【正文】 片的數(shù)據(jù)手冊，重新閱讀其讀寫的時序，也沒有問題。 由于 CRT驅(qū)動板上的光耦問題，使得數(shù)據(jù)線處于低阻狀態(tài)，將 CRT驅(qū)動板上的光耦部分 的電路 去掉，能夠進行正常通信。在這次設(shè)計中我通過查閱資料和請教老師等途徑，學(xué)會了使用旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān) 、學(xué)會了多機通信、學(xué)會了數(shù)據(jù)處理、學(xué)會了用匯編編寫 CRT的顯示界面等 ，并通過外部旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)操作控制 電機速度 的選擇和顯示。 本次 設(shè)計 實現(xiàn)大部分的功能，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)實時顯示從機采集的電壓信號，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)進行菜單選擇，選中項發(fā)色顯示， 雖然改進了前人的方案，降低了成本，減小了體積 ，但數(shù)據(jù)的存儲量比較大，單片機內(nèi)部存儲不夠，即使外部擴展可存儲的數(shù)據(jù)也是有限的。 主機先向步進電機驅(qū)動板發(fā)命令啟動步進電機，再向從機發(fā)命令啟動 AD，當(dāng)從機采集到電壓值后，先采 1 分鐘，取其平均值，再求方差，存入RAM。該界面基于最基本的線、框動作，各個參數(shù)放入內(nèi)存單元區(qū)由單片機送到驅(qū)動板，形成如圖 43所示 的條干儀 的 主界面。說明 RAM的讀寫程序已經(jīng)完全調(diào)試好。 SPI 通信的調(diào)試 根據(jù)協(xié)議好的通信，采用應(yīng)答方式進行傳送數(shù)據(jù)，每傳一個數(shù)據(jù)，并發(fā)一個有效數(shù)據(jù)標(biāo)志，等到從機接收到數(shù)據(jù)后，再回答一個信號。 2）單片機主板程序下不進去 閱讀 IAP12C5A62S2 單片機的 PDF資料 ，發(fā)現(xiàn)下載時，需將 。 旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)電路調(diào)試 將旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān) 按圖 25焊接好后 ，接上電源，用示波器觀察輸出 1 與輸出 2 的相位關(guān)系如圖 41。啟動 AD 后，延時一段時間 NOP NOP NOP AD_wait: MOV A,ADC_CONTR CJNE A,0F0H,AD_wait 。 SSPI_T_CRT 發(fā)送子函數(shù) 流程圖 該子函數(shù)主要將所需每個動作和數(shù)據(jù)，分 8 次，串行送出，每發(fā)一位數(shù)據(jù)后，需在開選通信號，以告知從機，表示該數(shù)據(jù)有效，從機接收到數(shù)據(jù)后，也要回應(yīng)一個應(yīng)答信號，告知主機，表示已經(jīng)收到數(shù)據(jù)， 如此之后，主機才能再發(fā)下一位數(shù)據(jù)，具體流程圖如圖 38所示。執(zhí)行命令后，緊跟 B5 個數(shù)據(jù)。 靈敏度：設(shè)置靈敏度參數(shù)，有 30%、 40%、 50%、 60%四種設(shè)定可以選擇。鼠標(biāo)點擊該按鈕或者按鍵盤 F12 功能鍵進行操作。 ： 用于對測試組號的設(shè)定和顯示，可以在文字右方的文本輸入框輸入測試組號。（自動調(diào)零：在“用戶設(shè)定”界面中選擇“自動調(diào)零確定”選項；手動調(diào)零：在“用戶設(shè)定”界面中取消“自動調(diào)零確定”選項）。操作方法和速度設(shè)定相同。操作方法和速度設(shè)定相同。 e）多行程序的同進同退。如果源程序有錯，可以直接定位錯誤所在行。 為了使 CRT顯示器上的顯示不會閃動，所以對行掃描的速度要求很高，為此采用匯編語言進行軟件的編寫，大大提高了掃描的時間。 畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 14 頁 共 58 頁 從輸出羅拉 （主動的） 或最后的牽伸羅拉開始計算 , 然后往后計算直到主動電機為止。 W? , f? 分別為水和被測纖維的介電常數(shù) 。 該芯片有 19 根地址線（ A0— A18），數(shù)據(jù)線有 8 根或 16 根可供選擇，當(dāng) UB 為低電平， LB為高電平時，數(shù)據(jù)線 的高八位被選擇；當(dāng) UB為高電平， LB為低電平時，數(shù)據(jù)線的低八位被選擇； 當(dāng) UB 為高電平， LB 為高電平時， 十六位數(shù)據(jù)線都被選擇。 5 兩只腳為按壓開關(guān)，按下時導(dǎo)通，恢復(fù)時斷開。主單片機和各從機之間進行 SPI 通信，共用 DAT（ ）、 ST（ ）、 AK（ ）三根畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 8 頁 共 58 頁 總線，然后與每個從機之間有不同的片選線 CS、從單片機的片選線為 CS1（ ）、步進電機上的片選線為 CS2（ ）、 CRT 驅(qū)動板上的片選線為 CS3（ ），其余不用的I/O口均拉出來。 畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 6 頁 共 58 頁 第 2 章 硬件設(shè)計 系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)的總體框圖如圖 21所示，主機先繪制顯示界面，然后主機與電機驅(qū)動進行 SPI通信，主機發(fā)命令將步進電機啟動；再發(fā)命令使從機進行 AD采集從信號調(diào)理出來的電壓值進行運算并存儲；當(dāng)主機等待由從機傳送過來的電壓值時，先存入主單片機的內(nèi)部擴展的 RAM，再經(jīng)過主機運算進行 BCD拆分后，送 CRT顯示 ,當(dāng)存到 64個點后，便在 CRT上繪制一段長 64的曲線，再重新開始存下 64個點，如此往復(fù)。因此，傳感器技術(shù)在現(xiàn)代信息社會的作用將更加重要 [5]。新型條干儀的研制成本在逐漸增加，如投入關(guān)鍵技術(shù)力量多人，耗費約 70 萬元，歷時 5年研制出中國第一臺條干儀，而電腦條干儀則耗費 260 多萬元，歷時 3 年半才完成，其中的主要原因在于： a，沒有研究平臺，難以獲得所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； b，外界力量較難介入，技術(shù)封鎖和溝通困難，技術(shù)參數(shù)及數(shù)據(jù)接口不公開，無法進行二次開發(fā)； c，所有儀器是面向企業(yè)用戶的，測試時智能進行簡單條件設(shè)置，而基本參數(shù) 無法調(diào)整，如采樣頻率、數(shù)據(jù)處理方法、波普圖調(diào)整，技術(shù)研究困難較大； d，原來依靠硬件實現(xiàn)的功能指標(biāo)，現(xiàn)在用軟件代替，技術(shù)的可學(xué)習(xí)模仿性降低 [4]。 但是總體上來看，國內(nèi)的產(chǎn)品與 USTER4 相比，技術(shù)含量、穩(wěn)定性、系統(tǒng)功能的可擴展、應(yīng)用技術(shù)支撐等均有較大的差距。關(guān)于曲線圖的所有存儲結(jié)果可重新掉出來進行研究，必要的話可以調(diào)整曲線圖的比例。 電容式條干儀在 紗線控制中的 應(yīng)用就是對這個系統(tǒng)中的主單片機所進行的，同時與CRT 驅(qū)動板、從單片機及步進電機驅(qū)動板之間進行通信；主單片機主要功能是先將發(fā)命令給電機，使電機轉(zhuǎn)動；在發(fā)命令給 從機，使其進行 AD 采集，從機將電壓值傳送給主單片機，再由主單片機將數(shù)據(jù)送 CRT驅(qū)動板顯示，并繪制線密度曲線和顯示界面。 data processing 畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 2 頁 共 58 頁 前言 紗線、粗紗、條子的條干不勻是指紗條沿紗條長度方向紗條線密度不均勻的程度，它是紗條品質(zhì)的重要指標(biāo)。信號調(diào)理電路主要實現(xiàn)將紗線的厚度通過電容橋式電路轉(zhuǎn)化為電壓信號，以便從單片機進行 AD 采集；單片機主板電路主要實現(xiàn) CRT界面的顯示、進行 AD采集、 數(shù)據(jù)處理和 利用 SPI通信對各驅(qū)動板進行控制，從而實現(xiàn)一個完整的系統(tǒng)。 MCU circuit is mainly to achieve the display of CRT screen, AD acquisition, data processing and using SPI munication on the drive control board to realize a plete system. Stepper motor driver board circuit and the CRT driver circuit as the object of the main MCU controlled, is to achieve the stepper motor rotation and the different parameters what need measure in the CRT screen. The rotary switch circuit as a tool for humanputer interaction, start the system through the left and right rotation and the OK button. The software design of the system contains the AD voltage signal acquisition, processing and storing the collected data, starting the motor, drawing the display in the CRT display screen. Key words: signal conditioning。本設(shè)計中將系統(tǒng)的核心部件 —— 工程計算機改成由多個單片機相互通信而組成的處理系統(tǒng)。改進的模塊可實現(xiàn)光學(xué)測試毛羽，并采用兩個完全新型的光學(xué)傳感器測試如棉籽殼碎片、紗線形狀和直徑等參數(shù)。 條干儀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 在中國， 1987 年前后分別推出了 YG131（陜西寶雞長嶺）和 YG133（蘇州長風(fēng)）型紗線條干均勻度儀， 1993 年至 1995 年分別鑒定 YG135 型條干儀和 YG133A 型，技術(shù)水平和 USTERIII 相似或略低。因此，我國的紡織檢測儀器不僅要在價廉物美上做文章，而且要推出具有獨創(chuàng)設(shè)計的產(chǎn)品。信息的采集是通過感測技術(shù)實現(xiàn)的，因此感測技術(shù)實際上也就是信息采集技術(shù)?，F(xiàn)在均勻度儀的數(shù)據(jù)處理采用 WINDOWS 處理系統(tǒng)，將采集過來的數(shù)據(jù)進行求均算出紗線的不勻度，偏差率等對紗線的各項指標(biāo)評估以達(dá)到對紗線質(zhì)量檢測的目的并將其結(jié)果用顯示器顯示出來。由于該電路中中只有正負(fù) 12V的電源，所以將經(jīng)反相器出來的信號經(jīng)過峰值檢波電路后，變?yōu)?10V左右到的直流電平；再和一個 的穩(wěn)壓管構(gòu)成一個穩(wěn)壓電路，使得 NPN 三極管的基極電壓為 ，由于三極管的集電極的電壓為 12V，從而使得三極管導(dǎo)通，從而使得發(fā)射極的電壓比基極電壓小一個管壓降即 =，從而可以為有源晶振供電。它具有左轉(zhuǎn) ,右轉(zhuǎn) ,按下三個功能。 旋 轉(zhuǎn)編 碼開 關(guān)+5V12 345OUT1OUT2OUT3 001 1O U T 1O U T 2O U T 1O U T 2 a n t i c l o c k w i s e c l o c k w i s e 圖 25 旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)模塊 圖 26 編碼開關(guān)正反轉(zhuǎn)輸出 旋轉(zhuǎn)開關(guān)的 1腳和 3腳 選取一個作為外中斷 INT0的 CLK，另一端作為正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的判別標(biāo)志，與主單片機的 相連；而 4 腳作為 按下功能產(chǎn)生的判別信號 ，與主單片機畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 10 頁 共 58 頁 的 。 當(dāng)纖維放入電容傳感器 [8]測量槽內(nèi)時，將會使傳感器電容量增大，并隨著纖維量的多少而改變。 ? 在頁面的選中和切換處理中，采用旋轉(zhuǎn)編碼的旋轉(zhuǎn)功能輸出的脈沖送單片機，判斷選中區(qū)項，同時選中項變色并由編碼開關(guān)的按鍵功能控制頁面切換。 ：現(xiàn)在單片機軟件越來越大，也越來越復(fù)雜，維護成本也很高，通過項目管理可以化大為小，化繁為簡，便于管理。 b）語法相關(guān)彩色顯示，使得編寫程序輕松，觀察程序醒目。 ： 顯示試樣的實時不勻曲線?！笆坠茏哉{(diào)整”是指只在一批（不大于 24 管）試樣中的第一只試樣自動調(diào)節(jié)平均值，在此情況下，所測試的結(jié)果一組的平均值系數(shù)是對應(yīng)于這一組內(nèi)的第一管紗的相對支數(shù)變化值。 ： 變異 長度按鈕：顯示試樣的變異 長度圖形。 圖 33 無式樣調(diào)零 2 ： 用于用戶信息的設(shè)定，點擊該按鈕后進入用戶設(shè)定界面。取消該項后，系統(tǒng)不進行自動打印工作。 ： 計數(shù)：顯示試樣粗節(jié)的實時測試數(shù)量。 每一條曲線對應(yīng) 1024 點， 2048 個字節(jié)存放 EXRAM60000H 以后， 0800H 作為間隔。 畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 22 頁 共 58 頁 軟件流程圖 及子程序 主函數(shù)流程圖 主函數(shù) 主要實現(xiàn)系統(tǒng)的整體功能，包括對旋轉(zhuǎn)開關(guān)進行菜單選擇， 通過 SPI通信協(xié)議 向從機，步進電機驅(qū)動板和 CRT驅(qū)動板發(fā)送命令 ，然 后 主機開始接受從機采集過來的電壓值，先除以 20存入單片機的內(nèi)部擴展 RAM 中，再將電壓值送入 CRT 進 行實時顯示，每存 滿 64個點后，在 CRT 上繪制一段曲線。開 AD電源 NOP 。取 低八位 RET 開 始AD轉(zhuǎn) 換 結(jié) 束 沒 ？開 AD電 源啟 動 AD清 AD轉(zhuǎn) 換 結(jié) 束 標(biāo) 志讀 取 10位 數(shù) 字 量返 回YN 圖 39 AD 采集子函數(shù)流程圖 畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 27 頁 共 58 頁 第 4 章 系統(tǒng)調(diào)試及實驗結(jié)果 系統(tǒng)調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試，該系統(tǒng)涉及到的硬件主要有信號調(diào)理電路、單片機主板電路、旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)電路 以及 CRT驅(qū)動板電路 ；該系統(tǒng)涉及到的軟件主要包括對 RAM的讀寫調(diào)試、對 AD采集 電壓 的 程序 調(diào)試、對 SPI通信的調(diào)試、以及整機調(diào)試。再次放入紙片后，觀察輸出電壓值，依然是幾十 mV，并不隨紙片厚度而變化。同理，當(dāng)讀數(shù)據(jù)時，使寫使能 WE 無效，送入所要讀數(shù)據(jù)的地址，再打開輸出使能 OE，從數(shù)據(jù)線上讀回數(shù)據(jù)，再關(guān)閉輸出使能 OE，這樣就完成了讀操作。再仔細(xì)閱讀單片機的數(shù)據(jù)手冊，發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)雙向口讀數(shù)據(jù)時，要先向 I/O口里寫‘ 1’。 4）寫漢字時顯示亂碼 字型碼是存放在 STC11L60XE 單片機的內(nèi)部，在調(diào)用字型庫時必須將字型碼的地址放在一個數(shù)組里，在定義這個數(shù)組時，必須將它定義成字型。 利用 CRT驅(qū)動板上 STC11F60XE 單片機內(nèi)的底層函數(shù)給出一個宏命令，使得利用單片機的匯編語言進行條干儀界面的繪制成為可能。在使用時，對于歷史數(shù)據(jù)的存儲容量