安全看板顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、<p>　　安全看板顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　1 題目來源</b></p><p>　　看板管理是企業(yè)管理的一種有效方式，它通過把看板這個(gè)管理信息平臺(tái)，將工作的內(nèi)容、目標(biāo)、要求等要素可視化、直觀化、直白化和陽光化，強(qiáng)化工作責(zé)任和管理溝通、既可以防止工作遺忘及疏忽大意、又可以減少翻看資料、多余問答等浪費(fèi)時(shí)間，更可以增強(qiáng)生產(chǎn)、工作的透明度

2、，便于相互知曉、相互監(jiān)督、相互促進(jìn)落實(shí)。</p><p>　　看板也成為工廠流水線常用的工具。隨著機(jī)械化、自動(dòng)化，我們需要一種更安全的顯示系統(tǒng)，不僅生產(chǎn)工人可以操作，連不熟悉的人員也可以通過安全看板顯示了解生產(chǎn)的情形，知道生產(chǎn)是否安全等。經(jīng)指導(dǎo)老師同意，確定了此畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目。</p><p>　　2 研究目的和意義</p><p>　　將看板顯示用在生產(chǎn)上，可以

3、使人們更加安全的進(jìn)行生產(chǎn)，同時(shí)也提高了效率。目前市場上看板管理有很多，通過看板管理可制止過量生產(chǎn)，從而徹底消除在產(chǎn)品過量的浪費(fèi)以及由之衍生出來的種種間接浪費(fèi)；還可使產(chǎn)生次品的原因和隱藏在生產(chǎn)過程中的問題及不合理成份充分暴露出來。通過問題的徹底改善活動(dòng)，徹底消除引起成本增加的種種浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的合理性、高效性和靈活性。對(duì)生產(chǎn)工人來說，很合理、方便，但對(duì)于不熟悉的人員來講，不知道什么時(shí)候是安全生產(chǎn)，什么時(shí)候是不安全；也不知道生產(chǎn)數(shù)量，生

4、產(chǎn)的質(zhì)量等，這將不利于科學(xué)的生產(chǎn)運(yùn)作。隨著工廠的擴(kuò)大，工作的多樣化，每個(gè)人監(jiān)管的范圍擴(kuò)大，安全看板顯示系統(tǒng)是很有必要的。在利用簡單的點(diǎn)陣屏，通過驅(qū)動(dòng)來控制顯示屏，及時(shí)將生產(chǎn)過程中的信息顯示在屏幕上，讓生產(chǎn)工人一目了然，生產(chǎn)過程也清清楚楚，生產(chǎn)數(shù)量、生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)過程中缺少什么零件，需要補(bǔ)充才可以繼續(xù)生產(chǎn)等都清楚明白的顯示在屏幕上。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)這些顯示內(nèi)容的更新主要是通過連接著的驅(qū)動(dòng)，控制板將機(jī)床上

5、的數(shù)據(jù)不斷更新顯示在屏幕上，已達(dá)到安全生產(chǎn)，減少工人的工作量，提高工作效率。</p><p>　　3 閱讀的主要參考文獻(xiàn)及資料名稱</p><p>　　[1]《單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》 胡乾斌等 華中科技大學(xué)出版社</p><p>　　[2]《電路與模擬電子技術(shù)》 高玉良等 高等教育出版社</p><p>　　[3]《數(shù)字邏輯與數(shù)

6、字系統(tǒng)》 王永軍等 電子工業(yè)出版社</p><p>　　[4]《常用電子元件及應(yīng)用》 陳永莆等 人民郵電出版社</p><p>　　[5]《51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例》 樓然苗等 北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　[6]《單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)》 馬忠梅等 北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　[7]《MCS-

7、51系列單片機(jī)系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)》 蘇凱等 冶金工業(yè)出版社</p><p>　　[8]《8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用》 沈慶陽等 清華大學(xué)出版社</p><p>　　[9]《單片機(jī)C語言編程與實(shí)例》 趙亮等 人民郵電出版社</p><p>　　[10]《C語言程序設(shè)計(jì)》(第二版) 譚浩強(qiáng)著 清華大學(xué)出版社</p><p>　　[11]

8、《嵌入式C語言程序設(shè)計(jì)--使用MCS-51》 侯振鵬改編 人民郵電出版社</p><p>　　[12]《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》 梅麗鳳等 清華大學(xué)出版社 </p><p>　　4 國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢與研究的主攻方向</p><p>　　目前我國顯示看板行業(yè)發(fā)展較快，具有規(guī)模大、產(chǎn)品品種多的特點(diǎn)，隨著行業(yè)產(chǎn)品水平與國際差距的不斷縮短及國內(nèi)市場的強(qiáng)勁發(fā)展，市場需

9、求日益增加。</p><p>　　看板的本質(zhì)是在需要的時(shí)間，按需要的量對(duì)所需零部件發(fā)出生產(chǎn)指令的一種信息媒介體，而實(shí)現(xiàn)這一功能的形式可以是多種多樣的。</p><p>　　LED顯示看板作為訊息傳播媒介，應(yīng)用日趨多元，自單色、雙色走向全彩顯示后，色彩精準(zhǔn)度、解析度、畫素密度，與畫面更新率等顯示規(guī)格逐年向上發(fā)展，LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜度亦隨之提升，LED驅(qū)動(dòng)IC規(guī)格要求連帶趨于嚴(yán)格。</p

10、><p>　　以LED色彩精準(zhǔn)度為例，因應(yīng)全彩顯示應(yīng)用，LED驅(qū)動(dòng)IC必須對(duì)RGB三色LED分別輸出不同幅度的恒定電流(cONstant current)，以獲得最佳白平衡(white balance)色彩表現(xiàn)，傳統(tǒng)用于單色、雙色LED看板等色彩精準(zhǔn)度要求低、成本也較低的定電壓(constant voltage) LED驅(qū)動(dòng)架構(gòu)已不符需求。</p><p>　　此外，伴隨LED長期使用發(fā)生的光

11、衰現(xiàn)象，LED驅(qū)動(dòng)IC具備個(gè)別LED畫素?cái)?shù)位點(diǎn)校正功能，亦是IC設(shè)計(jì)業(yè)者塑造產(chǎn)品差異化方向。</p><p>　　隨動(dòng)態(tài)畫面播出品質(zhì)要求提升，畫面更新率(frame. rate)需提升速度與之配合。 唯傳統(tǒng)由主端控制器(host controller)以脈沖寬度調(diào)變(Pulse WIDTh Modulation；PWM)統(tǒng)一發(fā)送畫面時(shí)序資訊做法，對(duì)主端控制器運(yùn)算負(fù)荷將隨更新速度加快而提升。</p>

12、<p>　　安全看板顯示系統(tǒng)的主攻方向是：顯示驅(qū)動(dòng)板，通過串口連接的PC機(jī)，將機(jī)床的數(shù)據(jù)傳給LED。及時(shí)準(zhǔn)確的更新數(shù)據(jù)以及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。</p><p>　　5 主要研究內(nèi)容、需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路</p><p>　　5.1 系統(tǒng)的基本組成</p><p>　　近年來，隨著單片機(jī)技術(shù)的成熟和發(fā)展，給工業(yè)生產(chǎn)控制帶來了很多方便，不用很專業(yè)，通過顯示

13、就可以知道生產(chǎn)的進(jìn)度情況，也不用檢測就可以知道生產(chǎn)是否合格等。</p><p>　　本系統(tǒng)由LED顯示屏、顯示驅(qū)動(dòng)板、CPU、存儲(chǔ)器、蜂鳴器、輸入輸出接口、復(fù)位電路等組成。</p><p>　　LED主要用來將接收到的數(shù)據(jù)顯示出來，方面快捷的查看；</p><p>　　存儲(chǔ)器可以將機(jī)床提供的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起來，如不需要更新數(shù)據(jù)時(shí)；</p><p>

14、　　蜂鳴器用來提示、警告；</p><p><b>　　其總體模塊圖如下：</b></p><p>　　圖1 安全看板系統(tǒng)總體模塊圖</p><p>　　5.2 主要研究的內(nèi)容</p><p>　　LED數(shù)碼管的顯示；</p><p>　　IC芯片對(duì)蜂鳴器的控制；</p><

15、p>　　C8051F340芯片的功能；</p><p>　　控制板對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制；</p><p>　　5.3 安全看板顯示系統(tǒng)的基本功能</p><p><b>　　輸入輸出功能；</b></p><p><b>　　三維機(jī)通信功能‘</b></p><p>

16、;<b>　　LED顯示功能‘</b></p><p><b>　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能；</b></p><p>　　蜂鳴器提示警告功能；</p><p><b>　　復(fù)位功能；</b></p><p><b>　　電源開關(guān)功能。</b></p>

17、<p>　　根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，本模塊的總體功能圖如下：</p><p>　　圖2 安全看板顯示系統(tǒng)功能圖</p><p>　　5.4 重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路</p><p>　　在本系統(tǒng)的開發(fā)過程中主要研究解決以下關(guān)鍵問題及解決思路：</p><p>　　輸入輸出問題。因?yàn)閿?shù)據(jù)來源于實(shí)際生產(chǎn)過程中機(jī)床產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，由于實(shí)驗(yàn)室條

18、件有限，只能用PC機(jī)模擬產(chǎn)生數(shù)據(jù)，通過總線傳送給控制驅(qū)動(dòng)板；</p><p>　　數(shù)據(jù)更新與存儲(chǔ)功能。一般情況是LED顯示屏上顯示的是當(dāng)前生產(chǎn)狀況，但有時(shí)要求將機(jī)床的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來，而不是立即更新，因此用存儲(chǔ)器將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起來，還有一個(gè)功能就是可以將一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)保存以供備用；</p><p>　　數(shù)據(jù)傳輸功能。通過I2C總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；</p><p>　　使

19、用電源的安全問題。由于系統(tǒng)的電源是交流220V，如不注意很容易傷及調(diào)試人員。電源應(yīng)該作為單獨(dú)的模塊進(jìn)行調(diào)試；</p><p>　　顯示問題。通過橫向2個(gè)8*8的點(diǎn)陣顯示與縱向8個(gè)8*8的點(diǎn)陣顯示輸出，縱向可以用三-八譯碼器進(jìn)行控制。 </p><p>　　實(shí)際工作流程圖如下： </p><p>　　圖3 實(shí)際工作流程圖</p><p>　　

20、模擬工作流程圖如下：</p><p><b>　　圖4模擬工作流程圖</b></p><p>　　6 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所需要的工作條件及解決方法</p><p>　　需要一些有關(guān)單片機(jī)方面的參考書籍及有關(guān)看板管理設(shè)計(jì)實(shí)例。理論與實(shí)踐結(jié)合，設(shè)計(jì)出符合實(shí)際需要的安全看板顯示系統(tǒng)。還需要一些電子元件及IC芯片，同時(shí)還需要一臺(tái)編程器、燒錄器等，以及制作過程

21、中所必須的電烙鐵、萬用電路板、萬用表、錫絲等工具。大部分元件已購買，并做了大量的焊錫、測試工作。</p><p>　　還需要一些開發(fā)軟件（包括繪制電路圖軟件、下載燒錄軟件等），以及電腦一臺(tái)，以完成系統(tǒng)的整體調(diào)試。</p><p>　　7 工作的主要階段、進(jìn)程與時(shí)間安排</p><p>　　2月01號(hào)——2月22號(hào) 實(shí)踐調(diào)查確定課題</p>&l

22、t;p>　　2月23號(hào)——4月05號(hào) 收集相關(guān)書籍資料</p><p>　　4月06號(hào)——4月15號(hào) 設(shè)計(jì)電路和編寫程序代碼</p><p>　　4月16號(hào)——4月26號(hào) 搭建電路調(diào)試程序</p><p>　　4月27號(hào)——4月29號(hào) 繪制電路圖及PCB圖并制作電路板</p><p>　　5月01號(hào)——5