【正文】 足系統(tǒng)要求時(shí) ，必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展。 (2) 256字節(jié)的寄存器中，232字節(jié)是通用寄存器，24字節(jié)是專(zhuān)用寄存器，且每個(gè)通用寄存器都具有累加器的功能，這就意味著8098CPU中有232個(gè)累加器可以使用，遠(yuǎn)比MCS51系列CPU的累加器多。硬件部分分為控制部分和模擬信號(hào)電路部分，其中控制部分主要包括8098單片機(jī)、存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路、鍵盤(pán)接口電路和液晶顯示接口電路；這部分電路主要負(fù)責(zé)信息輸入、處理、運(yùn)算、輸出、存儲(chǔ)、顯示等系統(tǒng)邏輯方面的事務(wù)。 系統(tǒng)總體框圖3 硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 概述控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中，應(yīng)兼顧儀器的性?xún)r(jià)比。綜上所述。有的生產(chǎn)機(jī)構(gòu)或因其轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不同，或因其運(yùn)動(dòng)形式不一而需要在電動(dòng)機(jī)與工作機(jī)構(gòu)之間增加傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如齒輪箱和蝸輪、蝸桿等，這種系統(tǒng)稱(chēng)為多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)多軸系統(tǒng)。以電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)方式稱(chēng)為電力拖動(dòng)。但是，高靈敏度和穩(wěn)定性在一定程度上是相互牽制的。測(cè)試系統(tǒng)從傳感器得到的電信號(hào)，由于不可避免的機(jī)械干擾，除了不平衡量起的主振動(dòng)以外，還包含各種干擾信號(hào)[2]。隨著旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)速的不斷提高，對(duì)平衡技術(shù)的要求也越來(lái)越高，因此，新的技術(shù)不斷產(chǎn)生，微機(jī)控制的窄帶自動(dòng)跟蹤數(shù)字濾波等技術(shù)已經(jīng)成功的應(yīng)用于動(dòng)平衡機(jī)測(cè)試系統(tǒng)。從國(guó)外的平衡機(jī)發(fā)展過(guò)程來(lái)看，德國(guó)的平衡機(jī)制造業(yè)歷史悠久，一直處于領(lǐng)先地位。第一臺(tái)動(dòng)平衡機(jī)的出現(xiàn)至今已有一百多年的歷史，而動(dòng)平衡的迅速發(fā)展主要還近幾十年的事。發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的在旋轉(zhuǎn)機(jī)械發(fā)展初期，由于機(jī)器的工作轉(zhuǎn)速低，對(duì)平衡精度的要求不高，只需對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行靜平衡即可。由于結(jié)構(gòu)材質(zhì)、均勻以及制造安裝誤差等原因，轉(zhuǎn)子中慣性主軸或多或少的偏離其旋轉(zhuǎn)主軸。日常見(jiàn)到的大部分機(jī)械都以轉(zhuǎn)子作為工作的動(dòng)力，如汽輪發(fā)電機(jī)組軸系、陀螺轉(zhuǎn)子、風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)等都以轉(zhuǎn)子系統(tǒng)作為工作的主體。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性決定機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可靠性，但機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不產(chǎn)生振動(dòng)是沒(méi)有的，且不說(shuō)制造安裝工藝及環(huán)境條件等因素會(huì)引起轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡振動(dòng)，即使以上各方面都是很理想的，在一定條件下正確安裝高精度的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)也會(huì)因?yàn)檫\(yùn)行過(guò)程中磨損及負(fù)載沖擊而產(chǎn)生較大的振動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子各微元質(zhì)量的離心慣性力所組成的力系不是一個(gè)平衡力系，這種情況就稱(chēng)為轉(zhuǎn)子具有不平衡。隨著機(jī)器工作轉(zhuǎn)速的不斷提高，對(duì)平衡的要求也日益嚴(yán)格。二十世紀(jì)四十年代，平衡工序一般在純機(jī)械式的動(dòng)平衡設(shè)備上進(jìn)行，用千分表觀測(cè)振幅以估算不平衡量的幅值，用機(jī)械系統(tǒng)諧振方法判斷不平衡相位。我國(guó)對(duì)平衡機(jī)的研制和開(kāi)發(fā)是從1958 年開(kāi)始的，平衡機(jī)制造業(yè)取得了迅速發(fā)展。近年來(lái)，智能化動(dòng)平衡測(cè)試系統(tǒng)已經(jīng)成為研究和發(fā)展點(diǎn)。特別在不平衡量比較小的情況下，雜亂干擾信號(hào)比主信號(hào)還要強(qiáng)。在測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試中必須保持系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的前提下，使其具有高的靈敏度。電力拖動(dòng)系統(tǒng)是當(dāng)前各種拖動(dòng)方式中最主要的拖動(dòng)方式。簡(jiǎn)單的生產(chǎn)機(jī)械當(dāng)中的小容量電動(dòng)機(jī)可以用開(kāi)關(guān)和斷路器等手動(dòng)控制電器實(shí)行手動(dòng)控制，而較大容量的電動(dòng)機(jī)，尤其要求啟動(dòng)、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)和要求有諸如短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)和欠壓保護(hù)等的電動(dòng)機(jī)就需要采用接觸器、繼電器和可編程控制器等來(lái)實(shí)行自動(dòng)控制。電源電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作機(jī)構(gòu) 總體方案論證。根據(jù)這一原則，確定微處理器的型號(hào)。系統(tǒng)還配有RS232C串行通信口，可將采集到的振動(dòng)數(shù)據(jù)傳給PC機(jī),、光電編碼器、振動(dòng)信號(hào)電路、基準(zhǔn)信號(hào)電路組成；這部分電路負(fù)責(zé)原始信息的過(guò)濾、提取、變換等。這樣就有可能為中斷服務(wù)過(guò)程中的局部變量制定專(zhuān)門(mén)的寄存器，避免了中斷服務(wù)過(guò)程中需要保護(hù)寄存器現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)寄存器現(xiàn)場(chǎng)所支付的軟件開(kāi)銷(xiāo)，同時(shí)由于采用24個(gè)專(zhuān)用寄存器來(lái)直接控制I/O功能部分，加快了輸入/輸出的速度。二是系統(tǒng)配置，即按照系統(tǒng)功能配置外圍設(shè)備，如鍵盤(pán)、顯示器、A/D、D/A變換等。其中存儲(chǔ)器的擴(kuò)展包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。編程寫(xiě)入時(shí)，電壓Vpp為+21，若超過(guò)+22V,芯片可能燒壞。其引腳含義如下 A12~A0：地址輸入線(xiàn) D8~D0：八位雙向數(shù)據(jù)線(xiàn) ：數(shù)據(jù)輸出允許線(xiàn) :片選輸入線(xiàn) :寫(xiě)允許信號(hào)線(xiàn) VCC、VSS、GND：電源腳 電路設(shè)計(jì)和說(shuō)明在存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路中，用到了地址鎖存器74LS373。CPU設(shè)計(jì)為外部8位方式運(yùn)行，數(shù)據(jù)總線(xiàn)為D7~D0，地址線(xiàn)為A7~A0加上A15~A8構(gòu)成的16位地址總線(xiàn)，其中，D7~D0和A7~A0復(fù)用構(gòu)成AD7~AD0[6]。8279芯片是一種專(zhuān)用于鍵盤(pán)和顯示器的接口芯片，它最大的特點(diǎn)是自身能提供掃描信號(hào)，可代替CPU完成對(duì)鍵盤(pán)和顯示器的控制、管理，減少相應(yīng)的程序量，從而減輕CPU的負(fù)擔(dān)，提高其工作效率。另一種是譯碼工作方式，掃描計(jì)數(shù)器的低兩位譯碼后經(jīng)掃描線(xiàn)輸出。(4) 按鍵輸入控制：該部分完成對(duì)鍵盤(pán)的自動(dòng)掃描，鎖存來(lái)自鍵盤(pán)的輸入信息查找閉合鍵，消除鍵抖動(dòng)，并將按鍵輸入的數(shù)據(jù)寫(xiě)入內(nèi)部FIFO RAM陣列 。高電平有效。當(dāng)A0=1時(shí)，表示輸入、輸出命令或狀態(tài)；A0=0，表示傳送數(shù)據(jù)。 OUTB3~OUTB0：B組顯示信號(hào)輸出線(xiàn)。 SHIFT：位移輸入線(xiàn)。8279的數(shù)據(jù)線(xiàn)為8位，與單片機(jī)8098的P3口相連，負(fù)責(zé)CPU和8279之間變換地址，數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。然后通過(guò)中斷轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。172。235。231。252。但LED只能顯示數(shù)字和少量簡(jiǎn)單字符，而不能顯示漢字形等。通常，公共陽(yáng)極接高電平（一般接電源），其它管腳接段驅(qū)動(dòng)電路輸出端。共陰極數(shù)碼管的8個(gè)發(fā)光二極管的陰極（二極管負(fù)端）連接在一起。本設(shè)計(jì)選用了四塊共陽(yáng)極數(shù)碼管組成了顯示模塊?；鶞?zhǔn)信號(hào)為相位的測(cè)量提供相位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)信號(hào)的提取方法:本系統(tǒng)采用光電編碼器產(chǎn)生基準(zhǔn)信號(hào)。由VV2和光柵轉(zhuǎn)盤(pán)的聯(lián)合作用，光敏三極管輸出N個(gè)電脈沖信號(hào)。采用開(kāi)關(guān)電容有源濾波集成電路構(gòu)成四階帶通濾波器，基準(zhǔn)信號(hào)經(jīng) 100倍頻后作為濾波器的外部時(shí)鐘，它與其它跟蹤濾波器相比，具有穩(wěn)定性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于整定等優(yōu)點(diǎn)。壓電式傳感器 工作原理是利用壓電材料的壓電效應(yīng)，將被測(cè)對(duì)象的機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)換為電量的變化。主要優(yōu)點(diǎn)是永久磁鐵感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，傳感器本身不需要電源；容易獲得高靈敏度，可測(cè)微小變化；輸出信號(hào)大，輸出阻抗低，電氣性能穩(wěn)定性好，不受外部噪聲干擾。磁電式傳感器的輸出信號(hào)易受外界脈沖的干擾，采用雙芯屏蔽線(xiàn)有利于增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力，提高振動(dòng)信號(hào)的信噪比。：圖 參考電壓源 程控信號(hào)放大電路 傳感器輸出的電壓信號(hào)比較小，與A／D轉(zhuǎn)換輸入端口不匹配，必須在A／D轉(zhuǎn)換前加一個(gè)信號(hào)放大電路，選用超低漂移高精度運(yùn)算放大器OPO7。放大倍數(shù)：Ki=Ri/R(i=1，2，3，4)本文取R1=R2=R3=R4=100KΩ圖 為了提高儀器的精度,使預(yù)處理的振動(dòng)信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換的量程范圍內(nèi),通常需要進(jìn)行量程切換。在軟件設(shè)計(jì)中將不同量程下測(cè)得的原始振動(dòng)幅值和試加重振動(dòng)幅值統(tǒng)一到1檔,無(wú)需再人工進(jìn)行換算,同時(shí)把量程劃為本章將分別對(duì)軟件的框架，各個(gè)功能模塊一一介紹。一條PL/M語(yǔ)言相當(dāng)于數(shù)條匯編語(yǔ)句，而且程序出錯(cuò)的可能性小，大大減少了編程和調(diào)試的工作量。(3) 提供了作為語(yǔ)言組成部分的內(nèi)部過(guò)程和功能強(qiáng)大的浮點(diǎn)運(yùn)算庫(kù)。 系統(tǒng)自檢 單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)機(jī)以后，可以先進(jìn)行自檢，系統(tǒng)正常工作轉(zhuǎn)入其它程序執(zhí)行，否則就報(bào)警。經(jīng)過(guò)一定的采樣時(shí)間后，取得最大值。另外，對(duì)于一組結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)速、支承條件相同的轉(zhuǎn)子，其對(duì)應(yīng)的影響系數(shù)也相同，于是，一個(gè)轉(zhuǎn)子作過(guò)動(dòng)平衡后，計(jì)算出來(lái)的影響系數(shù)可直接用于其同類(lèi)型的轉(zhuǎn)子，而不必對(duì)每個(gè)轉(zhuǎn)子都進(jìn)行定標(biāo)，直接輸入轉(zhuǎn)子的類(lèi)別號(hào)，調(diào)用該轉(zhuǎn)子的影響系數(shù)就可進(jìn)行平衡。它們的測(cè)量原理如圖。測(cè)量時(shí)間到，先停止對(duì)基準(zhǔn)脈沖的計(jì)數(shù)，等待下一個(gè)基準(zhǔn)脈沖上升沿到來(lái)時(shí)，再停止對(duì)基準(zhǔn)采樣脈沖計(jì)數(shù)，以保證測(cè)得整個(gè)基準(zhǔn)脈沖；所設(shè)定的基本測(cè)量時(shí)間可避免T法因轉(zhuǎn)速過(guò)高導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間減少的缺點(diǎn)；同時(shí)讀取基準(zhǔn)采樣脈沖的個(gè)數(shù)可避免M法