【正文】
是通用的可編程鍵盤和顯示器接口芯片,利用8279可實(shí)現(xiàn)對鍵盤和顯示器的自動掃描,并識別鍵盤上的鍵號,不僅可以大大減少CPU對鍵盤的操作時(shí)間,從而減輕CPU的負(fù)擔(dān)。此時(shí)串行口為9位異步通訊接口。它對機(jī)器周期進(jìn)行計(jì)數(shù),由于采用12M的晶振,機(jī)器周期為2μS,而采樣頻率為2048Hz,即488μS采樣一次,所以定時(shí)器計(jì)244個(gè)數(shù)時(shí)溢出,定時(shí)器的初值應(yīng)設(shè)為12。按鍵是人機(jī)交互的平臺,當(dāng)有按鍵按下時(shí),應(yīng)馬上執(zhí)行相應(yīng)的程序,所以外部中斷0的優(yōu)先級最高。⑤按鍵檢測功能當(dāng)由8279擴(kuò)展的鍵盤中有鍵按下時(shí),CPU能及時(shí)地識別按鍵,并做出相應(yīng)的處理[11]。軟件的定時(shí)功能保證每488181。雖然C語言是最普遍的一種高級語言,但不同的MCU廠家其C語言編譯系統(tǒng)是有所差別的,特別是在一些特殊功能模塊的操作上。但正是由于匯編語言與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)關(guān)系密切,在某些特定的場合,如對時(shí)空效率要求很高的系統(tǒng)核心程序以及實(shí)時(shí)控制程序等,迄今為止匯編語言仍然是十分有效的程序設(shè)計(jì)工具。用匯編語言編寫的程序稱為源程序,計(jì)算機(jī)不能直接識別和處理源程序,必須通過某種方法將它翻譯成為計(jì)算機(jī)能夠理解并執(zhí)行的機(jī)器語言,執(zhí)行這個(gè)翻譯工作的程序稱為匯編程序。單片機(jī)一共有五個(gè)中斷源,本系統(tǒng)將采用其中的四個(gè)即:外部中斷INT0和INT1,定時(shí)器中斷T0,和串口中斷TI[10]。從中斷的定義可以看到中斷應(yīng)具備中斷源、中斷響應(yīng)、中斷返回三個(gè)要素。 中斷的概念CPU對外界異步事件的一種響應(yīng)方法。④軟件測試軟件測試是保證軟件質(zhì)量的關(guān)鍵,它是對需求分析,設(shè)計(jì)和編碼的最后復(fù)審。把復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行合理的逐層分解,直至每個(gè)子系統(tǒng)被清楚地表達(dá)和描述。系統(tǒng)主要是功能就是完成對電機(jī)電流的數(shù)據(jù)采集,接下來就是器件的選擇。本檢測系統(tǒng)采用芯片6116。 從而提高CPU的利用率,在鍵盤上按鍵閉合時(shí)產(chǎn)生中斷,從而CPU響應(yīng)中斷并執(zhí)行中斷服務(wù)程序,判別鍵盤上的鍵,并作出相應(yīng)的處理[8]。 按鍵接口電路的設(shè)計(jì)鍵盤是有4個(gè)按鍵組成的矩陣開關(guān),它是簡單的輸入設(shè)備,通過鍵盤輸入指令或數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話??偩€格式具體包括RS485,RS 422,RS232,和4 ~ 10mA電流環(huán)。而AT89S52性能優(yōu)異,它能準(zhǔn)確地完成任務(wù)。10V 的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換,高8位從D11~D4之間輸出,低4位從D3~D0之間輸出,并直接和單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線相連。此芯片還具有三態(tài)輸出緩沖電路,可直接與8或12的各種典型位芯片連接。AD1674的控制線,可以控制為8或12位轉(zhuǎn)換器。ADC的主要技術(shù)指標(biāo)是:①工作環(huán)境;②輸入電壓范圍;③數(shù)字輸出特性;④供電電源;⑤輸入電阻;⑥轉(zhuǎn)換時(shí)間;⑦分辨率[7]。第二級是差動減法電路,將雙端輸入信號轉(zhuǎn)換為單端輸出。通用運(yùn)算放大器共模抑制比為80dB,而幾個(gè)運(yùn)算放大器共模抑制比可達(dá)120dB。但輸出是電流,而放大濾波電路的輸入信號為電壓,因而串連一個(gè)10Ω的電阻在互感器的輸出端。 各模塊的介紹 互感器模塊設(shè)計(jì)互感器的工作原理是利用霍爾效應(yīng)。本裝置可分為以下四個(gè)模塊:傳感器模塊,放大濾波模塊,采集模塊,單片機(jī)及外圍電路模塊。對當(dāng)前國際發(fā)展預(yù)測維修技術(shù),關(guān)鍵是檢測電機(jī)運(yùn)行狀態(tài),對異常的操作數(shù)據(jù)(如振動,電流)采集,通過各種分析方法,以確定故障原因和故障的嚴(yán)重程度。但是電流分析法也存在一些缺陷:對定子電流做頻譜分析,由于(12s)的相對頻率分量振幅的基頻分量幅值比較小,容易被淹沒,因此,降低了故障檢測的靈敏度,提高分辨率的要求[4]。 信號的診斷方法 以往學(xué)者對轉(zhuǎn)子異步電機(jī)故障檢測這一課題做了大量的工作,也有許多檢測方法,轉(zhuǎn)子斷條故障是異步電機(jī)轉(zhuǎn)子常見的故障,因其可以實(shí)現(xiàn)對異步電機(jī)的故障進(jìn)行有效的診斷,有著重要的研究價(jià)值。加拿大、日本和前蘇聯(lián)已經(jīng)研制出了變壓器,發(fā)電機(jī)局部放電,泄漏電流在線監(jiān)測系統(tǒng)等,有的已經(jīng)發(fā)展成為正式產(chǎn)品。只有保證數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性,才能及時(shí)正確地采取措施。但是,最好的方法是使用電流信號。前者是電氣故障,后者是機(jī)械故障。這是異步電機(jī)需要加以解決的重要課題之一。電機(jī)故障不僅會損壞電機(jī)本身,嚴(yán)重情況下會導(dǎo)致電機(jī)突然停止,該生產(chǎn)線的崩潰,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和災(zāi)難性的后果。在軟件方面采用四個(gè)中斷程序分別完成上述的四種功能。因此,對異步電機(jī)進(jìn)行安全可靠的在線監(jiān)測和故障診斷具有重要意義。s, by the initialization, the analogtodigital conversion, data query, data transfer and key detection five program modules. Program module by way of interrupt into the main function in the interrupt subroutine to perform a variety of functions, thereby improving the efficiency of the system, and the procedure is simple, easy to understand.Key words: Motor current。硬件設(shè)計(jì),包括互感電路,數(shù)據(jù)處理電路,AD1674的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路,AT89S52的外部數(shù)據(jù)存儲器,RS232串行端口和按鍵設(shè)計(jì)。9. 熟練掌握硬件以軟件的調(diào)試??梢钥闯?,預(yù)檢測維護(hù)電機(jī)的前提就是對電機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷的采集。轉(zhuǎn)子故障檢測方法包括振動測試,定子電流的檢測,基于在轉(zhuǎn)子參數(shù)識別上的監(jiān)測。交流異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子故障一般轉(zhuǎn)子鼠籠條斷裂或繞線轉(zhuǎn)子繞組斷線,端環(huán)斷裂,高阻接頭等故障(統(tǒng)稱為:斷條)和偏心轉(zhuǎn)子機(jī)械故障。轉(zhuǎn)子是電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分,如果維護(hù)的不正確,轉(zhuǎn)子的故障率往往會高于定子的故障率。轉(zhuǎn)子偏心嚴(yán)重故障直接導(dǎo)致掃膛,造成重大事故。要找出是否有相應(yīng)的故障頻率,以確定是否有故障。(1) 查閱資料,了解國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展過程和現(xiàn)狀;(2) 學(xué)習(xí)電機(jī)故障的檢測方法及原理;(3) 學(xué)習(xí)單片機(jī)的相關(guān)內(nèi)容;(4) 學(xué)習(xí)互感器,AD1674,8031外部數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器,RS232串口,以及按鍵等芯片的工作原理及使用方法;(5) 學(xué)習(xí)掌握匯編語言的編寫;(6) 設(shè)計(jì)硬件原理圖;(7) 調(diào)試軟件及硬件電路;(8) 焊接硬件電路板;時(shí)間安排:2013年3月1 日2013年4月1日 畢業(yè)實(shí)習(xí)和搜集資料2013年4月2 日2013年4月15日 確定研究方向與研究深度2013年4月16日2013年4月20日 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2013年4月21日2013年5月1日 程序編寫2013年5月2日2013年5月10日 系統(tǒng)運(yùn)行與調(diào)試2013年5月11 日2013年5月25日 撰寫論文2013年5月26日2013年6月5日 準(zhǔn)備答辯指導(dǎo)教師要求:1. 熟練應(yīng)用keil和proteus軟件;2. 了解電機(jī)故障的原理3. 了解電機(jī)故障檢測的方法;4. 掌握單片機(jī)的工作原理及使用方法;5. 掌握傳感器模塊,放大濾波模塊,采集模塊單片機(jī)及外圍電路模塊的設(shè)計(jì);6. 了解AD167運(yùn)算放大器、濾波器、EPROM、74LS37SRAM、MAX238279等硬件的使用;7. 掌握硬件原理圖設(shè)計(jì)方法;8. 編制軟件程序。設(shè)計(jì)以AT89S52單片機(jī)為控制中心,接受來自鍵盤的命令,由相關(guān)電路完成自動采集,數(shù)據(jù)查詢,數(shù)據(jù)存儲,并通過RS232異步串行端口實(shí)現(xiàn)通信。關(guān)鍵詞: 電機(jī)電流檢測;轉(zhuǎn)子故障特征頻率;信號放大器;AD1674模數(shù)轉(zhuǎn)換器;可編程鍵盤接口I 哈爾濱商業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)AbstractFor motor fault detection system based on AT89S52 conducted indepth research. Predictive maintenance technology, deduced the characteristic frequency of the motor rotor fault broken bars and eccentricity fault characteristic frequency of the induced AT89S52 microcontroller as the control center, from receiving the mand, keyboard, automatic acquisition of the relevant circuit, data query, data storage, and munication via RS232 asynchronous serial port pleted. Hardware design, including mutual inductance circuit, data processing circuit, analog to digital conversion circuit of AD1674 and AT89S52 devices of external data memory, the RS 232 serial port and button design. Software written in assembly language using the MCS5139。 AD conversion by AD1674III目 錄目 錄摘 要 IAbstract II1 緒 論 1 課題背景 1 課題目的及意義 1 電機(jī)故障檢測技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 2 信號的診斷方法 2 本章總結(jié) 32 電流檢測裝置的硬件設(shè)計(jì)方案 4 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 4 各模塊的介紹 4 互感器模塊設(shè)計(jì) 4 信號放大器的設(shè)計(jì) 5 濾波器的設(shè)計(jì) 5 A/D模塊的設(shè)計(jì) 6 單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì) 6 AT89S52及其外圍電路的設(shè)計(jì) 6 串口設(shè)計(jì) 7 按鍵接口電路的設(shè)計(jì) 7 SRAM接口設(shè)計(jì) 7 本章總結(jié) 83 電流檢測裝置軟件的設(shè)計(jì) 9 引言 9 中斷的概念 9 軟件的編制 10 匯編語言的特點(diǎn) 10 軟件的功能分析 11 系統(tǒng)的主程序流程圖 11 定時(shí)中斷子程序 13 按鍵中斷子程序 14 中斷查詢子程序 16 中斷傳送子程序 18 本章總結(jié) 194 電流檢測裝置的調(diào)試 21 軟件調(diào)試 21 硬件的調(diào)試 23 互感器模塊的調(diào)試 24 AD1674零點(diǎn)和增益的調(diào)整 24 軟件的仿真 24 本章總結(jié) 25結(jié) 論 27參考文獻(xiàn) 28致 謝 29附錄 源程序代碼 30I1 緒 論1 緒 論異步電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、堅(jiān)固耐用、使用維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn),在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本裝置主要檢測電機(jī)運(yùn)行狀態(tài),對異常的操作數(shù)據(jù)(如振動,電流)采集,通過各種分析方法,以確定故障原因和故障的嚴(yán)重程度。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系,電機(jī)單機(jī)容量的增加,驅(qū)動負(fù)載越來越復(fù)雜。故障嚴(yán)重的電機(jī)需要停機(jī)并盡早更換。交流異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子故障一般為轉(zhuǎn)子鼠籠條斷裂或繞線轉(zhuǎn)子繞組斷線,端環(huán)斷裂,高阻接頭等故障(統(tǒng)稱為:斷條)和偏心轉(zhuǎn)子機(jī)械故障[1]。轉(zhuǎn)子故障檢測方