【正文】 0FH 7 3TH 08H B=08H A=0TH 8 3BH 09H B=08H A=1BH 9 3DH 0AH B=08H A=1DH A 2DH 0BH B=04H A=1DH B 1DH 0CH B=02H A=1DH C 0DH 0DH B=01H A=1DH D 0BH 0EH B=01H A=1BH E 0TH 0FH B=01H A=1TH F 0EH 10H B=01H A=1EH EXEC 1EH 11H B=02H A=1EH STEP 2EH 12H B=04H A=1EH MON 3EH 13H B=08H A=1EH MON 4FH 14H B=10H A=0FH DISP 4TH 15H B=10H A=1TH RED 4BH 16H B=10H A=1BH DUMP 4DH 17H B=10H A=1DH LOAD 5FH 18H B=020H A=0FH PROG 5TH 19H B=20H A=1TH MOVE 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 5BH 1AH B=20H A=1BH RAM 5DH 1BH B=20H A=1DH BP 求鍵值：被按按鍵的關(guān)鍵字在鍵值表中的序號定義為該鍵的鍵值。 系統(tǒng)工作時有單片機(jī)通過 I/O 發(fā)送步進(jìn)脈沖信號給步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器，驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)完成工作。 光電隔離器的原理電路時由一個發(fā)光二極管和一個光敏三極管組成的復(fù)合的晶體管。步進(jìn)電動機(jī)的步距角分辨率和傳動機(jī)構(gòu)的導(dǎo)程式?jīng)Q定儀器分辨率的重要因數(shù)。例如：三相步進(jìn)電機(jī)的六拍工作方式，其各相通電順序?yàn)椋?AABBBCCCAA通過控制脈沖必須嚴(yán)格按照這一順序分別控制 A、B、 C相的通斷。調(diào)整單片機(jī)發(fā)出的脈沖頻率，就可以對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。另一方面，永磁式步進(jìn)電動機(jī)在相繞組不通電時有較小的定位轉(zhuǎn)矩而混合式步進(jìn)電機(jī)則具有步距角小，定位精度高，誤差不積累，及斷電后能自鎖等特點(diǎn)。有些系統(tǒng)只要求在斷電時負(fù)載中須保持固定位置口，因而，選擇永磁電機(jī)是合理的。例如需 ? 的步距增量運(yùn)動時，可有三種選擇。布 矩角的電動機(jī) 表 23步進(jìn)電機(jī)的主要參數(shù)表 相數(shù) 步距角 相電流 最大靜轉(zhuǎn)矩 空載啟動頻率 2 ? 驅(qū)動電 相電阻 相電流 重量 絕緣強(qiáng)度 DC(2440)V B （ 2）步進(jìn)電動機(jī)的選擇 步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電路就是其最基本的功能來講，是一個依次給電動機(jī)各相通電的控制功效級裝置，步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器是緩沖寄存器、環(huán)形分配器、控制邏輯及正反控制門組成，能把輸入的脈沖 CP 轉(zhuǎn)換成環(huán)形脈沖，以便控制 步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)框圖如圖 26 所示： 輸入脈沖 隔離電路光電 環(huán)行分配器功率電源功率電源功率驅(qū)動器步進(jìn)電機(jī) 圖 26 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動圖 本系統(tǒng)所采用的步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器時由美國斯達(dá)特公司生產(chǎn)的 SH2H057M 型驅(qū)動器，該驅(qū)動器與我們選擇的 57BYG09 是配套產(chǎn)品。但是 由于使用的是三相的步進(jìn)電機(jī)，就需要對三路信號分別進(jìn)行放大，由于放大電路很難做到完全一致，當(dāng)電機(jī)的功率較大時運(yùn)行起來回路的制作也比較復(fù)雜。前者輸出力矩較小，有時需要經(jīng)過力矩放大器或伺服功率放大系統(tǒng)帶動步進(jìn)電動機(jī)。它不僅大大簡化了系統(tǒng)，而且提高了傳動精度。控制 CP 脈沖個數(shù)，則可以使步進(jìn)電動機(jī)精確定位。電機(jī)換相必須在電機(jī)停止后再進(jìn)行，并且換向信號一定要在前一個方向的最后一個 CP 脈沖結(jié)束后以及下一個方向的第一個 CP 脈沖前發(fā)出。該類傳感器將金屬鉑片型電阻應(yīng)變片按 4 等分粘貼在軸的表面，應(yīng)變方位及連線方法，如圖 31 所示：應(yīng)變片與軸線成 45 度角 圖 31 應(yīng)變片 粘貼圖 圖 32 金屬鉑電阻 如圖 32 所示，金屬銀鉑式電阻應(yīng)變片由于它有散熱好，允許通過較大電流，橫向效應(yīng)小，疲勞的壽命長，柔性好。下面我們將采用全橋工作方式來滿僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 足 系統(tǒng)靈敏度高的要求。若是壓應(yīng)變 應(yīng)以負(fù)ε值代入，若是拉應(yīng)變ε應(yīng)以正值代入。采用恒流源作橋路電源也能減小非線性誤差。 當(dāng)應(yīng)變值較小時，非線性可忽略，萬惡杜宇半導(dǎo)體應(yīng)變片尤其在測大應(yīng)變時，非線性不可忽略。 A D+BCU 1U 0+R1R2R3R4圖33 橋路的調(diào)零原理圖 在使用上述公式時，應(yīng)注意電阻變化和應(yīng)變值的符號。 測量轉(zhuǎn)換電路 常規(guī)應(yīng)變片的電阻的變化很小，因而測量轉(zhuǎn)換電路應(yīng)當(dāng)精確地測量出這些小的電阻變化。相位差式和應(yīng)變片式。本驅(qū)動的信號是高電平有效，如下圖所示 脈沖寬度 5 msCP =0CP =5 V圖 27 CP 脈沖圖 方向電平信號 DIR 用于控制步進(jìn)電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。 綜合上述三點(diǎn)，我們最終選擇了美國斯達(dá)特公司 57BYG09 混合式步進(jìn)電機(jī)。它不需要提高了傳動精度。 1. 最大靜轉(zhuǎn)矩選擇 選擇步進(jìn)電動機(jī)時，最主要的任務(wù)之一就是要詳細(xì)規(guī)定電動機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩值。程序邏輯電路和環(huán)形分配器接受輸入的控制脈沖信號 CP 并將其轉(zhuǎn)變?yōu)楣β黍?qū)動器僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 的驅(qū)動信號并給電機(jī)各項(xiàng)繞組供電。步矩角的電動機(jī) （ b） 選擇小于 176。 2） 步距角的選擇 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 步距角大小會直接影響步進(jìn)電動機(jī)起動和運(yùn)動頻率，外形尺寸相同的電動機(jī)，步距角小的往往起動、運(yùn)行頻率比較高，但轉(zhuǎn)速和輸出功率不一定高。它適用數(shù)字程序控制系統(tǒng)，可調(diào)恒數(shù)裝置及其它有精度要求的開環(huán)數(shù)字系統(tǒng)，用作執(zhí)行元件。步進(jìn)電機(jī)的選擇包括類型的選擇、步距角選擇、最大靜轉(zhuǎn)矩的選擇。 ② 控制步進(jìn)電動機(jī)的速度 如果給步進(jìn)電機(jī)一個控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個脈沖，它就再轉(zhuǎn)一步。步進(jìn)電 動機(jī)可分為反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)（簡稱 VR）、永磁式步進(jìn)電動機(jī)（簡稱 PM）和混合式步進(jìn)電動機(jī)（簡稱 HB） 步進(jìn)電動機(jī)區(qū)別與其他控制電機(jī)的最大特點(diǎn)是：它是通過輸入脈沖信號來進(jìn)行控制的，即電機(jī)的總轉(zhuǎn)動角度由輸入脈沖數(shù)決定，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖信號的頻率決定。 由于 I/O 口發(fā) 送的信號為 TTL 信號無驅(qū)動能力，因此需對 CPU 信號進(jìn)行功率放大，在信號經(jīng)過功率放大裝置放大后，才可以驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)，步進(jìn)電動機(jī)通過傳動機(jī)產(chǎn)生扭矩并由傳感器檢測得到數(shù)據(jù)。因此，強(qiáng)電控制電路必將會對單片機(jī)控制系統(tǒng)長生嚴(yán)重的干擾，以致單片機(jī)控制系統(tǒng)不能正常工作 。因此， CPU 判別被按按鍵是數(shù)字鍵還是功能鍵還是十分容易的：若被按按鍵的鍵值小于是 10H，則轉(zhuǎn)數(shù)字處理程序；若被按按鍵大于或等于 10H，則 CPU通過查表可以很快轉(zhuǎn)如相應(yīng)按鍵的處理程序。 求關(guān)鍵字：由鍵值表可以看到， CPU 把行序號移到高四和列值低四位相加便可得到相關(guān)的關(guān)鍵字。 CPU 在處理發(fā)生在兩個不同行商的竄鍵時可以預(yù)先設(shè)定一個竄鍵標(biāo)志寄存器。若列值位 1FH，則表明被按按鍵不 在本行；若列值不為1FH，則對應(yīng)的行值和列值就是被按按鍵的列值和行值。 CPU 只要把“ 1”送到 Inter8155 口就可以在所有行線 PC0PC3 上得到 TTL低電平，然后讀取 PB7PB0 口的列線就可以判斷是否有鍵按下。由于我們使用了 32 個鍵，所以有 4179。 8 的鍵盤進(jìn)行掃描，接收鍵盤上的輸入信息，并存入內(nèi)部的 FIFO 緩沖器，在有鍵盤輸入時向 CPU 請求中斷。 CPU 向字段輸出口送出字形代碼時，所有顯示器接口收到相同的字形碼，但究竟是哪個顯示器亮，則取決于 COM 端，而這一端是由 I/O 控制的，所以我們就可以自行決定何時顯示哪一位了。 圖 25 顯示器連接圖 二 、顯示器的連接于驅(qū)動 顯示器的顯示常用兩種連接方法，靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示，所謂靜態(tài)顯示，就是每一個顯示器都要占用單獨(dú)具有鎖存功能的 I/O口接口用于筆劃段字形代碼，這樣單片機(jī)只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示的數(shù)據(jù)時，再發(fā)送新的字形代碼，因此，使用這種方法單片機(jī)中 CPU 的開銷小。 8個筆劃段 hgedcba 對應(yīng)于一個字節(jié)的 D7D6D5D4D3D2D0 等，若用僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 8 位二進(jìn)制碼就可以表示欲顯示字符的字形代碼。 LED 顯示器有兩種不同的形式：一種是8 個發(fā)光二極管都連接在一起的，稱之為共陽極 LED 顯示器，另一種是 8 個發(fā)光二極管的陰極連在一起的稱之為共陰極 LED 顯示器。 圖 24 MCS51 開發(fā) MCS96 單片機(jī)圖 一 、顯示器的使用 在我們單片機(jī)的系統(tǒng)中，通常是 LED 數(shù)碼來顯示各種數(shù)字或符號，由于它具有清晰的、亮度高、使用電壓低、壽命長等特點(diǎn)，因此得到非常廣泛的使用。另外， 8051 單片機(jī)就 有地址從 2020H 開始的 RAM 或 ROM，以共 8098 作程序存貯器；如果是 ROM，必須按 8098 的要求寫入有關(guān)數(shù)據(jù)如芯片配置字，跳轉(zhuǎn)到用戶程序 RAM 區(qū)的指令等；如果是 RAM可以在 8051監(jiān)控下填寫。 單片機(jī)的選用 ⑴ 單片機(jī)的選用 8051 內(nèi)部的可改寫、可編程 ROM，用戶可采用寫入程序，又可以擦除程序，擦除后還可以重新編寫，它也可以進(jìn)行擴(kuò)展，可以根據(jù)實(shí)用中的具體要求，擴(kuò)展不同容量內(nèi)存的芯片，并且，這種芯片集成度高，結(jié)構(gòu)簡單，性價(jià)比高，產(chǎn)品來源豐富，相關(guān)軟件利用比較方便。 程序的設(shè)計(jì)，是單片機(jī)應(yīng)用于中的一種程序設(shè)計(jì)技術(shù)，它是把一個功能完整的較長的程序分解為若干功能相對獨(dú)立的較小的程序的模塊，各個程序模塊分別進(jìn)行設(shè)計(jì)、編制程序和調(diào)試，最后把各個高度好的程序 模塊連成一個大的程序。合理的軟件結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)出一個性能優(yōu)良的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)，必須給以足夠重視，對于簡單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，通常采用順序程序設(shè)計(jì)的方法，這種系統(tǒng)軟件由主程序完成，并指定各個中斷的優(yōu)先級。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性通常是在規(guī)定功能的能力。 最后，還要考慮到器件的 選擇，除了單片機(jī)以外系統(tǒng)中可能需要傳感器、模擬電路、輸入 /輸出電路、存貯器以及打印機(jī)、顯示器等器件設(shè)備這部分選擇應(yīng)符合的精度速度而后可靠性等方面的要求 ⑵ 硬件設(shè)計(jì) 硬件的功能已由總體設(shè)計(jì)所規(guī)定，硬件設(shè)計(jì)任務(wù)是根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求， 在所選擇的 機(jī)型基礎(chǔ)上具體修改系統(tǒng)所要使用的元器件，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的電路原理圖。此外，系統(tǒng)中還采用一些干擾措施，以使系統(tǒng)具有良好的抗干擾性能。 若相鄰兩采樣的時間間隔相等，即 ?Tm 為時間常數(shù) ?T，考慮到 N=（ T/?T） +1，是根據(jù)一個周各采樣瞬時值及每周期采樣點(diǎn)數(shù)計(jì)算機(jī)電壓信號有效值的公式。通過 LED顯示器顯示頻率、電壓、電流的 實(shí)時值，在過壓 30%、欠壓 30%時進(jìn)行聲光報(bào)警，并能定時打印電壓、電流及頻率值。由 于這種方法能夠?qū)Ρ粶y量的值進(jìn)行采樣，因而實(shí)時性好，相位失真小。它是把交流電壓、電流信號經(jīng)過各種變送器轉(zhuǎn)化為 05V 的直流電壓，再由各種裝置和儀表采樣。如何快速、準(zhǔn)確、精確的采集各種電力參數(shù)顯的尤為重要。在著手進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，必須根據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用場合，工作環(huán)境具體用途提出合理的詳盡的功能技術(shù)指標(biāo)。測試的對象是通過別克變形車后橋加強(qiáng)螺帽，該加強(qiáng)零件的外形是平板上焊接著一一個螺帽，需要檢測僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 螺帽和平板之間焊接處所承受扭矩是否滿足標(biāo)準(zhǔn)，以保證汽車的安全行駛。 (3)、打印部分將測試結(jié)束后保存的測試數(shù)據(jù)由微型打印機(jī)輸出。對 8051系列芯片，由于內(nèi)部多一個定時器還需要附加別的輸入端，為此，又借用 和 作為定時器 2的輸入 T1和 T2。第二功能時 VPD，即備用電源輸入端。 EA 無效（高電平）時，訪問內(nèi)部 ROM, EA 有效（低電平）時，訪問外部 ROM。第二功能 PROG 是對 8751 的 EPROM 編程時的編程脈沖輸入端。在編程和檢驗(yàn)時，用作高位地址和控制信號。 :通道 1，雙向 I/O 口。 基于以上原理，智能化扭矩測試儀采用電阻式傳感器，將作用在被測在工件上的扭矩值轉(zhuǎn)換為金屬應(yīng)變電阻改變，通過電橋電路轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴? 傳感器的測試原理 本系統(tǒng)采用電阻應(yīng)變傳感器，其工作原理，根據(jù)測試儀的扭矩測量原理，即以金屬材料為敏感元件的應(yīng)變片原理基于金屬的應(yīng)變效應(yīng)。 小量程（克、厘米）扭矩傳感器 為滿足微電機(jī)和家用電器的需要，小量程扭矩傳感器開始供應(yīng) 1. 根據(jù)總體方案的結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)，包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，選擇元件，對主要芯片進(jìn)行反復(fù)查證，選擇最合理的。目前， 704 所正在研制 2020KNM 扭矩傳感器標(biāo)定采用模擬方法。隨著彈性體和應(yīng)變片質(zhì)量的提高，出現(xiàn)了下些新型傳感器。 磁電型相位差式傳感器 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 這時國內(nèi)最普遍使用的傳感器。 m扭矩轉(zhuǎn)速傳感器和數(shù)字扭矩轉(zhuǎn)速測量儀，成功地應(yīng)用在地質(zhì)礦產(chǎn)部鉆機(jī)上。 磁電式扭矩測量儀最早的研制單位是上海電器科學(xué)研究所，供應(yīng)市場的是 1000 N178。 2. 國內(nèi)扭矩測量儀的發(fā)展 國內(nèi)扭矩測量技術(shù)的研究和扭矩測量儀的生產(chǎn)已初具規(guī)模，從扭矩測量儀的類別、數(shù)量和質(zhì)量來看，絕大部分式電阻應(yīng)變式和磁電式扭矩儀。該儀器是利用軸扭轉(zhuǎn)時致使傳感器中的鋼弦拉緊或放松，從而使鋼弦自身頻率變化測得扭矩；數(shù)據(jù)傳輸方