摘 要

在我们日常的生产中，为了保障生产过程的安全、有效提高生产产品的质量和劳动生产率，常需要对机件的直线位移进行监控和控制，这一切都离不开纠偏装置的应用，尤其是对于一些重量较轻的产品的生产就更离不开纠偏系统。举个例子，在电力生产中，发电机的轴向位移必须控制在一定范围内，否则会出现定、转子绕组摩擦，造成绝缘损毁短路等事故，影响正常发电。本项目设计就根据检测到的位移信号，通过按键操作来实现参数设置，从而实现电机的纠偏功能。

本文是关于纠偏控制系统的软件部分实现设计。当装置前端的光电传感器采集到的电信号通过利用模数转换器将其输入单片机进行处理。单片机将人为设定的标准值与采集测量值进行比对后，对电机模块进行控制。电机通过正转或反转对器材进行纠偏处理。

经实验，本软件实现了纠偏装置的软件部分。键盘输入一个基准值，单片机将接收到的数字信号与之进行比对。这两组数据都显示在液晶屏幕上。单片机判断偏移量和偏移方向是否一致后，产生相应的控制指令信号传输到电机模块，控制电机的正转或者反转以达到预期的效果。

关键词：纠偏控制；单片机；步进电机；软件设计

Abstract

In our daily production, in order to ensure the safety of the production process, improve product quality and labor productivity, often need to parts of the linear displacement monitoring and control, it all depends on the application of rectifying device, especially for some lighter weight, the production of the product is more inseparable from the correction system.For example, in the electric power production, the generator must be controlled within a certain range of the axial displacement, can appear otherwise, friction, rotor winding insulation damage caused by short circuit accident, such as impact normal power.The project design, according to a displacement signal detected by key operation parameters setting, so as to realize the correction of motor function.

The software part of this article is about rectifying control system design.Collected in front when the device of photoelectric sensor signals by using adc input single-chip microcomputer for processing it.MCU will be the standard and selection of artificial measure value, and to control the motor module.Motor through the forward and reverse to rectify the equipment.

By experiment, the software realizes the software part of the rectifying device.Keyboard input a benchmark, single chip receives the digital signal and compare.The two groups of data are displayed on the LCD screen.Single-chip microcomputer judgment after offset and migration direction are consistent, produce the corresponding control command signal transmission to the motor module, control of the motor forward or reverse in order to achieve the desired effect.

Key Words：Rectifying control; Single chip microcomputer; Stepper motor;Software design

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外相关技术及研究现状 1

1.3 论文主要研究内容 3

1.4 论文章节安排 3

第2章 方案论证与设计 4

2.1 系统总体结构 4

2.2 需求分析与理论分析 4

2.3 系统硬件方案选择 5

2.3.1 模数转换器型号 5

2.3.2 液晶屏型号 6

2.3.3 电机型号 7

2.3.4 总结 8

第3章 系统硬件设计 9

3.1 AD转换模块硬件设计 9

3.2 LCD1602硬件部分设计 9

3.3 矩阵键盘模块系统设计 11

3.4 电机模块系统设计 12

3.4.1 电机正反转原理 12

3.4.2 电机驱动原理 12

第4章 系统软件设计 14

4.1 系统初始化 14

4.2 模数转换模块 15

4.3 液晶屏幕的显示 16

4.4 电机模块的控制 17

4.5 中断服务程序设计 19

第5章 系统调试及结果分析 20

5.1 基于Proteus仿真结果图 20

5.2 系统调试结果分析 22

第6章 总结与展望 24

参考文献 25

致谢 26

绪论

1.1研究背景及意义

随着技术的不断更新发展，产品生产规模愈来愈大，我们进入了一个自动化机器的时代。相应的硬件设施也都在飞速发展。在这些行业的生产线上，由于机械部件震动与卷材张力不齐等种种原因导致的卷材蛇形跑偏，不能进行直线传送造成的次品率高已经严重影响到生产中，生产自动纠偏系统刻不容缓。卷材传送过程中的环节比较多，发生偏移的几率比较高，主要由以下五点造成：

（1）卷材传送架构安装不正引起的材料左右两侧高低不平；