【正文】 原理，通過(guò)控制線圈中的電流大小來(lái)控制電磁力的大小，使具有彈性支承的工作臺(tái)產(chǎn)生精密微 位移。 磁致伸縮微位移機(jī)構(gòu)是利用鐵磁材料在磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生微伸長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)微位移的。由于熱慣性的存在，不適于高速位移。這種 機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。其定位精度易受末級(jí)杠桿回轉(zhuǎn)支點(diǎn)和著力點(diǎn)的結(jié)構(gòu)、加工精度的影響。 彈性縮小機(jī)構(gòu)利用兩個(gè)彈簧的剛度比進(jìn)行位移縮小，這種縮小機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是當(dāng)微動(dòng)臺(tái)承受外力或部分摩擦力時(shí)，它將直接成為定位誤差的因素，而且對(duì)于步進(jìn)狀態(tài)的輸入位移，容易產(chǎn)生過(guò)渡性的振蕩。機(jī)械傳動(dòng)式微位移機(jī)構(gòu)存在間隙、傳動(dòng)誤差、摩擦損耗以及爬行現(xiàn)象等，其運(yùn)動(dòng)靈敏度、精度很難達(dá)到微米級(jí)精度，故只適用于中等精度的微位移系統(tǒng)。 機(jī)械傳動(dòng)式微位移機(jī)構(gòu)在精密機(jī)械和儀器中應(yīng)用廣泛。微位移 機(jī)構(gòu) 根據(jù)工作原理可以分為六大類，概括為：機(jī)械傳動(dòng) 式微位移機(jī)構(gòu) 、彈性變形 式微位移機(jī)構(gòu) 、受熱變形 式微位移機(jī)構(gòu) 、磁致伸縮 微內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 2 位移機(jī)構(gòu) 、電磁型 微微移機(jī)構(gòu) 、壓電陶瓷。 顯微鏡測(cè)量技術(shù)分為很多種 ，有掃描隧道顯微鏡技術(shù)、 原子力顯微鏡 技術(shù)等。近二十年來(lái)隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展 ,光學(xué)測(cè)量技術(shù)研究也取得了很多成果并應(yīng)用到了工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。 電學(xué)測(cè)量技術(shù)有電渦流傳感器測(cè)量 技術(shù) 、電容傳感器測(cè)量 技術(shù) 等。 現(xiàn)行的微小位移測(cè)量大多采用傳感器將位移量轉(zhuǎn)換成電量，再通過(guò) AD698 型處理電路進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成模擬電量，經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，再通過(guò)單片機(jī)處理最后經(jīng)LCD 顯示。 VFD 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） III 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................... I Abstract....................................................................................................................................... II 第一章 引 言 ............................................................................................................................ 1 研究背景 ..................................................................................................................... 1 微位移測(cè)量 ...................................................................................................... 1 微位移測(cè)量系統(tǒng) .............................................................................................. 1 總體設(shè)計(jì)方案 ............................................................................................................. 3 新穎的微位移測(cè)量技術(shù) ............................................................................................. 3 第二章 硬件設(shè)計(jì) ...................................................................................................................... 5 電源 ............................................................................................................................. 5 信號(hào)處理模塊 ............................................................................................................. 5 LVDT ................................................................................................................. 5 AD698................................................................................................................ 9 信號(hào)處理部分 ........................................................................................................... 13 CS5524 ............................................................................................................ 13 ATMEGA128 ................................................................................................... 17 人機(jī)接口模塊 ........................................................................................................... 23 VFD ................................................................................................................. 23 第三章 軟件設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 29 單片機(jī)主 程序設(shè)計(jì) ................................................................................................... 29 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 ........................................................................................................ 30 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） IV 標(biāo)度變換 ................................................................................................................... 32 VFD 顯示子程序 ....................................................................................................... 33 鍵盤(pán)子程序 ............................................................................................................... 34 調(diào)試結(jié)果 ................................................................................................................... 35 第四章 總結(jié) ............................................................................................................................ 36 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 37 附錄 A 硬件原理圖 ................................................................................................................. 39 附錄 B 程序 ............................................................................................................................ 40 致 謝 ...................................................................................................................................... 70 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 1 第一章 引 言 研究背景 微位移測(cè)量 在工業(yè)、信息化生產(chǎn)高速發(fā)達(dá)的今天， 從冶金行業(yè)的軋鋼設(shè)備，機(jī)械行業(yè)如注塑、壓鑄印刷和包裝，林木行業(yè)的木材加工，工農(nóng)業(yè)的車輛與行走機(jī)械， 大型建筑在災(zāi)害中的微變形， 動(dòng)感游樂(lè)模擬系統(tǒng) ， 醫(yī)療設(shè)備；到 石油、石化、制藥、生化、食品加工和污水處理等行業(yè)。 ATMEGA128。最后，經(jīng)過(guò)調(diào)試程序，實(shí)現(xiàn)了微位移信號(hào)的顯示。 本次設(shè)計(jì)采用電壓差動(dòng)位移傳感器（ Linear Variable Differential Transformer，簡(jiǎn)稱LVDT）采集位移信號(hào)，然后 AD698 與電壓差動(dòng)位移傳感器聯(lián)合使用，將電感式位移傳感器輸出的交變信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流信號(hào)。橋梁、大壩、摩天大樓等大型建筑會(huì)發(fā)生 微 變形， 微位移量是危險(xiǎn)報(bào)警的主要監(jiān)測(cè)參數(shù)。 題 目： 基于 ATMEGA128 單片機(jī)的微位移測(cè)量系統(tǒng) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） I 基于 ATMEGA128 單片機(jī)的微位移測(cè)量系統(tǒng) 摘 要 現(xiàn)今 微位移測(cè)量在實(shí)際生產(chǎn)和生活中應(yīng)用十分廣泛，從冶金行業(yè)的軋鋼設(shè)備，機(jī)械行業(yè)如注塑、壓鑄印刷和包裝，林木行業(yè)的木材加工，工農(nóng)業(yè)的車輛與行走機(jī)械，大型建筑在災(zāi)害中的微變形，動(dòng)感游樂(lè)模擬系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備 ，到 石油、石化、制藥、生化、食品加工和污水處理等行業(yè) ，都會(huì)用到微位移測(cè)量技術(shù)。在近年來(lái)，大型水庫(kù)的岸邊，山區(qū)公路、鐵路邊坡有危巖、滑坡、地裂等地質(zhì)災(zāi)害。 所以，進(jìn)行微位移測(cè)量 尤其重要。通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換器 CS5524 采樣后，完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)過(guò)單片機(jī) ATMEGA128 進(jìn)行標(biāo)度變換，顯示轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 關(guān)鍵詞： 微位移測(cè) 量 ； ATMEGA128； AD698； VFD 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） II The Measurement system of Microdisplacement based on ATMEGA128 MCU Abstract Currently,the microdisplacement measurement in the actual production and living in a wide range of recent years, Microdisplacement is the major risk of alarm monitoring parameters,such as Bridges, dams, skyscrapers and other large construction will occur microdisplacement, microdeformation and so on. What’s more,the reservoir bank of large reservoirs, mountain roads, rail