测器驱动电路设计论文提纲

论文题目：破壁机的故障自动诊断与保护系统的设计与实现

摘要：破壁机是近几年兴起的一种食物料理机,以能够打破食物细胞壁,促进营养物质吸收而深受消费者喜爱。破壁机的控制系统也随着产品的发展,以适应更多更复杂的功能需求。破壁机控制对象包括加热驱动和电机驱动,而加热驱动技术主要分热盘加热、厚膜加热和电磁加热等,行业广泛使用的是热盘加热;电机驱动部分,包括交流串激和直流无刷。直流无刷电机具有寿命长、扭矩大的优点,但由于其成本高,技术复杂度高,所以目前主要局限适用于高端产品。本文从破壁机的系统需求出发,设计了整个破壁机控制系统的硬件系统和软件系统。总体控制方案采用双核驱动方案,主机的主要功能为应用设计,从机的主要功能为信号采集和负载驱动。主要研究内容分为如下几个部分。第一部分为硬件电路设计。硬件电路包括EMC滤波模块电路、开关电源电路、发热盘驱动电路、电机驱动电路、电压检测电路、电流检测电路、热敏电阻检测电路、霍尔传感器检测电路、主芯片控制模块、显示驱动模块、按键驱动模块和蜂鸣器驱动模块等部分。第二部分为软件设计。软件设计总体框架设计,驱动程序设计,检测程序设计,应用程序设计,智能化程序设计以及故障检测程序设计。驱动程序中包含双核通信协议设计、电机驱动程序、发热盘驱动程序;传感器检测程序中包含电压与电流检测、温度检测、水位检测、沸点检测、转速检测等;应用程序中包含蜂鸣器处理程序、数码管与LED灯处理程序、按键处理程序以及烹饪过程处理程序;智能化程序包括WIFI通信处理以及数据解析、数据上报处理;故障检测程序包含了传感器故障检测、负载异常检测以及误操作检测。程序文件包含了驱动层,检测层,应用层,形成一个完整的控制系统。第三部分系统测试,系统测试包括硬件测试和软件测试,按设计标准测试系统的功能正确性和可靠性。第四部分为总结与展望。

关键词：破壁机;控制系统;硬件;软件;系统测试

学科专业：工程硕士（专业学位）

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景及需求

1.1.1 研究背景

1.1.2 需求分析

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容及目标

1.3.1 本文研究的主要内容

1.3.2 设计目标及性能指标

1.4 本论文组织结构

第二章 破壁机故障检测及保护系统硬件设计

2.1 破壁机简介

2.1.1 破壁机种类介绍

2.1.2 破壁机结构组成

2.1.3 破壁机的控制系统

2.2 硬件总体功能框图

2.3 原理图设计与PCB设计

2.3.1 下位机板原理图与PCB设计

2.3.2 上位机板原理图与PCB设计

2.4 故障检测及保护电路设计

2.4.1 EMC保护模块电路

2.4.2 开关电源模块电路

2.4.3 电压检测电路

2.4.4 电流检测电路

2.4.5 过零检测电路

2.4.6 发热盘驱动模块电路

2.4.7 电机控制模块电路

2.4.8 霍尔传感器检测电路

2.5 本章小结

第三章 破壁机故障检测及保护系统软件设计

3.1 软件开发环境

3.2 软件框架主体

3.2.1 主机软件设计

3.2.2 从机软件设计

3.3 主机程序设计

3.3.1 蜂鸣器处理程序设计

3.3.2 显示处理程序设计

3.3.3 按键处理程序设计

3.3.4 烹饪过程程序设计

3.3.5 智能化程序设计

3.4 从机程序设计

3.4.1 通信协议设计

3.4.2 发热盘驱动程序设计

3.4.3 电机驱动程序设计

3.4.4 传感器检测程序设计

3.5 故障检测程序设计

3.5.1 NTC故障检测及保护

3.5.2 电机故障检测及保护

3.5.3 电压异常检测及保护

3.5.4 加热故障检测及保护

3.5.5 食材溢出检测及保护

3.5.6 其它故障检测及保护

3.6 本章小结

第四章 破壁机故障诊断系统测试

4.1 功能可靠性测试

4.1.1 常规功能测试

4.1.2 可靠性寿命测试

4.1.3 功能故障测试

4.2 硬件可靠性测试

4.2.1 电磁兼容测试

4.2.2 开关电源测试

4.2.3 硬件故障测试

4.3 软件可靠性测试

4.3.1 操作显示查错

4.3.2 工作过程查错

4.3.3 软件模拟故障测试

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献