开关状态综合指示器项目结题报告(教师部分)

I2007年江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目导师工作小结申报学校：_____江阴职业技术学院_______项目名称：开关状态综合指示器项目负责人：_____杨立海____、__朱忠海____项目承担单位：江阴职业技术学院电子信息工程系项目参加单位：江阴信灵电子技术有限公司____导师姓名:_____井新宇__、___吴震____项目立项时间：____2007_______年_____2____月项目结题时间：____2007_______年____12_____月江阴职业技术学院江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目I序杨立海、朱忠海、周康康同学出色完成了电力开关柜多功能模拟状态指示的自动化装置，实现实时动态显示一次回路模拟图；高压带电指示；温湿度显示控制，语言报警，RS485通信等。培养项目组三位成员分析、解决问题能力。通过该项目的训练，加强项目组三位成员的团结协调能力。通过该项目的训练，将课本知识应用到实际中，培养项目组成员理论联系实际，自主创新能力。三位同学通过企业调研，相关资料收集，查阅相关文献，加强对电子行业背景知识的深入了解，认识企业相关产品，进行了认真细致的工作，为基本单元电路安装调试，相关硬件电路训练，软件开发训练，系统调试训练打下了坚实的基础。在前期的基本功训练中三位同学就表现出良好的动手能力及扎实的专业基础知识。他们认真按计划完成各训练任务，接着按照课题框架，相关硬件电路训练，软件开发训练，系统调试训练。对课题进行反复思考研究，加强组员之间、组员与相关企业之间的学习交流。使设计方案及技术路线切实可行。例如：在显示电路设计中，完成了7289与两片595两种显示方案的优缺点的论证，学生的工作积极性很高，指导老师也很乐意指导！同时使指导老师对两种显示有更深刻的掌控，在以后的教学中能更好的传授给学生，起了教学相长的效果。在语音及放大部分设计中，对可编程的语音电路AP89010和运放电路进行了软硬件研究，原来一般用1420语音集成电路，比较经济性等因素后，采用了语音电路AP89010，为企业节约了成本。在运放电路调试过程中，为降低噪声，学生进行了大量的工作，最后终于成功，应该说很有敬业精神。总之，通过本项目使学生尽早参与科学研究、技术开发和社会实践等创新活动，不断激发学生学习的主动性、积极性和创造性，提高了大学生的科学素质和文化素养，培养大学生的创新精神、创业精神和实践能力。是可行的。下面对本项目情况、总体设计、硬件设计、软件设计、项目开发流程、项目开发成员工作任务的分工分述如下：江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目1一综述开关柜状态智能操控仪是针对当前电力开关柜开发的一种新型多功能模拟状态指示的自动化装置。它以一体化布局配套于开关柜，简化了过去开关柜面板结构设计，美化了面板布局。广泛应用于3~35KV户内开关柜，如中置柜、手车柜、固定柜、环网柜等多种开关柜。它集一次回路模拟圈、开关状态、断路器位置、接地闸刀位置、弹簧储能状态、高压带电指示、闭锁及温湿度控制等功能于一体。指示功能可分可合，采用面板安装方式，用户选用时只要提供一次方案图即可。该产品功能强大，具有实时动态显示一次模拟图及其相应的分合位动作状态，储能指示、接地开关指示、预分预合闪光指示、带电显示及闭锁、温湿度控制、智能语言防误提示，并可安装各种操作旋钮和转换开关，以及RS-485通信接口等功能。该产品体积小、安装位置灵活、经济实用。该产品开发设计作为高等学校大学生实践创新训练计划项目，对大学生的实践创新具有如下意义：1、课题是实际的产品开发项目，对学生来说是真题真做，能熟悉产品开发的流程，产品能卖得出去，产品就要有竞争力，产品的竞争力就表现在高质量、高可靠性和相对的低成本，此课题可以培养学生的质量意识、创新能力和团队合作精神。2、课题属于电子系统的研发，参与课题的同学进一步了提高电子系统方案的设计与论证，软硬件的设计与调试，样机的制作等能力。3、本课题作为江阴信灵电子技术有限公司的研发项目，是在学院教师、企业工程师和参加的三名同学共同完成的，成果不仅面向企业的生产和用户，而且还应用于学院学生的毕业设计、综合实训等教学环节，具有较好的实用价值。江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目2二开关状态智能操控仪总体设计2.1产品用途此产品是针对当前电力开关柜开发的一种新型多功能模拟状态指示的自动化装置。主要功能有动态一次模拟图，温湿度显示与控制，防误动作语言报警，RS485通讯等功能。2.2产品功能一、一次回路模拟图1、断路器分合状态指示：合闸时，红色模拟条亮，分闸时，绿色模拟条亮；2、断路器位置指示：工作位置时，红色模拟条亮，试验位置时，绿色模拟条亮；3、接地闸刀位置指示：合闸时，红色模拟条亮，分闸时，绿色模拟条亮；4、弹簧储能位置指示：合闸时，红色模拟条亮，分闸时，绿色模拟条亮；二、高压带电指示若A相输入大于3.5V时，A相对应指示灯亮；若B相输入大于3.5V时，B相对应指示灯亮；若C相输入大于3.5V时，C相对应指示灯亮；只要A、B、C其中一相指示灯亮，则“闭锁解除”指示灯亮，尾部“闭锁输出”接点常闭变常开。三、温湿度显示与控制两路温湿度显示，每30秒自动切换，其对应路数由对应指示灯指示；加热器A（B）启动：当Ⅰ（Ⅱ）路温度显示值〈5℃，湿度显示值〉85%RH；加热器A（B）退出：当Ⅰ（Ⅱ）路温度显示值〈15℃同时湿度显示值〈75%RH；风扇启动：当Ⅰ（Ⅱ）路温度显示值〉45℃；风扇退出：当Ⅰ（Ⅱ）路温度显示值〈35℃；断线报警：当加热器或风扇发生断线，相应指示灯亮，“断线报警”由常开变常闭；四、语音报警1、断路器合闸状态，误将小车从试验位置推到工作位置，语音提示：“请分断路器”；2、接地开关合闸状态，误将小车从试验位置推到工作位置，语音提示：“请分接地开关”；3、断路器合闸状态，接地开关合闸状态，误将小车从试验位置推到工作位置，语音提示：“请分断路器，请分接地开关”；五、RS485通讯部分江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目3上传信号：二路温湿度显示、二路加热器状态、风扇状态、断线报警、高压闭锁。2.3开关状态智能操控仪框图设计开关状态智能操控仪原理设计框图如图2-1所示。开关电源(+12V,+5V)一次回路温湿度显示语音电路部分音频放大电路单片机系统(AT89S52)地址编码RS485通讯电路DC/DC电源(5V)带电指示闭锁输出断线报警手动/自动加热排风图2-1开关状态智能操控仪原理设计框图三开关状态智能操控仪硬件设计3.1开关状态智能操控仪硬件设计要求一、符合产品功能要求；二、符合产品安装要求；三、分两块印制电路板，PCBⅠ为电源、带电显示、故障报警等，PCBⅡ为CPU控制器，PCBⅠ和PCBⅡ通过接插件连接。3.2开关状态智能操控仪硬件设计组成1、开关电源设计；2、带电显示部分设计；3、故障报警部分设计；4、加热排风部分设计；5、显示电路设计；6、语音及放大部分设计；7、RS485通讯电路设计；8、断路器工作/试验和分/合位置模拟状态设计；江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目49、接地开关分/合和弹簧储能/未储能位置模拟状态设计；10、温湿度传感器电路设计。四开关状态智能操控仪软件设计4.1开关状态智能操控仪软件设计要求一、符合产品功能要求；二、单机应用仿真器进行调试，编程芯片进行测试；三、上位机通过RS485连接16台单机进行联机调试。4.2开关状态智能操控仪软件设计组成1、DS18B20数字温度传感器、HS1101湿度传感器温湿度采集设计；2、显示程序设计；3、、断路器合闸状态，接地开关合闸状态，以及断路器合闸状态，接地开关合闸状态，误将小车从试验位置推到工作位置，语音提示程序设计；4、根据温湿度控制加热、排风程序设计；5、RS485通讯程序设计。五项目开发流程5.1项目开发流程1、根据产品用途和产品功能进行方案设计与可行性论证；2、软硬件结合设计原理图；3、单元功能电路实验，修改电原理图，定初稿；4、PCB设计与加工PCB；5、安装样机；6、样机调试；7、两台样机进行通讯调试；8、样机老化；9、提供第一版产品原理图和PCB；10、提供第一版产品技术文档。5.2项目开发时间进程上述流程1，2，3为1个月；4，5为1个月；6，7，8，9，10为2个月；其余为产品进一步完善，按用户要求对功能的不同要求和外形尺寸的不同要求进行修改，推出不同品种的产品，时间为5~6个月。江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目5六项目开发成员工作任务的分工该产品的开发作为大学生实践创新训练项目，教师与学生工作任务的分工如下：教师成员主要任务为：1、与江阴信灵电子技术有限公司联系，与该企业工程技术人员对产品功能、成本及其设计方案进行讨论论证；2、在上述基础上与学生讨论具体的设计方案；3、对软硬件的设计调试给予指导；4、提供器件和PCB加工；5、合理使用经费。学生成员主要任务为：1、进行具体设计与制作；2、在教师的指导下进行设计的修改与调试；3、在江阴信灵电子技术有限公司进行实习。