多路压电微夹钳的底层控制单元设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的和意义

20世纪60年代发展起来的微电子技术和集成电路，已构成人类文明的重要基础。此时微纳米技术应运而生，微纳米技术是一个新兴的多学科交叉的高技术领域，涉及电子、机械、材料、物理、化学等学科^[1~4]。但是微纳米级别上的制造技术又需要十分细微的微动机械系统，由此可以看出微夹钳等微操作技术的重要性，微夹钳及其相关的研究已经是国内外微机械研究领域的一个重要课题。

微夹钳有多种分类，由于动力源及驱动装置直接决定了夹钳主体的结构尺寸和性能，因此能量供给和驱动方式在微夹钳设计中占有重要的地位。其中压电式微夹钳的驱动源是压电变换器，工作原理是通过施加电压，压电变换器会发生长度变化，使钳口发生张合。具有可控输出、无摩擦、无间隙、易制作等优点^[5~7]。目前，虽然不同的应用场合和工作目的决定着微夹钳的类型及制作工艺，但微型化、集成化和智能化一直是微夹钳技术研究的发展方向。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

压电微夹钳研究：确定控制单元控制的压电微夹钳类型和工作形式，研究单片机电路如何控制压电端电压。

单片机硬件电路设计：根据设计的目的控制压电微夹钳电压，搭建单片机周围的硬件电路，如模数转换器和通信接口设计等，并且编写c语言程序烧录入单片机让控制单元电路正常工作。

3. 研究计划与安排

第1——3周：查阅资料，明确设计内容，了解所需的基本原理及技术方法，完成开题报告。

第4——8周：硬件需求分析，单片机接口及外围控制电路设计。

第9——14周：程序需求分析，控制器程序设计，开展可行性分析与验证。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 温诗铸，李娜.微型机械与纳米机械学研究[j].中国机械工程，1996,7（2）:17-21.

[2] 周兆英，叶雄英，等.微米纳米技术及微型机电系统[j].光学精密工程，1998,6（1）:1-7.

[3] 刘秉强.纳米技术——超微型化的曙光[j].中国仪器仪表，1996，（4）：29-31.