【正文】 下面是本課題獲得的主要成果和結(jié)論。在此基礎(chǔ)上，借助助于一系列的傳感器和控制設(shè)備采集相關(guān)運(yùn)行參數(shù)，控制相關(guān)部分工作。6 結(jié)論本課題以盤式制動(dòng)閘的制動(dòng)性能研究為目的。基于這兩點(diǎn)，本章完成了單片機(jī)的下位機(jī)軟件以及工控機(jī)智能分析軟件的開發(fā)。 本章小結(jié)下位機(jī)軟件開發(fā)應(yīng)與硬件設(shè)計(jì)相結(jié)合，使硬件功能實(shí)現(xiàn)最大化。在本系統(tǒng)中，將錯(cuò)誤處理程序分為兩類，一類是文件操作類型錯(cuò)誤，一類是信號(hào)處理類型錯(cuò)誤，分別編寫錯(cuò)誤處理函數(shù) File Error()及 Process Error()，F(xiàn)ile Error()函數(shù)根據(jù)文件操作的錯(cuò)誤類型進(jìn)行文件的重新打開、保存等工作；而 Process Error()則把用戶操作過程引發(fā)的錯(cuò)誤捕獲，并在狀態(tài)欄中顯示錯(cuò)誤發(fā)生的原因，并提示如何操作。實(shí)際上，在某個(gè)應(yīng)用程序中，能出現(xiàn)的錯(cuò)誤類型是有限的，只要按其性質(zhì)將其分類，用一個(gè)或幾個(gè)公用的程序處理這些錯(cuò)誤。通常情況下，在程序塊中根據(jù)捕獲的錯(cuò)誤類型進(jìn)行處理。為了解決這個(gè)問題，Visual Basic 提供了專門的 On Error 語句來設(shè)置錯(cuò)誤陷阱。系統(tǒng)分析軟件完成某種功能是需要用戶操作的，這種操作具有一定的順序性。此外，在 RET、LJMP 對(duì)系統(tǒng)流向起作用的指令之前插入兩條NOP 指令，也可確保這些重要指令的正確執(zhí)行。當(dāng)單片機(jī)測(cè)試系統(tǒng)受干擾出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，程序便脫離正常軌道亂飛。本系統(tǒng)基于面向?qū)ο蟮乃枷?，?yīng)用微軟提供的 Word 對(duì)象，在 VB 中調(diào)用 Word對(duì)象，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)表的自動(dòng)生成與打印工作。這種方法最大的缺點(diǎn)是編程量大，需要編程人員計(jì)算和控制打印位置，在 Printer 對(duì)象中打印位圖也需要花費(fèi)較多的時(shí)間，降低了應(yīng)用程序的性能。并能設(shè)置輸出文本的字體,當(dāng)完成在 Printer 對(duì)象中放置信息后,可用 EndDoc 方法將輸出傳送到打印機(jī)。 報(bào)表生成模塊VB 中進(jìn)行報(bào)表打印生成的方法有好幾種，第一類為調(diào)用 VB 的方法 Print form進(jìn)行窗口的打印操作，該方法能夠使用默認(rèn)打印機(jī)打印當(dāng)前 Form 中的可視區(qū)域，所以只需要設(shè)計(jì)一個(gè)合適的 Form，就可以非常容易地打印出理想的效果。 Persist Security Info=False = adCmdTable = datamb再次，對(duì)數(shù)據(jù)表進(jìn)行操作，包括更新和清空： If 0 Then While Not Wend End If最后，對(duì)數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行操作，包括增加、修改、刪除記錄，以下是增加新記錄的程序代碼： With .AddNew ’新增加一條記錄.Fields(1).Value = Date ’數(shù)據(jù)采集日期 .Fields(2).Value = Time ’數(shù)據(jù)采集時(shí)間For i=3 to 54 .Fields(i).Value = DataCom(i2) ’將采集到的數(shù)據(jù)值賦給相應(yīng)的字段 Next i .MoveNext End with工控機(jī)系統(tǒng)軟件在完成串口數(shù)據(jù)采集的同時(shí)，將數(shù)據(jù)存入預(yù)先設(shè)好文件名的數(shù)據(jù)庫(kù)，即完成了數(shù)據(jù)的保存，克服了通常數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集后忘記保存數(shù)據(jù)的缺點(diǎn)。 amp。其次，通過引用 ADO 對(duì)象建立數(shù)據(jù)庫(kù)中的表與數(shù)據(jù)源的連接：＝Provider=。Connection 對(duì)象的主要功能是建立與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接；Command 對(duì)象的主要功能是向數(shù)據(jù)庫(kù)傳送數(shù)據(jù)查詢的命令；Recordset 對(duì)象的主要功能是建立數(shù)據(jù)查詢的記錄集，可以瀏覽、增加、修改、刪除記錄。它是以ActiveX Server 庫(kù)的形式提供的，包含了較少的對(duì)象、更多的屬性、方法和事件。Visual Basic 提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問功能，可用的數(shù)據(jù)訪問接口有三種：ActiveX 數(shù)據(jù)對(duì)象 ADO(ActiveX Data Objects)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問對(duì)象 RDO(Remote Access Objects)和數(shù)據(jù)訪問對(duì)象 DAO(Data Access Objects)。當(dāng)其他模塊需要使用這些數(shù)據(jù)時(shí)，就通過本模塊打開所需的數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行相應(yīng)的查詢、統(tǒng)計(jì)、分析和打印等操作。數(shù)據(jù)庫(kù)把大量的數(shù)據(jù)按一定的模式組織起來，使系統(tǒng)可以方便、及時(shí)準(zhǔn)確地與數(shù)據(jù)庫(kù)交換信息。 數(shù)據(jù)管理模塊數(shù)據(jù)管理模塊是串行通訊、顯示分析模塊的基礎(chǔ)，是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分。參數(shù)設(shè)定：系統(tǒng)初次安裝后，對(duì)制動(dòng)器參數(shù)、位移值、閘瓦磨損量和高速計(jì)數(shù)脈沖等參數(shù)進(jìn)行初始化設(shè)定。（3）歷史查詢菜單：故障查詢：查詢盤式制動(dòng)閘的故障記錄和制動(dòng)閘瓦的磨損量。（2）界面切換菜單：在速度監(jiān)控界面和閘瓦監(jiān)控界面之間切換。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，閘瓦監(jiān)控界面可根據(jù)盤式制動(dòng)閘個(gè)數(shù)自行調(diào)整，每副閘都有閘瓦間隙、貼閘壓力、空動(dòng)時(shí)間等 3 個(gè)性能參數(shù)，界面中間顯示總制動(dòng)力矩。本系統(tǒng)軟件所有操作均利用按鈕和下拉式菜單進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和控制，簡(jiǎn)單易學(xué)，操作方便，而且在 Windows 程序管理器下產(chǎn)生運(yùn)行文件程序組和形象的圖標(biāo)，用鼠標(biāo)雙擊圖標(biāo)即可運(yùn)行應(yīng)用程序?；谝陨咸攸c(diǎn)，本系統(tǒng)軟件利用 VB 語言實(shí)現(xiàn)對(duì)串口數(shù)據(jù)的采集、記錄、界面繪制和顯示功能。（3）對(duì)串行接口及外部事件處理功能強(qiáng)，VB 語言與其它高級(jí)語言相比另一優(yōu)勢(shì)是 VB 提供了串行接口組件和外部事件處理等功能，可方便的與下位機(jī)進(jìn)行通訊。如需增加系統(tǒng)功能或項(xiàng)目，在不增加儀器成本的條件下，只需對(duì)軟件程序作些調(diào)整，相應(yīng)的增加 VB 控件及其程序，而不必做較大的改動(dòng)。VB 語言可縮短儀器儀表的開發(fā)周期，擴(kuò)展功能，提高精確度，縮小體積，降低成本，從而達(dá)到智能化、微型化和多功能的目的。針對(duì)這一情況，本系統(tǒng)應(yīng)用軟件選用文本式可視化編程語言 Visual Basic ，利用這種語言開發(fā)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有開發(fā)周期短、界面友好、使用方便及易移植等優(yōu)點(diǎn)。軟件開發(fā)需要有合適的開發(fā)工具。（3）軟件擴(kuò)展能力強(qiáng)：在該軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)的整個(gè)后備保護(hù)功能。開發(fā)的軟件應(yīng)滿足以下要求：（1）用戶界面友好：所有操作都可以通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊完成，數(shù)據(jù)的輸入輸出除用表格形式外，還需采用曲線形式，使表達(dá)更為直觀。還原現(xiàn)場(chǎng) RETI 。將采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)清零 MOV R4, 16QL: MOV R1, 00 INC R1 DJNZ R4, QLKZHD: SETB ES 。若匹配，發(fā)送自身地址 JNB TI, $ CLR TI MOV R1, 40H 。保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) CLR ES JNB RI, KZHD CLR RI MOV A, SBUF CJNE A, 02H, KZHD 。啟動(dòng)波特率發(fā)生器SETB EASETB ES 。波特率發(fā)生器 T1 工作在模式 2 上MOV TH1,0FDH 。數(shù)據(jù)采集器的串行口初始化和中斷子程序的代碼如下：初始化程序：MOV SCON,50H 。由于工作模式 1 的波特率由定時(shí)器控制，為此采用定時(shí)器 1 作為波特率發(fā)生器。初始化串口包括串口工作模式和波特率設(shè)置，通過 SCON 和 PCON 的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)的。工控機(jī)只需讀取數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)，無需寫入數(shù)據(jù)以對(duì)數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行控制，所以本文設(shè)計(jì)的通信協(xié)議如下：工控機(jī)在總線上廣播要讀取的數(shù)據(jù)采集器的地址，數(shù)據(jù)采集器執(zhí)行串口中斷，接收廣播的地址并進(jìn)行匹配檢驗(yàn)，若地址匹配，則將自身地址以及采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給工控機(jī)，工控機(jī)接收后，進(jìn)行地址匹配檢驗(yàn)，若地址匹配則保存數(shù)據(jù)，否則丟掉數(shù)據(jù)，再次發(fā)送該數(shù)據(jù)采集器地址，為防止系統(tǒng)出錯(cuò)造成“死鎖” ，規(guī)定連續(xù) 3 次接收不到正確數(shù)據(jù)，進(jìn)行報(bào)錯(cuò)處理，然后再?gòu)V播下一個(gè)數(shù)據(jù)采集器地址以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集器的輪詢讀取數(shù)據(jù)。本文設(shè)計(jì)的串行通信選用 RS485 半雙工工作模式，工控機(jī)和數(shù)據(jù)采集器分時(shí)使用傳輸線，即在每一時(shí)刻只能有一個(gè)串行口的發(fā)送器輸出處于有效狀態(tài)，否則會(huì)出現(xiàn)多個(gè)發(fā)送器的信號(hào)競(jìng)爭(zhēng),導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)正確的數(shù)值通信。0xfc))。 }while(k)。 //收后 8 位，第二個(gè)字節(jié) SPIDAT = 0x77。 while (!ISPI)。 datah = SPIDAT。 SPIDAT = 0x77。 EA = 1。 29 / 38 } void Sample_ ADC ( ) //采樣程序 { uint8 k。 CS3545_A = 0。在本設(shè)計(jì)中，設(shè)置為 0B01110000，具體意義是：采用查詢方式發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送數(shù)據(jù)高位在前，單片機(jī) SPI 口為主機(jī)模式 0，工作頻率為四分之一單片機(jī)晶振頻率。單片機(jī)的 SPI 通信是通過SPCR(控制寄存器 )、SPSR( 狀態(tài)寄存器)和 SPDR(數(shù)據(jù)寄存器)三個(gè)寄存器實(shí)現(xiàn)的。單片機(jī)對(duì) A/D 芯片的控制及讀取 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果是通過 SPI 口實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)多路開關(guān)與單片機(jī)接口電路，要使芯片 CD4051 工作，必須復(fù)位 PC3 端口，具體選通的通道由PC0~PC2 端口狀態(tài)決定， PC0~PC2 的 8 種端口狀態(tài)對(duì)應(yīng) CD4051 的 8 個(gè)輸入通道。采用這種程序結(jié)構(gòu)的原因是，工控機(jī)與單片機(jī)采用主從輪詢通信方式，單片機(jī)不知道工控機(jī)何時(shí)讀取自身數(shù)據(jù)，采用中斷方式避免了程序中無效的等待，使得主程序不斷采集和更新傳感器輸出的信號(hào)，保證了工控機(jī)讀取數(shù)據(jù)是傳感器的最新狀態(tài)。單片機(jī)軟件采用主程序加串行中斷的程序結(jié)構(gòu)。 單片機(jī)系統(tǒng)軟件開發(fā)單片機(jī)軟件開發(fā)主要完成傳感器信號(hào)的采集和工控機(jī)串行通信。在本系統(tǒng)軟件的開發(fā)過程中必須遵循的原則是：（1）模塊化、規(guī)范化設(shè)計(jì)，為方便軟件的維護(hù)、更改和升級(jí)，將系統(tǒng)軟件劃分成若干個(gè)具有單一功能的獨(dú)立模塊。良好的軟件開發(fā)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的重要環(huán)節(jié)，也是提高系統(tǒng)性能的關(guān)鍵所在。 本章小結(jié)本章通過對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)要求的分析，建立了測(cè)控系統(tǒng)的模塊與整合，對(duì)電路的各個(gè)模塊進(jìn)行部件的選型與設(shè)計(jì)，主電路分電源模塊，單片機(jī)模塊，信號(hào)調(diào)理模塊，通訊模塊，AD轉(zhuǎn)化模塊，為下一章的軟件設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，將模擬地和數(shù)字地分開，采用一點(diǎn)接地和就近接地，將其地線構(gòu)成閉環(huán)形式以提高電路的抗干擾能力；另外，如果地線較細(xì)，地線電阻會(huì)比較大，造成接地電位隨電流變化而變化，致使信號(hào)電平不穩(wěn)，因此本系統(tǒng)在布線空間允許的情況下，使地線盡量粗；為了改善接地點(diǎn)問題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)使地線面積盡量寬，并使用了大面積敷銅。（4）電路板的設(shè)計(jì)除了需要滿足設(shè)計(jì)要求外，還必須滿足以下設(shè)計(jì)規(guī)范，從而使得電路的性能得到保障，消除電路布線帶來的信號(hào)噪聲和不穩(wěn)定的影響：地線的布局決定了電路板的抗干擾能力，因此一方面必須保證接地點(diǎn)正確，另一方面必須保證接地牢靠。大的電感可能會(huì)在 VCC 走線上引起嚴(yán)重的開關(guān)噪聲尖峰，本系統(tǒng)對(duì)此的解決方法就是在 VCC 與電源地之間安放一個(gè)去耦電容。（2）在關(guān)鍵元件的電源入口處設(shè)置了去耦電容，以消除來自電源的高次諧波干擾。因此，為了提高系統(tǒng)的可靠性，在系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)上都必須采取相應(yīng)的抗干擾措施。如圖 422 所示，采用穩(wěn)壓管 D1 和 D2 構(gòu)成鉗位電路，瞬變電壓信號(hào)被鉗位，不能通過接口電路進(jìn)入下位機(jī)，故能顯著提高器件工作的可靠性和抗靜電放電沖擊的能力。因此設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮防雷電和抗靜電放電沖擊問題。使用時(shí)，雷電在傳輸線上產(chǎn)生電壓瞬變可能會(huì)引起過壓、過流，從而損壞器件。具體設(shè)計(jì)為將 A 上拉到 VCC，B 下拉到地，電阻的具體參數(shù)選擇隨電纜的電容變化而變化，本設(shè)計(jì)中選用 100K。如果其輸出低電平，就會(huì)使串行接收器(UART)找不到起始位，從而引起通信異常。200mV 之間時(shí)，接收器輸出為不確定狀態(tài)。圖 49 通訊模塊RS485 接口設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮以下兩點(diǎn)：（1）故障保護(hù)根據(jù) RS485 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，接收器的靈敏度為 177。A 、B 端接信號(hào)傳輸線，實(shí)現(xiàn)多機(jī)聯(lián)網(wǎng)。選用 MAX1487 電平雙向轉(zhuǎn)換芯片，可實(shí)現(xiàn)半雙工 RS485 通訊方式。同時(shí)在 VCC 與電源地之間接入發(fā)光二極管，以指示電源的狀態(tài)。在使用時(shí)需在其輸入端和輸出端與公共端之間各并聯(lián)一個(gè)電容 C1 和 C2，C1 用以抵銷輸入端較長(zhǎng)接線的電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激振蕩；C2 是防止在瞬時(shí)增減負(fù)載電流時(shí)引起輸出電壓有較大的波動(dòng)。 因此，需要設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)定的電源電路供給不同的器件不同的電壓值，以滿足其工作需要。數(shù)據(jù)采集器采用 12V 供電。首先送出口地址并以信號(hào)有效時(shí)，OE信號(hào)即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機(jī)接受