机械设计与专题制作.ppt

機械設計與專題製作指導老師：施錫富、郭正雄指導老師：施錫富、郭正雄指導老師：施錫富、郭正雄指導老師：施錫富、郭正雄組員：鄭旭君、劉俊吾、林書正組員：鄭旭君、劉俊吾、林書正組員：鄭旭君、劉俊吾、林書正組員：鄭旭君、劉俊吾、林書正實物投影機之設計與製作日期：2005/06/222021/9/231報 告 主 題1.1.緣起緣起2.2.預期功能需求分析預期功能需求分析3.3.工作分工圖表工作分工圖表4.4.細部設計與評估細部設計與評估5.5.進行方法與步驟進行方法與步驟6.6.可能遭遇困難及解決辦法可能遭遇困難及解決辦法7.7.工作項目及工作分配工作項目及工作分配8.8.進度規劃進度規劃9.9.預估經費支出預估經費支出10.10.參考資料參考資料2021/9/232021/9/232 2緣起現市面上的實物投影機零零總總相當多現市面上的實物投影機零零總總相當多，但普便都存在著下，但普便都存在著下列幾種缺點列幾種缺點1.1.價格昂貴（以系上現有的實物投影機為例，價格為價格昂貴（以系上現有的實物投影機為例，價格為NT15000NT15000）2.2.使用不便（使用者必須在機台旁操作的上下左右移動）使用不便（使用者必須在機台旁操作的上下左右移動）因為上述之缺點，所以讓我們有了以下列下點為主的設計動因為上述之缺點，所以讓我們有了以下列下點為主的設計動機機1.1.低價重新設計低價重新設計2.2.電腦控制為基礎電腦控制為基礎3.3.使用者在電腦上完成動作使用者在電腦上完成動作2021/9/232021/9/233 3預期功能需求分析 1.1.電腦視窗的操作程式電腦視窗的操作程式 2.2.電腦傳送動作指令電腦傳送動作指令 3.3.單晶片及電路控制步進馬達單晶片及電路控制步進馬達 4.4.雙自由度機台雙自由度機台2021/9/232021/9/234 4工作分工圖表實物投影機實物投影機機體設計與加工機體設計與加工劉俊吾劉俊吾控制電路控制電路鄭旭君鄭旭君影像擷取與視窗軟體影像擷取與視窗軟體 林書正林書正 零件之設計零件之設計機材之選用機材之選用機體之組裝機體之組裝電路設計電路設計電路模擬電路模擬PCBPCB製作製作視窗軟體設計視窗軟體設計80518051及及步進馬達控制、步進馬達控制、影像擷取影像擷取 2021/9/232021/9/235 5細部設計與評估 1長長 寬寬 高高懸臂懸臂250352250352250352250352連接塊連接塊445445445445滑塊滑塊343420343420343420343420CCDCCD架架303015303015303015303015底座底座46465464654646546465伸長臂伸長臂 1 137373373733737337373伸長臂伸長臂 2 243433434334343343433導螺桿導螺桿D=15 L=20D=15 L=20D=15 L=20D=15 L=20P=2P=2P=2P=2圓柱圓柱D=15 L=50D=15 L=50D=15 L=50D=15 L=50單位：2021/9/232021/9/236 6細部設計與評估 22021/9/232021/9/237 7細部設計與評估 22021/9/232021/9/238 8細部設計與評估 3控制法則控制法則-視窗軟體初步設計視窗軟體初步設計視窗程式外觀視窗程式外觀:(分為影像處理及控制區、步進馬達控制區分為影像處理及控制區、步進馬達控制區)2021/9/232021/9/239 9【擷取影像】控制設計【擷取影像】控制設計:設計想法設計想法:1.設定CaptureWindows(capCreateCaptureWindow)2.與驅動程式連結(capDriverConnect)3.設定每秒影像變化張數(capPreviewRate)4.產生畫面預覽(capPreview)細部設計與評估 32021/9/232021/9/231010【步進馬達】控制設計【步進馬達】控制設計:正轉程式正轉程式說說明明:細部設計與評估 32021/9/232021/9/231111程式規劃程式規劃：1.程式執行，設定相關通訊協定。2.二步為資料判斷程式，開始設定使步進馬達產生動作。3.第三步主要是副程式部份，設定8051副程式、步進馬達正反轉副程 式，考慮時間延遲的問題。4.最後，進行測試。控制原理控制原理：1.控制馬達正轉，設定一個腳位要有ON/OFF狀態，也就是1和0兩 種。反轉程式如正轉，但必須要兩個腳位同時ON。2.步進馬達正、反轉副程式的設計概念是分別對腳位輸出高、低電位，配合時間延遲副程式，便能依序產生脈波訊號，控制步進馬達正、反 轉，並以參數化的概念來設計應用程式。3.時間延遲控制步進馬達轉速，迴圈數目控制步進馬達轉動圈數。細部設計與評估 32021/9/232021/9/231212已完成進度固力設計固力設計電腦軟體電腦軟體電路設計電路設計學期學期1/41/4初步設計圖初步設計圖學期學期1/21/2整體架構基本設計與期中報告整體架構基本設計與期中報告學期學期3/43/4 大致的尺寸確定大致的尺寸確定微處理機微處理機訊號處理訊號處理步進馬達驅動步進馬達驅動脈衝電路設計脈衝電路設計學期結學期結束束部分零件部分零件加工完成加工完成視窗程式視窗程式初步設計初步設計單晶片及單晶片及PCPC連連結電路設計結電路設計2021/9/232021/9/231313預估未來進度固力設計固力設計電腦軟體電腦軟體電路設計電路設計暑假暑假備妥所有的零件備妥所有的零件能實際控制步進馬能實際控制步進馬達及簡單的影像擷達及簡單的影像擷取取 無負載測試無負載測試大四上大四上學期中學期中整體機體的組裝整體機體的組裝及修及修改完成改完成視窗軟體全完成視窗軟體全完成 全機負載測試全機負載測試大四上大四上學期末學期末機體測試機體測試軟件更新與軟件更新與優化調整優化調整 電路版完成電路版完成2021/9/232021/9/231414預 估 和 實 際 經 費 支 出預估預估小步進馬達小步進馬達250250大步進馬達大步進馬達800800壓克力板壓克力板（包含機體的所有外部結構（包含機體的所有外部結構 ，除了連接塊以外）除了連接塊以外）500500螺桿及滑塊螺桿及滑塊800800CMOSCMOS300300電子耗材電子耗材500500電線電線5050連接塊（鋁塊）連接塊（鋁塊）200200實際實際電路板即電子耗材電路板即電子耗材500500中步進馬達中步進馬達350350焊錫焊錫5050預估總金額：43002021/9/232021/9/231515參考資料uu歩進馬達原理與應用歩進馬達原理與應用 （全華科技圖書股份有限公司全華科技圖書股份有限公司 ）uu歩進電動機的控制電路設計歩進電動機的控制電路設計 （戴文正戴文正編譯，文笙書局編譯，文笙書局 ）uu電腦輔助電子電路設計電腦輔助電子電路設計OrCAD PSpiceOrCAD PSpice（鄭群星鄭群星，全華科技圖書股份有限公司全華科技圖書股份有限公司 ）uu印刷電路板設計與製作印刷電路板設計與製作（林水春林水春，全華科技圖書股份有限公司全華科技圖書股份有限公司 ）2021/9/232021/9/231616