广西大学行健文理学院
嵌入式课程设计报告题目：基于ARM平台实现音乐播放
学部：电气信息学部
专业：电子科学与技术
班级： 2011级(1)班
学号： 1138340107
学生姓名：梁婷婷
指导教师：黄江
2014年10月
随着社会的发展，科学的进步，人们的生活水平在逐步的提高。微电子技术的快速发展，使得电子产品无处不在，ARM的应用也越来越贴近人们的生活，用ARM来实现一些电子设计也变得越来越容易。
脉宽控制技术（PWM）简称脉宽调制，是非常重要的电力电子控制技术，利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，对提高电力电子装置的性能，促进电力电子技术的发展有着巨大的推动作用。本系统主要介绍了基于LPC2132的PWM信号发生器制作系统，主要功能是对PWM输出波形的频率、占空比的连续调节，并能对运行信号参数用示波器进行实时显示。电路主要分为三个模块，核心模块采用LPC2138中央控制单元，通道选择模块，键盘控制模块采用了五个按键控制，分别调节PWM信号的占空比加和减、频率的加和减、输出PWM通道选择。经测试验证，该信号发生器便于观察和调节，控制精确误差小。
本课题的CPU核心芯片采用的是 ARM7 的LPC2138，实现了采用LPC2138的一个I/O口控制speaker发声，实现音乐播放。实验主要通过程序将歌曲简谱和节拍数各自放在一数组中，依次从简谱数组中得到相应频率后放到PWMMR0中，然后进行所存，改变PWM输出频率，并从节拍数组中获得相应的延时参数，两者配合得到音乐输出。改变PWMMR0的值，来改变PWM输出的频率。实验设定PWM输出单边沿PWM方波，控制蜂鸣器BEEP发出声音，以此实现音乐的播放。设计的关键所在，必须熟悉ARM的原理与结构，同时还要对整个设计流程有很好的把握，衔接好各个模块。
关键词：LPC2138；PWM的频率；蜂鸣器；占空比；频率
Pulse width control technology (PWM) referred to pulse width modulation, is very important power electronic control technology, the use of the microprocessor digital output to to the analog circuit to control a very effective technology, to improve the performance of the power electronic devices, and promote the development of the power electronic technology has a great push forward.
This system mainly introduces the LPC2132 PWM signal generator based on the production system, the main function is to the output waveform, the frequency PWM occupies emptiescompared to continuous adjustment, and can run with an oscilloscope to signal parameter real-time display. Circuit can be divided into three modules, the core module LPC2138 central control unit, channel selection module, the keyboard control module adopted five key control,, regulate PWM signal occupies emptiescompared to add and subtract, frequency of addition and subtraction, output PWM channel selection. The results of experiment, this signal generator for observation and regulation, control precise small error.
Key words: LPC2132; PWM; Button; Occupies emptiescompared; frequency
目录
第一章绪论 (1)
1.1 选题背景及意义 (1)
1.2 本文主要工作及论文组织结构 (1)
1.3 方案的论证及比较 (2)
第二章电路模块设计原理 (3)
2.1 系统设计 (3)
2.2 系统电路的主要器件及原理 (3)
第三章 LPC2138实现音乐播放的硬件电路设计 (9)
3.1 整体硬件电路设计 (9)
3.2 各模块电路设计 (10)
第四章软件设计与仿真 (11)
4.1 程序设计 (11)
4.2 系统的仿真与调试 (12)
参考文献 (18)
附录 (19)
第一章绪论
1.1 选题背景及意义
未来对多媒体的研究，主要有以下几个研究方面：数据压缩、多媒体信息特性与建模、多媒体信息的组织与管理、多媒体信息表现与交互、多媒体通信与分布处理、多媒体的软硬件平台、虚拟现实技术、多媒体应用开发。展望未来，网络和计算机技术相交融的交互式多媒体将成为21世纪多媒体发展方向。所谓交互式多媒体是指不仅可以从网络上接受信息、选择信息，还可以发送信息，其信息是以多媒体的形式传输。利用这一技术，人们能够在家里购物、点播自己喜欢的电视节目。21世纪的交互式多媒体技术的实现将会极大的改变我们的生活。嵌入式系统具有处理速度快、低功耗、体积小、功能强大且易于移植等优点而得到广泛的应用。
MP3(Moving Picture Experts Group Audio LayerⅢ)全称是动态影像专家压缩标准音频层面3。它设计用来大幅度地压缩音频数据量，并实现重放的音质与原来不经压缩的音频相比没有明显的下降。鉴于MP3编码方式的特点，将其作为音乐播放器的音频文件时，可以在有限的存储空间内存放更多的音频信息。现在的数字音乐播放器市场，采用ARM主控+DSP音频解码芯片+SD存储卡所构成的数字音乐播放系统具有强大的播放能力和较好的性价比，在中、高端音频解码领域内有着较强的生命力。本文针对嵌入式系统的开发特点，设计了基于嵌入式系统的MP3播放器。
LPC2138是支持实时仿真和跟踪的16／32位ARM7TDMI-STM CPU，并带有64 KB RAM和512 KB的高速FLASH存储器。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最高时钟速率下运行。ARM7体系为32位构架，它在处理数据时相对于8位单片机效率明显提高，在处理文件系统所需要的大量的长整形数据的乘除运算时这种优势更为明显。同时它的硬件SPI，SSP总线控制器可以使控制器方便的与外部扩展设备进行连接。而且它的性价比较高，很适合用来做数字音乐播放系统的主控制器。
1.2 本文主要工作及论文组织结构
1.2.1本文主要工作
本次设计——基于嵌入式ARM的PWM信号发生器。通过I/O口控制speaker实现音乐播放。实验主要通过改变PWMMR0的值，来改变PWM输出的频率。实验设定PWM 输出单边沿PWM方波，控制蜂鸣器BEEP发出声音，改变，发出不同频率的声音，以此实现音乐的播放。
1.2.2论文组织结构
本论文首先进行方案的论证和比较。通过对方案的论证和比较后，具体突出本论文设计的亮点及优势。
经过了进一步的论证和比较确定了本次设计具体实施方案的可行性和优越性；然后对本设计进行系统框图的设计以及对各模块的原理介绍；最后进行硬件电路的设计及调试。
具体的各个硬件电路主要工作原理如下：电源电路为单片机以及其模块提供标准5V电源；使系统各部分能工作正常；LPC2138作为主控制器，根据输入信号对系统进行相应的控制最后从蜂鸣器发出原先设定好的音乐。
完成电路的设计并调试好了后进入论文的收尾阶段，其中有本论文的结束语，附录及致谢等。
1.3 本设计的优势
随着人们的生活水平不断提高，精神资料的需求逐渐提高，多媒体已经成为生活中必不可少的一部分。各式各样的多媒体迅速充斥了我们的生活，现在，多媒体正在向便携个人多媒体发展。我们生活中数字信息的数量在今后几十年中将急剧增加,质量上也将大大地改善。多媒体正在迅速的、意想不到的方式进入人们生活的多个方面，大的趋势是各个方面都将朝着当今新技术综合的方向发展。他们可以归结为两大类：音频，视频。但是现在多媒体的格式越来越多，比较流行的多媒体格式就有十多种，他们音质画质参差不齐，便携式设备上可用的媒体播放器较PC上的应用还有不小的差距。那些在电脑上运行的播放器经常因为操作环境等原因而不能在我们的机器上运行。这就凸显处软件移植的必要性，现在的手机大部分都带有嵌入式操作系统，这为我们软件的移植提供了一定程度的方便，我们完全可以把一款优秀的多媒体播放器软件如Mplayer移植到手机上，它几乎支持几乎所有的音频视频文件，方便我们享受多媒体的乐趣。
第二章电路模块设计及原理
2.1 系统设计
本次实验的硬件系统主要包括：LPC2138控制模块，扬声器SPEAKER，三极管，电阻等。大体的设计思路如下图2-1所示。
图2-1 基于在ARM平台上的实现音乐播放系统框图
2.2 系统电路的主要器件及原理
2.2.1 LPC2138基本原理
本设计作为一个简单的音乐播放器，只需给出合适的晶振频率以及歌曲乐谱，本设计以Arm芯片作为信息处理中心，通过对LPC2138进行编程，完成信号输入检测、信息分析处理及信息显示。Arm芯片具有结构简单，处理功能强大，相当于小型计算机的特点，有较强的位处理功能，比单片机更容易简单快速实现音乐播放。所以，无论是实用性还是功能上都具有更大的优势，所以本设计采用的是ARM即LPC2138。
（1）LPC2138主要特性
采用小型64封装。32KB的RAM,512KB的FLASH，16个10位通道，1个10位通道。 LPC2138是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的32/16 位ARM7TDMI-STM CPU 的微控制器，并带有32kB、64kB、512 kB 的嵌入的高速Flash 存储器。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb?模式将代码规模降低超过30%，而性
能的损失却很小。
较小的封装和极低的功耗使 LPC2131/2132/2138 可理想地用于小型系统中，如访问控制和POS 机。宽范围的串行通信接口和片内8/16/32kB 的SRAM 使LPC2131/2132/2138 非常适用于通信网关、协议转换器、软modem、声音辨别和低端成像，为它们提供巨大的缓冲区空间和强大的处理功能。多个32 位定时器、1个或2 个10 位8 路ADC、10 位DAC、PWM 通道和47 个GPIO 以及多达9 个边沿或电平触发的外部中断使它们特别适用于工业控制和医疗系统。
（2）I／O口分配
LPC2138主控制器直接采用了广州周立功公司的EasyARM开发板，减短了开发时间并有效保证了电路部分的稳定性。系统晶振采用11.059 2MHz的外部晶振，通过内置的PLL倍频电路，可以将主频升高到44．236 8 MHz，满足系统要求。LPC2138具有片内Flash程序存储器，需3.3V电源、复位电路、晶振电路，P0.14接一个上拉电阻禁止ISP功能。LPC2138的UART0没有完整的Modem接口信号，仅提供TXD、RXD信号引脚，使用UART0与RS-232接口进行串行通信需要一个RS-232转换器（MAX3223芯片）将TTL电平转换成RS-232电平。
●小型L64 封装的16/32 位ARM7TDMI-S 微控制器。
● 8/16/32kB 片内静态RAM。
●片内Boot 装载软件实现在系统/在应用中编程（ISP/IAP）。扇区擦除或整片擦除的时间为400ms，1ms 可编程256 字节。
● EmbeddeDICE?RT 和嵌入式跟踪接口可实时调试（利用片内RealMonitor 软件）和高速跟踪执行代码。
● 1 个（LPC2132/2132）或2 个（LPC2138）8 路10 位A/D 转换器共包含16 个模拟输入，每个通道的转换时间低至2.44us。
● 1 个10 位D/A 转换器，可提供不同的模拟输出（LPC2132/2138）
● 2 个32 位定时器/计数器（带4 路捕获和4 路比较通道）、PWM 单元（6 路输出）和看门狗。
●实时时钟具有独立的电源和时钟源，在节电模式下极大地降低了功耗。
●多个串行接口，包括 2 个16C550 工业标准、2 个高速I2C 接口（400 kbit/s）、SPITM 和SSP（具有缓冲功能，数据长度可变）。
●向量中断控制器。可配置优先级和向量地址。
●多达47 个5V 的通用I/O 口（LQ64 封装）。
● 9 个边沿或电平触发的外部中断引脚。
●通过片内可实现最大为60M 的 CPU 操作频率，PLL 的稳定时间为100us。
●片内晶振频率范围：1~30 MHz。
● 2 个低功耗模式：空闲和掉电。
●可通过个别使能/禁止外部功能和降低外部时钟来优化功耗。
●通过外部中断将处理器从掉电模式中唤醒。
●单个电源供电，含有上电复位（POR）和掉电检测（BOD）电路：－CPU 操作电压范围：3.0~3.6 V （3.3 V+/－ 10%），I/O 口可承受5V 的最大电压。
（3）LPC2138引脚说明
LPC2138的脉宽调制器建立在标准定时器0/1之上，应用可在PWM和匹配功能当中进行选择。PWM基于标准的定时器模块并具有其所有特性。不过LPC2131/2132/2138只将其PWM 功能输出到管脚。定时器对外设时钟(pclk)进行计数，可选择产生中断或基于7个匹配寄存器，在到达指定的定时值时执行其它动作。PWM功能是一个附加特性，建立在匹配寄存器事件基础之上。较小的封装和极低的功耗使 LPC2138 可理想地用于小型系统中。以及简单的引脚图介绍如图2-2所示。
图2-2 LPC2138引脚图
P0.6 30 I/O I I MOSI0－SPI0 主机输出/从机输入，主机到从机的数据传输 CAP0.2－定时器0 捕获输入2 AD1.0－A/D 转换器1 输入0。该模拟输入总是连接到相应的管脚。
P0.7 31 I O I SSEL0－SPI0 从机选择，选择SPI 接口用作从机。 PWM2－脉宽调制器输出2 EINT2－外部中断2 输入。
P0.8 33 O O I TxD1－UART1 的发送器输出 PWM4－脉宽调制器输出4 AD1.1－A/D 转换器1 输入1。该模拟输入总是连接到相应的管脚。
P0.9 34 I O I RxD1－UART1 的接收器输入 PWM6－脉宽调制器输出6 EINT3－外部中断3 输入。
P0.10 35 O I I RTS1－UART1 请求发送输出 CAP1.0－定时器1 捕获输入
0 AD1.2－A/D 转换器1 输入2。该模拟输入总是连接到相应的管脚。
P0.11 37 I I I/O CTS1－UART1 的清零发送输入 CAP1.1－定时器1 捕获输入1 SCL1－I2C1 时钟输入/输出。开漏输出。
P0.12 38 I O I DSR1－UART1 的数据设备就绪输入 MAT1.0－定时器1 匹配输出0 AD1.3－A/D 转换器1 输入3。该模拟输入总是连接到相应的管脚。
P1.0~P1.31 I/O P1 口：P1 口是一个32 位双向I/O 口。每个位都有独立的方向控制。P1 口管脚的操作取决于管脚连接模块所选择的功能。
P1 口的P1.0~P1.15 不可用。
P1.16 16 O TRACEPKT0－跟踪包位0，带内部上拉的标准I/O 口。
P1.17 12 O TRACEPKT1－跟踪包位1，带内部上拉的标准I/O 口。
P1.18 8 O TRACEPKT2－跟踪包位2，带内部上拉的标准I/O 口。
P1.19 4 O TRACEPKT3－跟踪包位3，带内部上拉的标准I/O 口。
P1.20 48 O TRACESYNC－跟踪同步。带内部上拉的标准I/O 口。当RESET 为低时，TRACESYNC上的低电平使P1.16~P1.25在复位后作为跟踪端口。
P1.27 64 O TDO－JTAG 接口测试数据输出。
P1.28 60 I TDI－JTAG 接口测试数据输入。
P1.29 56 I TCK－JTAG 接口测试时钟。
在这里，我们使用的是P0.7端口完成实验。
图 2-3 ARM系统结构框图
2.2.2三极管蜂鸣器的特性
（1）三极管的特性
半导体双极型三极管又称晶体三极管，通常简称晶体管或三极管，它是一种电流控制电流的半导体器件，可用来对微弱信号进行放大和作无触点开关。它具有结构牢固、寿命长、体积小、耗电省等一系列独特优点，故在各个领域得到广泛应用。
三极管是一种控制元件，主要用来控制电流的大小，以共发射极接法为例（信号从基极输入，从集电极输出，发射极接地），当基极电压UB有一个微小的变化时，基极电流IB也会随之有一小的变化，受基极电流IB的控制，集电极电流IC 会有一个很大的变化，基极电流IB越大，集电极电流IC也越大，反之，基极电流越小，集电极电流也越小，即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多，这就是三极管的放大作用。IC 的变化量与IB 变化量之比叫做三极管的放大倍数β（β=ΔIC/ΔIB, Δ表示变化量。），三极管
的放大倍数β一般在几十到几百倍。三极管在放大信号时，首先要进入导通状态，即要先建立合适的静态工作点，也叫建立偏置，否则会放大失真。在三极管的集电极与电源之间接一个电阻，可将电流放大转换成电压放大：当基极电压UB 升高时，IB变大，IC也变大，IC 在集电极电阻RC的压降也越大，所以三极管集电极电压UC会降低，且UB越高，UC就越低，ΔUC=ΔUB。
三极管在这里的作用有二：开关作用，控制蜂鸣器电源电路的通断；提供蜂鸣器发声所需的较高电流，单片机的I/O口驱动能力有限，而我们知道三极管有电流放大的作用，在这里就是利用三极管放大电流来使蜂鸣器获得足够的驱动电流；三极管Q1起开关作用，其基极的高电平使三极管饱和导通，使蜂鸣器发声；而基极低电平则使三极管关闭，蜂鸣器停止发声。
（2）蜂鸣器的作用
蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流或者交流供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。
根据材料和结构分类
根据驱动方式分类
用单片机驱动蜂鸣器唱歌，蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型，他广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电话机等电子产品中作发声器件。单片机上面使用的蜂鸣器一般都是无源电磁式的蜂鸣器（如下图所示）。它由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发
声的，因此需要一定的电流才能驱动它，单片机IO引脚输出的电流较小，单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此需要增加一个电流放大的电路。单片机与蜂鸣器连接如图2-4所示。
图2-4 单片机与蜂鸣器连接图
蜂鸣器的正极接到VCC（＋5V）电源上面，蜂鸣器的负极接到三极管的发射极E，三极管的基级B经过限流电阻R1后由单片机的P3.7引脚控制，当P3.7输出高电平时，三极管T1截止，没有电流流过线圈，蜂鸣器不发声；当P3.7输出低电平时，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。因此，我们可以通过程序控制P3.7脚的电平来使蜂鸣器发出声音和关闭。程序中改变单片机P3.7引脚输出波形的频率，就可以调整控制蜂鸣器音调，产生各种不同音色、音调的声音。另外，改变P3.7输出电平的高低电平占空比，则可以控制蜂鸣器的声音大小，这些我们都可以通过编程实验来验证。
第三章整体电路的设计
3.1 整体硬件电路设计
实验主要通过改变PWMMR0的值，来改变PWM输出的频率。实验设定PWM输出单边沿PWM方波，控制蜂鸣器BEEP发出声音，改变，发出不同频率的声音，以此实
现音乐的播放。进行PWM音乐输出设计，需要我们了解一些简谱和频率的关系。在文件music.h中可以得到我们需要的信息，它给出了常用简谱和频率的对应关系，这使我们成功得把歌曲简谱转换成我们需要的歌曲简谱和节拍数。程序将歌曲简谱和节拍数各自放在一数组中，依次从简谱数组中得到相应频率后放到PWMMR0中，然后进行所存，改变PWM输出频率，并从节拍数组中获得相应的延时参数，两者配合得到音乐输出。歌曲简谱、music.h文件和程序清单请看附录。
图 3-1 基于LPC2138音乐播放器电路原理图
3.2各模块电路设计
1．直流蜂鸣器驱动程序
直流蜂鸣器的驱动是非常简单的，只要在其两端施加额定工作电压，蜂鸣器就发声。以NPN三极管驱动电路为例，只要在三极管的基极接入高电平，蜂鸣器就能发声。例如：蜂鸣器每秒钟发声100mS时，三极管基极的驱动波形如图所示。
2．交流蜂鸣器驱动程序
交流蜂鸣器的驱动相对复杂一点，要在蜂鸣器两端施加额定电压的方波。蜂鸣器的工作频率范围通常是很窄的，这意味着一个蜂鸣器通常只能工作在其额定频率才会有良好的发声效果（包括声压和音色等）。有些蜂鸣器的工作频率范围是比较宽的，这样就可以通过调整驱动方波的频率而使蜂鸣器发出音乐，演奏歌曲。例如：蜂鸣器每秒钟发声100mS时，三极管基极的驱动波形如下图所示。
第四章软件设计与仿真
4.1 程序设计
电路输出的PWM信号，从LPC2138的P0.7管脚输出。由设计要求，可分析得出程序设计一共有以下几个模块：
(1)初始化程序设计，即初始化LPC2138芯片，设置P0.7为输出管脚。
(2)PWM信号发生设计，初始化LPC2138后，要开启PWM的专用定时器，通过它的匹配功能来产生PWM信号。
(3)变量控制，产生PWM信号后，要通过程序设置来调节PWM信号的周期和占空比。
(4)屏幕显示，产生PWM信号，送至示波器显示。
基于LPC2138音乐播放器程序流程图如图4-1所示
图 4-1 基于LPC2138音乐播放器程序流程图
4.2 系统的仿真与调试
对软硬件部分有了初步的设计后，便需要开始进行软件的编写调试硬件电路
的仿真了，系统的仿真对于系统设计来说非常有必要，只有系统的仿真成功之后
才能进一步焊接出我们需要的硬件电路。
4.2.1 系统软件的调试
对于系统的软件这一部分我们采用C语言来进行编写，写出来的源代码我们通过keil-c来进行调试，检查是否有语法上的错误或警告等。软件部分的调试如图4-3所示。这个图显示的是分别进行了编译、连接和运行操作后的结果:
图 4-2 keil-c编译
4.2.2 系统硬件的仿真
完成的系统软件的调试并且没有错误警告之后，我们要进行的是硬件的仿真，在硬件仿真中我们需要用到的是protues仿真软件，之所以选择这个仿真软件，是因为protues里面可以仿真单片机部分。在仿真开始之前，先在protues里面
画好单片机和显示部分的硬件电路图，其电路图如图4-3所示。
图 4-3 整体电路图
在这个硬件仿真电路中，因为设计的是音乐播放器，而其中的声音播放部分是无法实现仿真的，所以只能用一个示波器来观察波形的变化。
连接好硬件电路后，双击LPC2138中中导入刚刚所生成的ccy02.hex文件，单机运行按钮，观察声音的变化。
本仿真实验的硬件系统主要包括：LPC2138控制模块，扬声器SPEAKER，三极管，电阻等。
图 4-4 LPC2138音乐播放器仿真运行图
从图中所显示出的小红点来看，整个电路的处理部分和显示部分是没有问题的，是可靠且行得通的硬件电路部件，具体的仿真结果分别如图所示。
按上图进行仿真后得到的输出波形如图4-5所示。
图 4-5 输出波形图
如上图所示的波形图可以得到波形。
4.2.3 调试总结
调试
在仿真调试的过程中，为了能够算出来延时的周期，我决定用protues来进行仿真。具体的方法为：在keil-c中编程生成.hex文件然后倒入单片机中进行仿真。在这过程中由于对protues和keil软件不太熟悉，所以刚开始无从下手，但是经过老师同学的指导按步骤反复练习后就比较熟悉了，自己可以操作完成编译然后系统正常运行了。
总结
经过这几个星期的努力，我们小组终于顺利完成了本次嵌入式课程设计。刚开始做这个设计的时候感觉我们什么都不清楚，不知道从哪里下手，脑子里比较浮躁和零乱。但通过一段时间的努力，重温书籍，还有查看相关的设计技术以及一些参考文献，再加之在老师的指导和周围同学的帮助下，使我们对本设计有了基本的掌握，确定基本设计方案，对所用芯片功能有了较清晰的认识。经历了一次次的困难，却积累了很多宝贵的经验。在整个设计的过程中遇到的问题主要有以下三点：
三角屋架设计 1 设计资料及说明 1、单跨屋架，平面尺寸为60m×18m，S=6m，即单跨屋架结构总长度为36m，跨度为18m，柱距为6m。 2、屋面材料：规格长尺压型钢板。 3、屋面坡度i=1：3。活（雪）载为0.35kN/m2,基本风压为0.70kN/m2。 4、屋架支承在钢筋混凝土柱顶，混凝土标号C30，柱顶标高8m。 5、钢材标号为Q235-B，其设计强度值为f=215N/mm2。 6、焊条型号为E43型。 7、荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载（不包括风荷载）考虑，荷载分项系数取：γG =1.2，γQ =1.4。 2 屋架杆件几何尺寸的计算 根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。屋面坡度为i=1：3,屋面倾角α=arctg（1/3）=18.435°，sinα=0.3162，cosα=0.9487 屋架计算跨度l0 =l－300＝18000－300=17700mm 屋架跨中高度h= l0×i/2=17700/(2×3)=2950mm 上弦长度L=l0/2cosα≈9329mm 节间长度a=L/6=9329/6≈1555m m 节间水平段投影尺寸长度a＇=acosα=1555×0.9487=1475mm 根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示 图1 屋架形式及几何尺寸 3 屋架支撑布置 3.1 屋架支撑 1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。
2、因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。 3、根据厂房长度36m,跨度为4m，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑。如图2所示。 图2屋盖支撑布置 4 荷载计算 屋架支撑0.3（kN/m2） 压型钢板015*3.16/3=0.158（kN/m2） 檩条和拉条0.13（kN/m2） 合计g k=0.588（kN/m2） 可变荷载q k=0.3（kN/m2） 檩条的均布荷载设计值q=γG g k+γQ q k=1.2×0.588+1.4×0.35=1.20kN/m2 节点荷载设计值P=qa＇s=1.13×1.475×6=10.62kN 5 屋架的内力计算 5.1 杆件的轴力 芬克式三角形桁架在半跨活（雪）荷载作用下，腹杆内力不变号，故只按全跨雪荷载和全跨永久荷载组合计算桁架杆件内力。根据《建筑结构静力计算手册》，对于十二节间芬克式桁架，n=17700/2950=6。先差得内力系数，再乘以节点荷载P=10.62kN,屋架及荷载是对称的，所以只需计算半个屋架的杆件轴力。计算出的内力如表1所示。
课程设计任务书 （ 2015 级） 目录 摘要------------------------------------------------------4 引言------------------------------------------------------5 任务书-----------------------------------------------------6 第一章 我国机器人技术的发展概况------------------------------------7 第二章机器人的总体设计解剖 1.1资料的收集与阐述-----------------------------------------7 1.2机器人工作原理简介 1.总体设计剖------------------------------------------------8 2.伺服电机的剖析--------------------------------------------9 第三章机器人总体设计综述 ---------------------------------12 1、1设计课题的阐述-----------------------------------------12 1、2单片机的选择-------------------------------------------12 1、3主控板部分简介-----------------------------------------12 第四章机器人的总体设计方案与部分简介 1、1设计方案-----------------------------------------------13 1、2各部分功能及原理简介-----------------------------------13 第五章机器人的原理图设计、仿真及电路板制作 1、1机器人的原理图设计-------------------------------------15 1、2电源部分-----------------------------------------------16 1、3稳压电源部分-------------------------------------------16 1、5接口电路部分-------------------------------------------17 1、6单片机最小系统和ISP在线编程---------------------------18 1、9电路板制作---------------------------------------------18 第六章机器人电路板的调试与结论
华北科技学院 课程设计说明书 班级: 计算B092 姓名: 赵礼阳(200909014201) 设计题目: 小样个人理财 设计时间: 2011.1.2 至2011.1.13 指导教师: 谭立云 评语:________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ _________________________________________ 评阅成绩: 评阅教师:＿＿＿＿＿
设计任务和技术要求： 设计个人理财管理系统，并实现前台C++和后台SQL数据库的链接，可以从前台的MFC 界面访问数据库中的每个表，在前台的界面中实现个人理财信息的增加，删除和修改。个人理财信息的查询。并把增删改后的数据放在后台的数据库中。实现以个人或者时间为单位，按时间或者姓名查找后的财务信息，在前台访问后台数据库的信息，输出访问数据库后符合要求的财务信息在前台MFC界面输出。 内容摘要： 为了完成整个系统的设计，首先是对整个系统的总体设计，整个系统要完成的工作如上所述，完成整个系统的设计需要完成三个部分的工作，首先是数据库的设计，数据库的设计需要分析数据库的功能需求分析，画出E-R图，编写数据字典，完成数据库的表的设计，为数据库添加对象。其次是MFC的界面设计，界面设计需要分析所要完成的用户功能，设计相应的界面，实现各个界面之间额链接和视图。最后需要链接数据库和MFC，使所要查询的数据来自数据库，并且对数据所做的增删改工作保存在数据库中。并演示所有的功能。
贵州大学高等教育自学考试实践考试 钢结构课程设计 课程代码：02443 题目：单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计 年级：2 0 1 3 级 专业：建筑工程 层次：本科 姓名：张伟 准考证号：21001181132 衔接院校：贵州大学 指导老师：张筱芸 完成日期： 2015. 4. 24
附件：设计资料 1、设计题目：《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》 2、设计任务及参数： 第五组： 某地一机械加工车间，长84m，跨度24m，柱距6m，车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m，柱顶标高27m，地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m2），上铺100mm厚泡沫混凝土保温层（容重为1KN/m3），三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m2），找平层2cm厚（0.3KN/m2），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B，焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2，积灰荷载标准值0.6KN/m2， 3、设计任务分解 学生按照下表分派的条件，完成梯形钢屋架设计的全部相关计算和验算及构造设计内容。 表-3 4、设计成果要求 在教师指导下，能根据设计任务书的要求，搜集有关资料，熟悉并应用有关规范、标准和图集，独立完成课程设计任务书（指导书）规定的全部内容。 1）需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。 2）梯形钢屋架设计要求：经济合理，技术先进，施工方便。 3）设计计算书要求：计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂，统一用A4纸书写（打印）。 A、按步骤设计计算，各设计计算步骤应表达清楚，写出计算表达式及必要的计算过程，对数据的选取应写明判断依据。 B、计算过程中，必须配以相应的计算简图。 C、对计算结果进行复核后，为保证施工质量且方便施工，应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。 4）梯形钢屋架施工图共两张，图纸绘制的要求：布图合理，版面整齐，图线清晰，标注规范，符合规范/图集要求。
1 概述 1.1课题简介 书店书目书种繁多，来源多样，购买者众多，图书信息、供应商信息、客户信息、销售信息庞大，不易管理。因此，很有必要创建一个小型书店管理系统，以便于书店对图书的管理。1.2设计目的 应用对数据库系统原理的理论学习，通过上机实践的方式将理论知识与实践更好的结合起来，巩固所学知识。 数据库应用课程实践：实践和巩固在课堂教学中学习有关知识，熟练掌握对于给定结构的数据库的创建、基本操作、程序系统的建立和调试以及系统评价。 数据库原理软件设计实践：实践和巩固在课堂教学中学习的关于关系数据库原理的有关知识和数据库系统的建立方法，熟练掌握对于给定实际问题，为了建立一个关系数据库信息管理系统，必须得经过系统调研、需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、系统调试、维护以及系统评价的一般过程，为毕业设计打下基础。 1.3设计内容 运用基于E-R 模型的数据库设计方法和关系规范化理论做指导完成从系统的分析到设计直至系统的最终实现，开发小型书店管理系统，完成小型书店管理系统的全部功能。 首先做好需求分析，并完成数据流图和数据字典。 其次做概念分析，利用实体联系的方法将需求分析的用户需求抽象为信息结构，得到E-R 图。然后就是逻辑结构设计，将E-R 图转换为计算机系统所支持的逻辑模型 2 需求分析 2.1功能分析 首先，建立一些基本表（尽可能满足3N），对大部分基本信息组合、存储；其次通过建立视图实现对冗余数据的有必要保留（查询并计算基本表属性得到新的作为视图属性）并实现对以下基本信息的显示。 图书信息：图书名称、订购数量、订购时间、订购单价、金额、出版社名称、作者名称；供应商名称等； 供应商信息：供应商名称、地址、电话，联系人； 客户信息：客户编号、名称、年龄、性别、累计购书金额等； 销售信息：时间、销售名称、数量、销售单价、客户编号、客户名称、金额等。 在此基础上进行以下目标查询，由于有些查询常用且较复杂，为了简化其应用，所以将它们定义
课程设计任务书 题目：梯形钢屋架 ——某工业厂房 适用专业：土木工程2010级 指导教师：雷宏刚、李海旺、闫亚杰、焦晋峰 太原理工大学建筑与土木工程学院 2013年12月
一、设计题目：梯形钢屋架 二、设计资料 某工业厂房，屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm，内侧基板厚度0.4mm，夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算），檩条采用冷弯薄壁C型钢。屋面排水坡度见表1，有组织排水。屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m，柱截面尺寸为400×400mm。不考虑积灰荷载。 注：屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑： 0.30kN/m2（6.0m） 0.40kN/m2（7.5m） 三、设计内容及要求 要求在2周内（2013.12.23～2014.1.3）完成钢结构课程设计内容，提交设计图纸及计算书一套。 1. 设计内容 （1）进行屋盖结构布置并选取计算简图； （2）屋架内力计算及内力组合； （3）屋架杆件设计； （4）屋架节点设计； （5）屋架施工图。 2. 设计要求 （1）整理设计计算书一份 ○1设计条件 ○2结构布置 ○3计算简图 ○4荷载选取 ○5内力计算 ○6内力组合 ○7构件设计 ○8节点设计 ○9挠度验算 （2）绘制施工图 ○1屋盖布置图（图纸编号01）：屋架平面布置图+上、下弦支撑平面布置图+垂直支撑布置图； ○2屋架施工图（图纸编号02）：屋架几何尺寸、内力简图+屋架施工详图+节点、异形零件详图+设计说明+材料表等。
表1 梯形钢屋架课程设计任务表 坡度1:10 1:20 长度（m）60（柱距6m）75（柱距7.5m）72（柱距6m）90（柱距 题号跨度 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 地点 北京市 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 上海市17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 乌鲁木齐33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4546 成都市49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 南京市65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 哈尔滨81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 太原市97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 运城市113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 长治市129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 吕梁市145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 四、参考资料 （1）钢结构设计基本原理，雷宏刚，科学出版社 （2）钢结构设计，黄呈伟、李海旺等，科学出版社 （3）建筑结构荷载规范，GB 50009-2012 （4）钢结构设计手册（上册）第三版，中国建筑工业出版社 （5）轻型屋面梯形钢屋架，中国建筑标准设计研究院 （6）钢结构设计规范，GB 50017-2003 （7）土木工程专业—钢结构课程设计指南，周俐俐等，中国水利水电出版社
割草机器人毕业设计 【篇一：割草机器人自动避障系统设计】 摘要 自动避障系统是割草机器人关键模块之一，是割草机器人自主、安全行走前提。本文首先对国内外市场上现存的智能割草机器人进行 了介绍和比较，指出了现在智能割草机器人研制过程中需要注意的 关键技术，并结合以往的成功经验和现在的实际需求，选择易于实 验的小车结构。stc89c52单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。本课题以设计割草机器人自动避障为目的，采用stc89c52单片机作为控制核心，采用超声波传感器来检查路面上的障碍，来控制执行机构的自动避障， 从而使执行机构完成左转、右转和后退的动作。其中采用的技术主 要有：（1）超声波传感器的有效应用，（2）显示器的使用，（3）通过编程来控制执行机构的运动。 关键词：stc89c52单片机，超声波传感器，执行机构，显示器abstract automatic obstacle avoidance system is one of the key module robot mowers mowing robot, is independent, safe walking premise. this paper firstly introduced and compared to the domestic and foreign existing in the market of intelligent robot mowers, points out the key technologies in the development process of the intelligent robot mower now, combined with the successful experiences and actual demand now, select the vehicle structure is easy to experiment.stc89c52scm is the macro crystal technology, the introduction of a new generation of high / low power / super anti-jamming mcu, the instruction code is fully compatible with traditional 8051 scm, 12 clock / machine cycle and 6 clock / machine cycle can be arbitrarily chosen. the design of automatic obstacle avoidance for robot mower, using stc89c52 micro-controller as control core, using ultrasonic sensors to check the road barriers, automatic obstacle avoidance control actuator, the actuator to complete the left, right and back action. the main technology:(1)the effective application of
《数据库原理》课程设计论文 客房管理系统的设计 姓名 成绩评定 目 一、 二、 1 2 3 4、系统流程图 5、数据库设计 6、E—R图设计 7、程序源代码及说明 三、课程设计总结 四、参考文献 一、设计目的 随着市场经济的迅速发展和人们生活水平的不段提高，宾馆酒店业的竞争愈来愈激烈。要想在竞争中取得优势,必须在经营管理、产品服务等方面提高服务管理意识。 而对客房的经营起决定作用的是客房的管理。为提高客房的管理水平，做到最细微让顾客体会到客房服务的高标准，高质量。面对信息时代的挑战，利用科技手段提高企业管理无疑是一条行之有效的途径。 二、设计内容 1、题目简介 本系统利用信息技术提高宾馆酒店旅馆管理水平，主要是管理其日常业务。使用本系统能够可大幅度提高业务部门的工作效率。 2、需求分析 某宾馆（酒店、旅馆）设有：豪华套间、标准间、普间等各种设施。随着社会的进步和科学技术的不段发展，随着宾馆酒店业的竞争激励加剧，该宾馆（酒店、旅馆）的管理人员已意识到使用计算机网络和管理系统的重要性，决定着现在客房管理上采用计算机管理。 本系统利用信息技术提高其管理水平，主要管理宾馆的日常业务。希望通过本系统的开发，对宾馆的客房、客 人及各种收费进行系统管理。客房管理要实现客房登记、追加押金、客人调放、房态设置等功能。客人管理要实现宿费提醒（提示前台要求客人补交押金）、客人挂帐、客人结帐等功能，满足多种需求。使用本系统可大幅度提高业务部门的工作效率。 根据其具体情况，系统重要功能包括： （1）住宿管理：包括住宿登记、调房登记、追加押金、退房结帐。 （2）客房管理：包括客房设置、客房查询、房态查询。
中南大学土木工程学院土木工程专业（本科） 《钢结构基本原理》课程设计任务书 题目：钢框架主次梁设计 姓名： 班级： 学号：
一、设计规范及参考书籍 1、规范 （1）中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准（GB/T50105－2001） （2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001） （3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范（GB5009－2010） （4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范（GB50017－2003） （5）中华人民共和国建设部. .钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001） 2、参考书籍 （1）沈祖炎等. 钢结构基本原理，中国建筑工业出版社，2006 （2）毛德培. 钢结构，中国铁道出版社，1999 （3）陈绍藩. 钢结构，中国建筑工业出版社，2003 （4）李星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版），中国建筑工业出版社，2005 （5）包头钢铁设计研究院 中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版）， 机械工业出版社，2006 二、设计构件 某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值2.02kN mm （单号）、5.02kN mm （双号），其中12班竖向梁跨度取值：学号1~10为8m 、学号11~20为10m ；学号21~为12m ；其中13班水平向梁跨度取值：学号1~10为9m 、学号11~20为11m ；学号21~为13m ；。楼面板为120mm 厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板－次梁－主梁－柱－基础。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用，框架梁按连续梁计算，次梁按简支梁计算。其中框架柱为焊接H 型钢，截面尺寸为H600×300×12×18，层高3.5m 。 三、设计内容要求 （1）设计次梁截面CL-1（热轧H 型钢）。 （2）设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。 （3）设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短梁段长度一般为0.9～ 1.2m 。 （4）设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点，要求采用高强螺栓连接。 （5）设高计次梁与主梁工地拼接节点，要求采用强螺栓连接。
1.1.1设计资料 某机床加工车间，厂房跨度21m或24m，长度96m.设计对象为厂房内的钢操作平台，其平面尺寸为27.0m×22.5m，室内钢结构操作平台建筑标高为4.500m。房屋安全等级为二级，设计使用年限50年，耐火等级二级，拟采用钢平台。 (1)钢平台楼面做法：采用花纹钢板或防滑带肋钢板。 (2)楼面活荷载标准值：根据工艺要求取为7.3KN/m (3)钢平台结构连接方式：平台板与梁采用焊接（角焊接）；次梁与主梁采用高强度螺栓连接；主梁与柱采用焊接或高强度螺栓连接，定位螺栓采用粗制螺栓。 (4)材料选用：型钢、钢板采用Q235- A. F；焊条采用E43 ××型。粗制螺栓采用Q235钢材。 (5)平台柱基础混凝土强度等级C25。 试对铺板、次梁、主梁、钢柱以及次梁与主梁、主梁与柱上端、柱脚及钢楼梯进行设计。 1.1.2结构布置 1. 梁格布置 采用单向板布置方案，柱网尺寸为9.0m×4.5m；主梁沿横向布置，跨度为9m；次梁沿纵向布置，跨度为4.5 m。间距为1.5m；单块铺板的平面尺寸为1.5m×9.0m。
2.连接方案 次梁与主梁采用高强螺栓侧面铰接连接，次梁与主梁的上翼缘平齐；主梁与柱采用侧向铰接连接；柱与基础采用铰接连接；平台板与主（次）梁采用焊接（角焊缝）连接。 3. 支撑布置 钢平台柱的两端均采用铰接连接，并设置柱间支撑，以保证结构几何不变。在轴线②、⑤和轴线○B 处分别布置纵、横向支撑，采用双角钢，如图1-2所示。 图1-2 1-1剖面 因无水平荷载，支撑磕按构造要求选择角钢型号。 受压支承的最大计算长度mm mm l 9750)2009000()2804500(220=-+-=，受压支撑的允许长细比[λ]=200，要求回转半径 i ≥,75.48200/9750]/[0mm mm l ==λ选用2L125×8（节点板厚度6mm ，mm i y 4.35=,y 为对称轴）。 1.1.3 铺板设计 1.初选铺板截面 在铺板的短跨方向设置8道加劲肋，间距m m 1000l 1=。平板厚度 m m 8t m m 03.8~67.6120l ~150l t 11==≥，取。
河南机电高等专科学校《机器人应用技术》课程作品 设计说明书 作品名称：多功能机械手 专业：机电一体化技术 班级：机电124班 扣号： 姓名：流星 2014 年 10 月 1 日
目录 一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15) 一课题概述 1、选题背景 随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一
步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。 在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，利用限位开关来保护电机和控制机械手位置的准停。 这个课题可以充分的体现机电一体化的由程序自动控制机械结构的运动，对自己以前的所学的课程也是一种巩固。另一方面这个机械手可以实现一定的搬运功能具有很强的实用性能。 2、发展现状和趋势
[运网物流管理系统] 开发文档 [版本：2.0] 班级： 2003级计算机科学与技术3班开发小组组长: 邓彬（20034043180） 开发组成员：汪庆春（20034043179）、 邹奇（20034043181）、 黄键（20034043107）指导老师：何迎生 二〇二一年一月二十七日星期三
摘要 《运网物流管理系统》是一个基于https://www.doczj.com/doc/5d4424201.html,开发的Web物流管理管理系统。作为B/S结构的web数据库管理系统，本系统具有所有B/S结果系统的优点，同时又具有https://www.doczj.com/doc/5d4424201.html,的高效的优势。 从技术上说，本系统采用了C#编写，充分利用https://www.doczj.com/doc/5d4424201.html,强大的组件DATAGRID，结合https://www.doczj.com/doc/5d4424201.html, 对任务书中的物流管理的SQL Server2000数据库进行管理。通过本系统可以对数据库执行添加、删除、修改、查询等全面的操作。系统支持分页功能，能支持大量数据的存储。我利用具有高安全性的Cookie作为安全校验的依据，对用户的权限进行审核，提供系统的安全保障。 从功能上说，本系统主要分为2大模块：用户登陆模块和数据操作模块。通过用户登陆模块能对用户身份进行核实和验证，通过数据操作模块能对物流系统的相关信息进行操作，添加删除修改在一个页面内完成，直观简洁。 作为课程设计，本系统达到了设计任务的基本要求，并在其上才用了更先进的语言，提供了更强大的扩展能力和更好的执行效率，作为一个完善的系统的雏形，本系统只要进入软件开发的螺旋法则，不久之后就可以进化为一个成熟的，能让最终用户所接受的系统。 此次课程设计内容则是以c# 作为开发语言，编写https://www.doczj.com/doc/5d4424201.html, 程序，c#是一门全新的语言，具有更强大的编辑和操作能力，在此过程中，我又开始了认真的从无到有的学习，通过锲而不舍的实践操作和对各种相关书籍的钻研，终于理解了c#的语言，并迅速开发出了本系统。 在学习和实践的过程中，我充分体会到了c#和.Net技术的强大，在学习的过程中，我认识了几个来自Microsoft 社区的MVP，在通过和他们交流和认真学习他们编写的经验文章后，我已经能更好的理解 .Net 平台的运行机制，从内核这个层次认识到了Microsoft 给作为程序员的我们带来了什么。 本文关于运网物流管理系统的设计是在何迎生老师的指导下完成的。经过一个学期的设计，我们基本完成了任务。设计过程中，何迎生老师给予了我们极大的帮助与鼓励，在此，我们对他的悉心指导表示衷心的感谢! 关键字：运网物流管理,C#,https://www.doczj.com/doc/5d4424201.html,, B/S, Web 第一章绪论
钢屋架设计计算 一、设计资料 屋面采用梯形钢屋架、预应力钢筋混凝土屋面板。钢屋架两端支撑于钢筋混凝土柱上（砼等级C20）。钢屋架材料为Q235钢，焊条采用E43型，手工焊接。该厂房横向跨度为24m，房屋长度为240m，柱距（屋架间距）为6m，房屋檐口高为2.0m，屋面坡度为1/12。 二、屋架布置及几何尺寸 屋架几何尺寸图 屋架计算跨度=24000-300=23700mm。 屋架端部高度H0=2000mm。 二、支撑布置
三、荷载计算 1、荷载 永久荷载 预应力钢筋混凝土屋面板（包括嵌缝） 1500N/m2 =1.5 KN/m2 屋架自重（120+11×24）=0.384 KN/m2 防水层 380N/m2 =0.38 KN/m2 找平层2cm厚 400N/m2 =0.40 KN/m2 保温层 970N/m2 =0.97 KN/m2 支撑自重 80N/m2 =0.08 KN/m2 小计∑3.714 KN/m2 可变荷载 活载 700N/m2=0.70 KN/m2 以上荷载计算中，因屋面坡度较小，风荷载对屋面为吸力，对重屋盖可不考虑，所以各荷载均按水平投影面积计算。 永久荷载设计值：1.2×3.714=4.457kN/m2 可变荷载设计值：1.4×0.7=0.98kN/m2 2、荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合： （1）全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦节点荷载：P=（4.457+0.98）×1.5×6=48.93kN （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦节点荷载：P1=4.457×1.5×6=40.11kN P2=0.98×1.5×6=8.82kN （3）全跨屋架与支撑+半跨屋面板+半跨屋面活荷载 全跨屋架和支撑自重产生的节点荷载：P3=1.2×（0.384+0.08）×1.5×6=5.01kN 作用于半跨的屋面板及活载产生的节点荷载：取屋面可能出现的活载 P4=（1.2×1.5+1.4×0.7）×1.5×6=25.02kN 以上1），2）为使用阶段荷载组合;3）为施工阶段荷载组合。 四、内力计算 按力学求解器计算杆件内力，然后乘以实际的节点荷载，屋架要上述第一种荷载组合作用下，屋架的弦杆、竖杆和靠近两端的斜腹杆内力均达到最大值，在第二和第三种荷载作用下，靠跨中的斜腹杆的内力可能达到最大或发生变号，因此，在全跨荷载作用下所有杆件的内力均应计算，而在半跨荷载作用下，仅需计算近跨中的斜腹杆内力，取其中不利内力（正、负最大值）作为屋架的依据。具体计算见图屋架各杆内力组合见表。 全跨荷载布置图
钢结构是土木工程专业一门重要的专业课,为加强学生对钢结构基本理论的理解和对钢结构设计规范的应用,老师对我们进行为期1周左右的钢结构课程设计。通过这一实践教学活动,使我们掌握工程设计的思路方法和技术规范;提高我们工程设计计算、理论分析和图纸表达等解决实际工程问题的能力; 依据建筑工程专业教学大纲的要求结合我系培养计划，继《钢结构》课程结束后，进行为期一周的普通钢屋架课程设计。本次课程设计主要目的是提高学生的实际操作能力，使学生将其所学理论性极强的知识加以运用和理解。并通过讲解和指导使学生掌握实际设计工作的方法、步骤、内容和应注意的问题。 由钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢以及钢索为主材建造的工程结构，如房屋、桥梁等，称为钢结构。钢结构是土木工程的主要结构形式之一。 钢结构与钢筋混凝土结构、砌体结构等都属于按材料划分的工程结构的不同分支。 这学期主要学习了，轴心受力构件—拉杆、压杆受弯构件—梁偏心受力构件—拉弯杆（偏心受拉）压弯杆（偏心受压）材料、连接、基本构件结构设计 掌握钢结构的特点和钢结构的应用范围；理解钢结构按极限状态的设计方法，掌握其设计表达式的应用；初步了解钢结构的主要结构形式；了解钢结构在我国的发展趋势；为进一步深入学习钢结构知识打下基础。
钢结构的材料关系到钢结构的计算理论，同时对钢结构的制造、安装、使用、造价、安全等均有直接联系。本章简要介绍钢材的生产过程和组织构成，重点介绍钢材的主要性能以及各种因素对钢材性能的影响；钢材的种类、规格及选择原则。 1.了解钢结构的两种破坏形式； 2.掌握结构用钢材的主要性能及其机械性能指标； 3.掌握影响钢材性能的主要因素特别是导致钢材变脆的主要因素； 4.掌握钢材疲劳的概念和疲劳计算方法； 5.了解结构用钢材的种类、牌号、规格； 6.理解钢材选择的依据，做到正确选择钢材。 了解钢结构采用的焊缝连接和螺栓连接两种常用的连接方法及其特点；理解对接焊缝及角焊缝的工作性能，掌握各种内力作用下，焊接连接的构造和计算方法；了解焊接应力和焊接变形的种类、产生原因、影响以及减小和消除的方法；理解普通螺栓和高强螺栓的工作性能和破坏形式，掌握螺栓连接在传递各种内力时连接的构造和计算方法，熟悉螺栓排列方式和构造要求。理解受弯构件的工作性能,掌握受弯构件的强度和刚度的计算方法；了解受弯构件整体定和局部稳定的基本概念，理解梁整体稳定的计算原理以及提高整体稳定性的措施；熟悉局部稳定的验算方法及有关规定。 下面谈谈我在学习过程中的一点体会。 一、学习要有明确的目标。在学习这门课之前，我就了解到，《钢结构设计原理》是多么重要的一门课，特别在毕业设计时,你现在不
《机器人应用技术》课程作品 设计说明书 作品名称：多功能机械手 专业：机电一体化技术 班级：机电124班 2014 年10 月1 日
目录 一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15)
一课题概述 1、选题背景 随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。 在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，
《数据库原理与应用课程设计》
数据库原理与应用课程设计 任务书 【题目】教务管理系统 【目的】 1、掌握计算机管理信息系统设计的一般方法，主要包括系统分析、系统设计的组织和实施。 2、关系型数据库管理系统的编程技术，并能独立完成一般小系统的程序设计、调试运行等工作。 3、培养把所学知识运用到具体对象，并能求出解决方案的能力。 【要求】 1、每个学生必须独立完成； 2、课程设计时间为1周； 3、整个数据库系统设计，后台数据库必须用SQL Server，前台编程语言任选。 4、学生有事离校必须请假。课程设计期间，无故缺席按旷课处理；缺席时间达四分之一以上者，未按规定上交实验报告的学生，其成绩按不及格处理。 【内容】 1、按照题目教务管理系统进行调研，采集数据，提取实体、实体与实体之间的联系，运用数据库设计方法进行数据库的设计，并插入一定量的实验数据。 2、根据系统的实际要求，以及考核标准来完成对应难度的数据库系统开发。 【考核标准】 (1) 学生用户，通过输入学号、密码进入系统。能修改个人信息，修改密码；能查询课程库所有课程信息，但不能修改；能查询自己的个人成绩，但不能修改（及格要求）。(2) 设置管理员超级用户，通过输入账号、密码进入系统。能查询及修改数据库中的任意表，如用户表、学生信息表、课程库表、成绩表等（中等要求）。 (3) 用户表中追加教师用户。数据库中增加教师教学任务表，教师能根据课程库中的课程，给自己添加、删除、修改教学任务。（良好要求） (4) 完善教务管理系统。学生能看到教师的教学任务，并能做到学生选课；教师对自己上课的课程，能给已选课的学生打成绩（优秀要求）。 注：编程过程中工程文件名必须取自己的学号；程序运行结果中，能打开的各个窗口名必须包含自己的学号，此项没有成绩作0分处理。 【工作内容及工作计划】 序号内容所用时间 1 课题介绍、人员安排、熟悉编程环境1天 2 数据库建立、功能模块设计1天 3 功能模块编程，调试1天 4 功能模块集成，系统调试1天 5 设计结果检查，答辩，成绩评定1天 合计1周
参考实例： 钢结构课程设计例题 －、设计资料 某一单层单跨工业长房。厂房总长度为120m，柱距6m，跨度为27m。车间内设有两台中级工作制桥式吊车。该地区冬季最低温度为－20℃。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。屋面活荷载标准值为0.6kN/㎡，雪荷载标准值为0.75kN/㎡，积灰荷载标准值为0.5kN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。柱头截面为400mm ×400mm，所用混凝土强度等级为C20。 根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235―A―F，其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接。构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸见图1所示。 图1 屋架形式及几何尺寸
屋架支撑布置见图2所示。 符号说明：GWJ-（钢屋架）；SC-（上弦支撑）：XC-（下弦支撑）； CC-（垂直支撑）；GG-（刚性系杆）；LG-（柔性系杆） 图2 屋架支撑布置图
三、荷载与内力计算 1.荷载计算 荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值 放水层（三毡四油上铺小石子）0.35kN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40kN/㎡保温层（120mm厚泡沫混凝土）0.12*6=0.70kN/㎡ 预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡ 钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡ 总计 3.387kN/㎡可变荷载标准值 雪荷载0.75kN/㎡ 积灰荷载0.50kN/㎡ 总计 1.25kN/㎡ 永久荷载设计值 1.2×3.387=4.0644 kN/㎡（由可变荷载控制） 可变荷载设计值 1.4×1.25=1.75kN/㎡ 2.荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种组合： 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦节点荷载P=(4.0644+1.75) ×1.5×6=52.3296 kN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦节点荷载 P=4.0644×1.5×6=36.59 kN 1 P=1.75×1.5×6=15.75 kN 2 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载 P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN 屋架上弦节点荷载 3 P=(1.4×1.2+0.75×1.4) ×1.5×6=24.57 kN 4 3.内力计算 本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表1。由表内三种组合可见：组合一，对杆件计算主要起控制作用；组合三，可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号。如果施工过程中，在屋架两侧对称均匀铺设面板，则可避免内力变号而不用组合三。
**学校 机器人课程设计 名称___________________________________ 院系电子信息工程系 班级10电气3 _____ 姓名_______ 学号107301336 指导教师 _________ 宋佳______
目录 第一章绪论 (2) 1.1课程设计任务背景 (2) 1.2课程设计的要求 (2) 第二章硬件设计 (3) 2.1结构设计 (3) 2.2电机驱动 (4) 2.3传感器 (5) 2.3.1光强传感器 (5) 2.3.2光强传感器原理 (6) 2.4硬件搭建 (6) 第三章软件设计 (8) 3.1 步态设计 (8) 3.1.1 步态分析： (8) 3.1.2程序逻辑图： (9) 3.2用NorthStar 设计的程序 (9) 第四章总结 (11) 第五章参考文献 (12)
第一章绪论 1.1课程设计任务背景 机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成．这三大部分可分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交互系统、人机交互系统、控制系统六个子系统现在机器人普遍用于工业自动化领域，如汽车制造，医疗领域，如远程协助机器人，微纳米机器人，军事领域，如单兵机器人，拆弹机器人，小型侦查机器人（也属于无人机吧），美国大狗这样的多用途负重机器人，科研勘探领域，如水下勘探机器人，地震废墟等的用于搜查的机器人，煤矿利用的机器人。如今机器人发展的特点可概括为：横向上，应用面越来越宽。由95% 的工业应用扩展到更多领域的非工业应用。像做手术、采摘水果、剪枝、巷道掘进、侦查、排雷，还有空间机器人、潜海机器人。机器人应用无限制，只要能想到的，就可以去创造实现；纵向上，机器人的种类会越来越多，像进入人体的微型机器人，已成为一个新方向，可以小到像一个米粒般大小；机器人智能化得到加强，机器人会更加聪明 1.2课程设计的要求 设计一个机器人系统，该机器人可以是轮式、足式、车型、人型，也可以是仿其他生物的，但该机器人应具备的基本功能为：能够灵活行进，能感知光源、转向光源并跟踪光源；另外还应具备一项其他功能，该功能可自选（如亮灯、按钮启动、红外接近停止等）。 具体要求如下： 1、根据功能要求进行机械构型设计，并用实训套件搭建实物。 2、基于实训套件选定满足功能要求的传感器； 3、设计追光策略及运动步态； 4、用NorthStar 设计完整的机器人追光程序； 5、调试； 6、完成课程设计说明书，内容：方案设计、硬件搭建过程（附照片）、控制算法流 程、程序编写、调试结果、心得体会。