【正文】 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)電高等專科學(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(diǎn) 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。謝謝你們，我所有的老師與同學(xué)。同時感謝 我的同學(xué)在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程其中對 我莫大的鼓勵。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。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。 參考文獻(xiàn) 【 1】金偉，齊世清，王建國．現(xiàn)代檢測技術(shù)【 M】．北京：北京郵電大學(xué)出版社，2020 【 2】王榮本．微機(jī)的工程測試技術(shù)【 M】．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1991 【 3】機(jī)電一體化技術(shù)手冊編委員．機(jī)電一體化技術(shù)手冊【 M】．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1994 【 4】林玉池，劉治軍，吳敬國．軸類零件參數(shù)綜合檢測【 J】．中國機(jī)械， 2020，11(3)： 295297 【 5】吳玉厚，富 大偉．圓度誤差檢測的現(xiàn)狀與展望【 J】．沈陽建筑工程學(xué)院學(xué)報，1 999， l 5(3)： 273277 【 6】英國機(jī)床工具協(xié)會北京代表處．內(nèi)孔量具的選擇【 J】制造技術(shù)與機(jī)床， 2020(4)： 29 【 7】左延紅．軸類零件自動檢測系統(tǒng)研究【 D】．蘭州理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 26 2020． 6 【 8】龔俊，辛舟，侯運(yùn)豐．孔的圓度自動測量系統(tǒng)【 J】．機(jī)械與電子， 2020(9)：34． 35 【 9】吳建強(qiáng)．可編程控制器原理及應(yīng)用【 M】．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 【 10】王鴻鈺．步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)入門【 M】．上海 ：同濟(jì)大學(xué)出版社， 1990． 9 【 11】楊有君．?dāng)?shù)字控制技術(shù)與數(shù)控機(jī)床【 M】．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999 【 12】王元慶．新型傳感器原理及應(yīng)用【 M】．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 【 13】李志遠(yuǎn)．實(shí)時圓度檢測系統(tǒng)技術(shù)的研究及開發(fā)【 D】．上海大學(xué)， 2020． 2 【 14】王學(xué)永．用 PLC 主控單元直接控制步進(jìn)電機(jī)的研究【 J】．機(jī)械加工與自動化， 2020(12)： 2— 3 【 15】王興晶，趙萬軍． VB 程序設(shè)計(jì)視頻教程【 M】．北京：電子工業(yè)出版社，2020 【 16】包立君．基于視覺檢測的線簧孔內(nèi)徑自動 測量系統(tǒng)的研制【 D】．哈爾濱工業(yè)大學(xué)， 2020． 6 【 17】 童詩白 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) .北京 :高等教育出版社， 【 18】 計(jì)延忠 差動相敏檢波電路的分析， 【 19】 戚新波 高精度電感測微儀電路的設(shè)計(jì) 致謝 緊張充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，大學(xué)三年的生活也到了尾聲。 4．在此系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根 據(jù)一定的數(shù)學(xué)模型，推廣到直徑、圓柱度 的數(shù)字顯示 。 2． 進(jìn)一步改進(jìn) LED 顯示，可以采用 LED 點(diǎn)陣顯示使顯示畫面更多元化。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。 展望 根據(jù)企業(yè)設(shè)計(jì)要求，本檢測系統(tǒng)只設(shè)計(jì)了 曲軸 圓度的測量功能，本自動檢測系統(tǒng)所采用的機(jī)械裝置，同樣適用于直徑和圓柱度的檢測。以科學(xué)的、實(shí)事求是的態(tài)度進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)和工程實(shí)踐的動手操作能力。 畢業(yè)設(shè)計(jì)使我在以下幾個方面有所明顯提高：融會和貫通所學(xué)習(xí)專業(yè)的基本概念、基本理論和基本技能。 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(jì)出了 符合要求的顯示電路 。因此，本論文提出了以電渦流傳感器采集信息技術(shù)和方法，開發(fā)出機(jī)車發(fā)動機(jī) 曲軸 檢測系統(tǒng)，解決了發(fā)動機(jī) 曲軸 自動非接觸檢測問題。 為了節(jié)約成本，下圖中的 U22 也可以去掉，直接由 CH452 驅(qū)動段引腳，但是只能使用不譯碼方式，并且 加載的字?jǐn)?shù)據(jù)必須按位取反（ 0 亮 1 滅） ，建議在開啟顯示之前全部加載字?jǐn)?shù)據(jù) 0FFH。下圖 315 中 ，段信號 SEG0～ SEG7 由 U22 達(dá)林頓管陣列反相驅(qū)動，也可以用 8 個基極串了限流電阻的 NPN 三級管代替，字信號DIG0～ DIG7 由 8 個 PNP 三級管 T1 等反相驅(qū)動，如果 U22 本身不支持恒流驅(qū)動，那么使用電阻 R13 限制和均衡段電流。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。 在數(shù)碼 管的面板布局上，建議數(shù)碼管從左到右的順序是 N1 靠左邊， N8 靠右邊，以便匹配字左右移動命令和字左右循環(huán)移動命令。串接限流電阻 R1 的阻值越大則段驅(qū)動電流越小，數(shù)碼管的顯示亮度越低， R1 的阻值一般在 60Ω至 1KΩ之間，在其它條件相同的情況下，應(yīng)該優(yōu)先選擇較大的阻值。 4. CH452 對數(shù)碼管的驅(qū)動 （ 1） 共陰數(shù)碼管的驅(qū)動 CH452 可以動態(tài)驅(qū)動 8 個共陰數(shù)碼管，所有數(shù)碼管的相同段引腳（段 A～段 G 以及小數(shù)點(diǎn)）并聯(lián)后通 過串接的限流電阻 R1（或 R12）連接 CH452 的段驅(qū)動引腳 SEG0～ SEG7，各數(shù)碼管的陰極分別由 CH452 的 DIG0～ DIG7 引腳進(jìn)行驅(qū)動。 ● 支持 3V～ 5V電源電壓。 ● 內(nèi)置時鐘振蕩電路，不需要外部提供時鐘或者外接振蕩元器件，更抗干擾。 ● 2 線串行接口： 400KHz 時鐘速度，兼容兩線 I2C 總線，節(jié)約引腳。 ● 4 線串行接口： DIN 和 DCLK 信號線可以與其它接口電路共用，節(jié)約引腳。 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。 ● 提供按鍵釋放標(biāo)志位， 可供查詢按鍵按下與釋放。 ● 內(nèi)置按鍵狀態(tài)輸入的下拉電阻，內(nèi)置去抖動電路。 ● 可以選擇字驅(qū)動輸出極性，便于外部擴(kuò)展驅(qū)動電 壓和電流。 ● 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。 ● 任意段位尋址，獨(dú)立控制各個 LED 或者各數(shù)碼管的各個段的亮與滅。 ● 數(shù)碼管的字?jǐn)?shù)據(jù)左移、右移、左循環(huán)、右循環(huán)。 ● 可選數(shù)碼管的段與數(shù)據(jù)位相對應(yīng)的不譯碼方式或者 BCD 譯碼方式。 河南機(jī)電高等專科學(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。 CH452 概述 CH452 是數(shù)碼管顯示驅(qū)動和鍵盤掃描控制芯片 （如圖 314 所示） 。若在 ST i (0≦ i≦ m)狀態(tài)下按 K j (1≦ i≦ n)鍵，則將 執(zhí)行 SUBl子程序（ l 為子程序的首地址），并轉(zhuǎn)移到 NEXST,狀態(tài)(0≦ r≦ m)。該矩陣稱為狀態(tài)矩陣，它明確表示了每個狀態(tài)下，接受各種按鍵所進(jìn)行的動作，也規(guī)定狀態(tài)的變遷。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(jì)。因此，所謂程序的當(dāng)前狀態(tài)（簡稱現(xiàn)狀，以 PREST 表示）就是按鍵序列 KCKC …… ..所帶來的影響系統(tǒng)行為的信息總和，即： PREST=f（ KC KC …… ..） 每個狀態(tài)下，各按鍵都有確定的意義。智能化測量控制儀表的鍵值分析程序也是一個系統(tǒng)。系統(tǒng)狀 態(tài)是表示系統(tǒng)的最小一組變量。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。鍵值分析常用的方法有： 查表法的核心是一個固化在 ROM 中的功能子程序入口地址轉(zhuǎn)移表。 ● 按鍵 E0 顯示規(guī)定差，分別按下 E、 E+依次顯示負(fù)向偏差和正向偏差。 圖 313 4x4 鍵盤圖 （ 2） 鍵功能介紹 ● 09 用來鍵輸入數(shù)字。編碼相互轉(zhuǎn)換可通過計(jì)算或查表的方法實(shí)現(xiàn)。因此，可采用依河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)論文 20 次排列鍵號的方式對按排進(jìn)行編碼。如圖 915 中的 8 號鍵，它位于第 2 行，第 0 列，因此，其鍵盤編碼應(yīng)為 20H。 3. 鍵盤的編碼 對于獨(dú)立式按鍵鍵盤，因按鍵數(shù)量少，可根據(jù)實(shí)際需要靈活編碼。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。 8 號鍵按下時，第 2 行一定為低電平。只有這樣，當(dāng)有鍵按下時，該鍵所在的行電平才會由 高電平變?yōu)榈碗娖健? 按鍵按下時，與此鍵相連的行線與列線導(dǎo)通，行線在無鍵按下時處在高電平。 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。這是識別按鍵是否按下的關(guān)鍵。 矩陣式鍵盤及其接口電路 1. 矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu) 矩陣式鍵盤中，行、列線分別連接到按鍵開關(guān)的兩端，行線通過上拉電阻接到＋ 5V上 （如圖 312 所示） 。 （ 3） 中斷控制方式 中斷控制方式是利用外部中斷源，響應(yīng)鍵輸入信號。 特點(diǎn)：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(jì)數(shù)器定時控制。 特點(diǎn)：對 CPU工作影響小，但應(yīng)考慮鍵盤處理程序的運(yùn)行間隔周期不能太長，否則會影響對鍵輸入響應(yīng)的及時性。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文 18 （ 2） 軟件結(jié)構(gòu)教復(fù)雜。 2. 矩陣式鍵盤 I/O 端線分為行線和列線，按鍵跨接在行線和列線上，按鍵按下時，行線與列線發(fā)生短路。 1. 獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu) 獨(dú)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(diǎn)是每個按鍵單獨(dú)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)。 (3) 準(zhǔn)確輸出按鍵值（或鍵號），以滿足跳轉(zhuǎn)指令要求。 (2) 有可靠的邏輯處理辦法。同理，在檢測到該鍵釋放后，也應(yīng)采用相同的步驟進(jìn)行確認(rèn)，從而可消除抖動的影響。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(diǎn)抖動不會對其產(chǎn)生任何影響。在鍵數(shù)較少時，可采用硬件去抖，而當(dāng)鍵數(shù)較多時，采用軟件去抖。為了克服按鍵觸點(diǎn)機(jī)械抖動所致的檢測誤判，必須采取去抖動措施。其抖動過程如圖 310 所示，抖動時間的長短與開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為 5?10 ms。但是在現(xiàn)實(shí)大屏幕顯示應(yīng)用中，一般要擴(kuò)展 ROM，比如 24C08（ 8K的 E2PROM），因?yàn)榇罅康臄?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。我們暫時只是顯示幾十個漢字研究原理，所以僅僅用內(nèi)部存儲器就足夠了，所以把 31 腳接高電位，就僅僅使用內(nèi)部的 4K 程序存儲空間。 圖 38 復(fù)位電路圖 程序及數(shù)據(jù)存儲器設(shè)定 因?yàn)閱纹瑱C(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 [6]只有 128 Byte，非常有限，運(yùn)行大一點(diǎn)的程序就顯得捉襟見肘 ， 而且程序存儲器空間也只有 4K，大一點(diǎn)的程序就存儲不下，尤其是在存儲漢字點(diǎn)陣信息的時候，每個漢字 32Byte， 100 個漢字就到了 ，程序也只有不到 1KB 的容量了。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分 合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。 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 。 XTAL1： 反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET：當(dāng) /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /PSEN:外部程序存儲器的選通信號。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用做對外部輸