------------------------------------------------------------23
附录一 原理图------------------------------------------------------------24
附录二 程序--------------------------------------------------------------25
。
参考文献
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