【正文】 進(jìn)行對抗干擾設(shè)計手段研究，提高整個系統(tǒng)的抗干擾性。綜合運用所學(xué)專業(yè)理論知識和技能分析，提高解決實際問題的能力。該電路的驅(qū)動電流比 CH452 直接驅(qū)動共陰數(shù)碼管大幾倍，圖中電阻 R13 和 R14 應(yīng)該根據(jù)實際的驅(qū)動電流大小選擇相應(yīng)的阻值。 如果啟用了 CH452 的段電流限制 LMTC 功能，那么段限流電阻 R1（或 R12，下同）可以省掉；否則，需要為段驅(qū)動引腳串接電阻 R1，用以限制和均衡各個段的驅(qū)動電流。 ● 2 線串行接口：支持兩個 CH452 芯片并聯(lián)（由 ADDR 引腳電平設(shè)定各自地址） 。 2. 鍵盤控制 ● 內(nèi)置 64 鍵鍵盤控制器，基于 8 8 矩陣鍵盤掃描。 ● BCD 譯碼支持一個自定義的 BCD 碼，用于顯示一個特殊字符。 表 32 狀態(tài)矩陣表 表 32 表示儀表有 n個按鍵， m+1 個狀態(tài)。確定 2 功能 5 1 調(diào)零 8 4 E0 E+ 0 7 3 6 E 9 軸瓦的圓度測量儀 21 只要知道了在 T=T0時的狀態(tài)變量和 T≧ T0時的輸入，那么就能完全確定系統(tǒng)在 T≧ T0 任何時間內(nèi)的行為。 ● 功能鍵進(jìn)行功能選擇，確定鍵對所選功能進(jìn)行確定，調(diào)零鍵是對顯示器調(diào)零。對于矩陣式鍵盤，按鍵的位置由行號和列號惟一確定，因此可分別對行號和列號進(jìn)行二進(jìn)制編碼，然后將兩值合成一個字節(jié)，高 4 位是行號，低 4 位是列號。顯然，如果讓所有的列線也處在高電平，那么，按鍵按下與否不會引起行線電平的變化，因此，必須使所有列線處在低電平。 特點：克 服了前兩種控制方式可能產(chǎn)生的空掃描和不能及時響應(yīng)鍵輸入的缺點，既能及時處理鍵輸入，又能提高 CPU運行效率，但要占用一個寶貴的中斷資源。 特點： （ 1） 占用 I/O 端線較少 。 2. 一個完善的鍵盤控制程序應(yīng)具備以下功能： (1) 檢測有無按鍵按下，并采取硬件或軟件措施，消除鍵盤按鍵機(jī)械觸點抖動的影響。 圖 310 （ a） 鍵 輸入和 (b)鍵抖動 在觸點抖動期間檢測按鍵的通與斷狀態(tài)，可能導(dǎo)致判斷出錯，即按鍵一次按下或釋放被錯誤地認(rèn)為是多次操作，這種情況是不允許出現(xiàn)的。 采用簡易的上電復(fù)位電路，主要由電阻 R1， R2，電容 C1，開關(guān) K1 組成，分別接至 AT89C51 的 RST 復(fù)位輸入端 如圖 38 所示 。 /EA/VPP ：當(dāng) /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000H—FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。然而要注意的是：每當(dāng)用做外部存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P2 口 :P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口 ,P2 口緩沖器可接收 ,輸出 4個 TTL 門電流 ,當(dāng) P2 口被寫 “1”時 ,其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高 ,且作為輸入。 軸瓦的圓度測量儀 13 AT89C51 是一個低功耗高性能單片機(jī)， 40 個引腳， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2 個外中斷口， 2 個 16 位可編程定時計數(shù)器， 2 個全雙工串行通信口， AT89C51 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。這里不管 AD574A 是處在啟動、轉(zhuǎn)換和輸出結(jié)果，使能端 CE 都必須為 1，因此將 AT89C51 的寫控制線和讀控制線通過與非門 74LS00 與 AD574A 的使能端 CE 相連。 [14]. Pin14(20V IN)——20V量程模擬電壓輸入端。 [6]. Pin6(CE)——使能端。10V 兩檔四種 （ 5） 電源電壓： 177。 ３．銜鐵在零位以下移動時，無論參考電壓是正半周還是負(fù)半周，在負(fù)載RL上得到的輸出電壓始終為負(fù)。同樣，驅(qū)動部分則是 16 個 2N5401 的三極管完成的。且動態(tài)顯示易于制作和理解，又能鞏固所學(xué)知識，達(dá)到畢業(yè)設(shè)計的目標(biāo)。 基于以上分析，我決定采用采用 LM7805 三端穩(wěn)壓器電源作為系統(tǒng)電源。動態(tài)顯示方式 ,可以避免靜態(tài)顯示的問題。然后，計算機(jī)通過測量軟件實現(xiàn)對曲軸孔圓度計算、圖形顯示及測量結(jié)果統(tǒng)計等操作。通過軟件編程實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)運算等數(shù)字處理工作以及完成智能化信息處理的功能。 檢測型中的基本型一般由傳感器、信號調(diào)理電路、采樣保持、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號處理和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路等組成，完成對多點多參量的動態(tài)或靜態(tài)測量任務(wù)。分析數(shù)字顯示元件的技術(shù)指標(biāo)。 1． 3． 2 曲軸檢測技術(shù)概況 目前國內(nèi)大多數(shù)發(fā)動機(jī)生產(chǎn)廠家對曲軸的檢測主要采用機(jī)械式的量具，例如缸徑表等作為檢測工具，其檢測精度低、檢測參數(shù)單一、檢測效率也低，無法滿足生產(chǎn)的要求。經(jīng)過轉(zhuǎn)換后它能帶數(shù)字顯示和輸出， 因而也能用于統(tǒng)計軸瓦的圓度測量儀 3 過程控制，不過其體積變得過大，成本也大大提高。如果頻繁地用于 一 般零件的測量，在經(jīng)濟(jì)上也不合理。 軸瓦曲軸檢測現(xiàn)狀分析 1． 3． 1 圓度誤差檢測概況 圓度誤差是指回轉(zhuǎn)體的同一正截面上實際輪廓對其理想圓的變動量，機(jī)械零件回轉(zhuǎn)表面輪廓的圓度誤差對機(jī)器和儀器的功能有直接的影響，它是高精度回轉(zhuǎn)體零件的一項重 要精度指標(biāo)，也是檢驗回轉(zhuǎn)體類零件加工質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。并 且通過研制高速、高精度圓度檢測系統(tǒng)，還可以提高我國圓度儀的檔次技術(shù)水平，加快高檔圓度檢測儀器國產(chǎn)化，抵制國外產(chǎn)品對我國儀器儀表市場的沖擊，尤其是對開發(fā)圓柱度儀等同類產(chǎn)品都具有促進(jìn)意義。 而國內(nèi)缸體加工設(shè)備相對落后，加工精度難以保證，往往靠加工后的一些檢測手段來控制。 在數(shù)字顯示部分通過比較獨立式按鍵和矩陣式按鍵的區(qū)別選出了一種最優(yōu)的鍵盤設(shè)置方式。系統(tǒng)硬件的核心采用了性價比較高的 PC 機(jī) 、 PLC、 AT89C5 AD574A 等 。軸瓦類零件是機(jī)械設(shè)備中廣泛應(yīng)用的一類零件，研究與開發(fā)孔類零件的測量設(shè)備對于提高設(shè)備的裝配精度、延長設(shè)備壽命具有重要意義。 另外，本文還依據(jù) 差動變壓器 、步進(jìn)電機(jī)的工作原理確定了選擇自動檢測系統(tǒng)器件的原則。而產(chǎn)品要想在競爭中勝出，立于不敗之地，產(chǎn)品的質(zhì)量是關(guān)鍵。因此，國內(nèi)發(fā)動機(jī)生產(chǎn)廠，特別是高速發(fā)動機(jī)生產(chǎn)廠，急需高效率、高精度的專用檢測設(shè)備，實現(xiàn)對關(guān)鍵零部件的全面檢測，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。如果應(yīng)用于在線制造系統(tǒng)中，可以大量縮短生產(chǎn)的檢測時間。 圓度儀可以保證很高的采樣精度和評定精度，評定方法符合標(biāo)準(zhǔn)的要求并配有專用的微機(jī)，工作效率高不失為一種理想的測量儀器。 在生產(chǎn)實際中，目前仍采用一些手工檢測方法。內(nèi)徑分厘卡可能是最廣泛使用的孔徑測量手段，常用于 1～ 300mm 孔徑的測量。而如何確定 數(shù)字顯示 設(shè)備的系統(tǒng)組成，設(shè)計功能合理的電路 ，以實現(xiàn)對孔輪廓的測量 結(jié)果的顯示 ， 將是我們研究的主要內(nèi)容。信號的這種變換、處理和傳輸過程決定了檢測系統(tǒng)的基本組成和它們的相互關(guān)系，檢測 系統(tǒng)及其組成見圖 21。利用磁性變壓器、光電或電容性器件等，耦合傳輸有用信號，阻隔高電壓浪涌以及較高的共模電壓，既保護(hù)操作人員也保護(hù)昂貴的測量設(shè)備，同時輸出規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)傳輸信號。 2． 2 曲軸圓度自動檢測系統(tǒng) 曲軸圓度自動檢測系統(tǒng)的測量模型如圖 23 所示，主要由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和圖形顯示三部分組成。若給每一個發(fā)光二極管一個驅(qū)動電路 ,一幅畫面輸入以后 ,所有 L ED 的狀態(tài)保持到下一幅畫。相敏檢波 A/D 轉(zhuǎn)換 單片機(jī) CH452 芯片 數(shù)碼管 鍵盤 時鐘 /復(fù)位電路 軸瓦的圓度測量儀 7 電源模塊選擇 采用干電池作為 LED 顯示 系統(tǒng)的電源，由于 LED 系統(tǒng)耗電量較大，使用干電池需經(jīng)常換電池，不符合節(jié)約型社會的要求。顯示共 3 位，采用動態(tài)顯示 。 電路中行方向由 AT89C51 的 p0 口和 p2 口完成掃描，由于 p0 口沒有上拉電阻，因此接一個 *8 的排阻上拉。 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)論文 8 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 二級管相敏檢波電路 二級管相敏檢波電路（如圖 31 所示）容易做到輸出平衡，便于阻抗匹配。1/2LBS 或 177。與 端用來控制啟動轉(zhuǎn)換的方式和數(shù)據(jù)輸出格式。 [11]. Pin(V)——負(fù)電源輸入端，輸入 15V電源。 2. AD574A 的接口電路 圖 35 是 AT89C51 單片機(jī)與 AD574A 的接口電路，其中還使用了三態(tài)鎖存器 74LS373 和 74LS00 與非門電路，邏輯控制信號由 ( 、和 A0) 有 AT89C51 的數(shù)據(jù)口 P0 發(fā)出，并由三態(tài)鎖存器 74LS373 鎖存到輸出端 Q0、 Q1 和 Q2 上，用于控制 AD574A 的工作過程。因此，在 智能化電子設(shè)計與制作過程中經(jīng)常用到 AT89C51 芯片。當(dāng) P1口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 P2 口在 Flash 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。在 Flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 /PSEN:外部程序存儲器的選通信號。 時鐘電路 由 AT89C51 的 18， 19 腳的時鐘端 (XTALl 及 XTAL2)以及 12 MHz晶振 X電容 C2， C3 組成，采用片內(nèi)振蕩方式 如圖 37 所示 。但是在現(xiàn)實大屏幕顯示應(yīng)用中，一般要擴(kuò)展 ROM，比如 24C08（ 8K的 E2PROM），因為大量的數(shù)據(jù)是有電腦傳送過來的，每個單片機(jī)只是負(fù)責(zé)自己控制的一行字符，這些數(shù)據(jù)是要隨時更新的，采用 ROM可以隨時更新內(nèi)容 ， 而且一般的顯示程序優(yōu)化以后的代碼 4K 也夠用了。圖 311 是一種由 RS 觸發(fā)器構(gòu)成的去抖動電路，當(dāng)觸發(fā)器一旦翻轉(zhuǎn)，觸點抖動不會對其產(chǎn)生任何影響。 1. 獨立式按鍵結(jié)構(gòu) 獨立式按鍵是直接用 I/O 口線構(gòu)成的單個按鍵電路，其特點是每個按鍵單獨占用一根 I/O 口線，每個按鍵的工作不會影響其它 I/O 口線的狀態(tài)。 特點：與程序控制掃描方式的區(qū)別是，在掃描間隔時間內(nèi)，前者用 CPU 工作程序填充，后者用定時 /計數(shù)器定時控制。 軸瓦的圓度測量儀 19 圖 312 矩陣鍵盤的結(jié)構(gòu) 2. 矩陣式鍵盤按鍵的識別 識別按鍵的方法很多，其中，最常見的方法是掃描法。為進(jìn)一步確定具體鍵，不能使所有列線在同一時刻都處在低電平，可在某一時刻只讓一條列線處于低電平，其余列線均處于高電平，另一時刻，讓下一列處在低電平，依此循環(huán)，這種依次輪流每次選通一列的工作方式稱為鍵盤掃描。編碼相互轉(zhuǎn)換可通過計算或查表的方法實現(xiàn)。在轉(zhuǎn)移表內(nèi)存有各個功能子程序的入口地址，根據(jù)鍵值代碼查閱此表獲得相應(yīng)功能的子程序入口地址，從而可以轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的命令處理子程序。引入狀態(tài)概念后，只需在存儲器內(nèi)開辟存儲單元“記住”當(dāng)前狀態(tài)，而不必記住以前各次按鍵的情況，就能對當(dāng)前按鍵的的意義做出正確的解釋，因而簡化了程序設(shè)計。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 22 圖 314 CH452 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1. 顯示驅(qū)動 ● 內(nèi)置電流驅(qū)動級，段電流不小于 20mA，字電流不小于 100mA。 ● 掃描極限控制，支持 1 到 8 個數(shù)碼管，只為有效數(shù)碼管分配掃描時間。 3. 外部接口 ● 同一芯片，可選高速的 4 線串行接口或者經(jīng)濟(jì)的 2 線串行接口。 ● 支持 3V～ 5V電源電壓。當(dāng)數(shù)碼管少于 7 個并且掃描極限小于 7 時，設(shè)置 GPOE 為 1 可以將多余的 DIG6 和 DIG7 引腳用于通用輸出引腳。 2．討論了 AT89C5 AD574A、 CH452 器件的工作原理，分析了其性能指標(biāo)，設(shè)計出了 符合要求的顯示電路 。由于本人能力有限，以及時間上的限制，使論文在有些地方還不夠完善。置身 范 老師的指導(dǎo)過程中，不僅我的思想觀念煥然一新，也改善了我的思考方式，而且還明白了許多待人接物與為人處世的道理。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 28 附錄一 數(shù)字顯示電路圖 附錄 二 軟件流程圖 軸瓦的圓度測量儀 29 2. AD 轉(zhuǎn)換流程圖 開始 初始化 濾波 信號放大 上傳數(shù)據(jù) A/D 轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)處理 報警 顯示數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)存儲 數(shù)據(jù)比較 結(jié)束 是 否 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 30 3. 中斷服務(wù)流程圖 讀高 8 位 啟動 A/D 轉(zhuǎn)換 讀低四位 =？ 返回 是 否 執(zhí)行主程序 軸瓦的圓度測量儀 31 4. LED 顯示器流程圖 執(zhí)行主程序 執(zhí)行下一條指令 開中斷 保護(hù)現(xiàn)場和斷點 關(guān)中斷 取下一條指令 有中斷請求 開中斷 關(guān)中斷 恢復(fù)現(xiàn)場 中斷服務(wù) 返回 否 是。一股暖意細(xì)水長流，源自內(nèi)心而又沐 浴 全身，微言寸語豈能 傾 訴感激之情，只好銘記心中，唯有虔誠的祝福 老 師合家歡樂，一生平安。 2． 進(jìn)一步改進(jìn) LED 顯示，可以采用 LED 點陣顯示使顯