毕业设计（论文）载重气囊动态刚度测量系统设计

1、毕业设计(论文)题 目：载重气囊动态刚度测量系统设计学生姓名学 号专业班级机自806 分院（系）机电工程分院指导教师（职称）2012年 5 月 诚信承诺书本人谨此承诺，本人所写毕业设计（论文）均由本人独立撰写，无任何抄袭行为。凡涉及他人的观点材料，均作了注释。如出现抄袭或侵犯他人知识产权的情况，愿承担由此引起的任何责任，并接受相应的处分。 学生签名：年 月 日载重气囊动态刚度测量系统设计【摘要】 对载重气囊搬运过程动态刚度进行进行测试和分析有利于提高其载重过程的稳定性。本设计主要目的是学习和了解机电一体化系统开发的基本流程。本系统由主采集系统和分采集系统两部分组成。主采集系统通过超声波距离传感

2、器采集并处理距离数据，分采集系统通过压力传感器和a/d转换模块采集并处理压力数据。两个系统之间通过无线通信技术同步工作，最终数据由主采集系统存储。本设计运用了cad进行机械机构和电路原理图的绘制，并运用keil51进行c语言设计。【关键词】 载重气囊，动态刚度，船舶气囊，测量系统system for testing dynamic rigidity of loading air sac【abstract】 truck airbag handling process dynamic stiffness testing and analysis will help improve the stab

3、ility of the load process. the main purpose of this design is the basic process of learning and understanding the development of testing systems. the system consists of the main collection system and sub-acquisition system composed of two parts. the main acquisition system and deal with the distance

4、 data collected by the ultrasonic distance sensor，the sub-acquisition system with a pressure transducer and a / d converter module acquisition and processing of pressure data. between the two systems through the synchronization of wireless communications technology，the final data from the main colle

5、ction system storage. the use of design cad mechanical agencies and circuit schematic drawing，and use keil51 of c language design.【key words】 loading air sac，dynamic rigidity，ship airbags，measuring system目 录1 绪 论11.1选题背景和意义11.2国内外研究现状及其发展趋势11.3课题的主要内容和本人的主要工作22系统的总体设计32.1载重气囊动态刚度测量原理32.2总体方案设计32.3气囊

6、动态刚度测量装置设计42.3.1装置总体设计装配图43硬件设计53.1压力测量模块系统结构框图53.1.1压力传感器mpxh6400a53.1.2 a/d转换模块adc083463.1.3单片机at89c5163.2距离测量模块系统结构框图73.2.1超声波测距系统的原理及其算法设计73.2.2超声波发射电路83.2.3超声波接收电路83.2.4单片机at89c51ed2模块93.2.5存数模块93.2.6无线模块93.3总体电路原理图94软件设计104.1设计思路、流程图104.2主采集系统主程序设计114.3从采集系统主程序设计134.4无线通信子程序设计134.4.1无线发送程序结构设计

7、134.4.2接收程序结构设计144.5数据处理子程序设计144.6总程序设计15结 论16参考文献17附 录a18附 录a120附 录a1.122致 谢50图目录图2.1系统设计原理框图3图2.2测量装置三维图4图3.1测压系统结构框图5图3.2测压系统结构框图6图3.3测距系统结构框图7图3.4超声波发射电路原理图8图3.5超声波接收电路原理图9图4.1软件系统框图10图4.2主程序流程图11图4.3主采集系统流程图12图4.4从采集系统流程图13图4.5主采集系统数据同步流程图14图4.6从采集系统数据同步流程图151 绪 论1.1选题背景和意义纵观世界工业的发展趋势，载重气囊的具有很多

8、独特的优势。例如船舶下水是船舶建造过程中最重要的工序。与传统的船舶下水方式如滑道下水、轨道下水和坞内下水相比载重气囊下水不仅简化了船舶的下水、上排过程，同时其无需固定滑道，不需要规整的场地，也无需延伸至水下的装置。所以载重气囊下水技术具有投资省、效率高、机动灵活等优点。近年来，随着工业技术的发展，装备制造业向着大型化发展，载重气囊凭借自身的独特优势正被越来越广泛的应用于大型设备的搬运。但是载重气囊搬运过程比传统的搬运过程复杂很多，当前存在的问题是理论研究落后于实践，在实际应用中存在许多不确定因素。这些不确定因素可能导致“安全”隐患。以往主要依靠经验估计的方法已经无法满足大型设备搬运的需要。所以

9、对载重气囊搬运过程的动态刚度进行实施测试和分析变得及其重要。载重气囊以其独特的优势被应用在越来越广的领域。其中载重气囊作为一个弹性元件，在载重气囊实际搬运的过程中存在着许多的误差。测量各个环节弹性变形与接触变形之间的误差，有益于提高其搬运过程的稳定性。载重气囊的动态刚度是气囊可靠性的重要参数对弹性元件、弹簧等进行弹性测量是十分必要的，能够反映弹性体性能的关键技术参数是其刚度的大小，因此通过测量弹性体的刚度，也就判断出其技术性能。对于弹性的技术要求比较高，需要对使用的弹性元件刚度进行测量，以便保证载重过程可靠。对弹性元件刚度进行测试的方法，是通过对弹性元件施加一个预压力，记录此时的预压力和位移作

10、为初值，继续施加有效压力，并有位移产生，再记录此时有效压力和位移的数值，分别计算出有效压力和位移的差值，然后再计算刚度数值，将压力差值除以位移差值，就得到刚度值。1.2国内外研究现状及其发展趋势载重气囊的重要用途之一就是船舶气囊，对于船舶下水动态刚度的变化研究有很大的参考意义。在船舶气囊下水过程中，把气囊模拟为弹簧元件，刚度是载荷与变形的比，则气囊的刚度是非线性的。山东大学力学工程测试中心提供了先进的数据采集分析系统，对不同直径的气囊进行了压缩性能试验，这些试验数据被直接用于船舶气囊下水的计算。哈尔滨工程大学在船舶气囊下水安全性评估方法研究中，基于真实气体状态方程(范德华方程)，合理地选择多变

11、指数并考虑气囊周壁伸张的影响，得到了计算气囊刚度的理论方法，通过与试验数据的比较验证了其方法的准确性。（1）测量方法不断丰富随着技术的发展测量的方式和方法越来越多种多样。从最开始的物理测量法到现在的传感器测量法。对于刚度的测量方法不断的自我更新不断的完善不断的丰富。例如激光测量可以分为脉冲法和相位法。红外测量可以分为热传感器测量法和光子传感器测量法。超声波测量法可以分为电气式和机械式。测量方法的不断丰富给了我们更多测量刚度选择，为了寻找最适合的测量方式提高了借鉴模版。（2）测量精度不断提高对于精度的提高是刚度测量技术的必然趋势。通过对于一些技术细节的不断完善来提高测量精度。例如卜英勇基于单片机

12、的高精度超声波测距系统中提出通过设计的自动增益控制(agc)电路，有效地解决了超声波回波信号过于微弱而导致系统测量误差加大的难题。并在此基础上，设计了相应的超声波测距系统的软件来进行信号处理。对于测量精度的提高是一个漫长的过程，通过不断的对现有的测量方法不断的完善和改进来提高。（3）向智能化发展随着工业技术的发展，为了满足的对于实际动态刚度的测量的需求，智能测量成了发展的必然趋势。与普通的测量仪相比，智能测量仪具有压力的误差、位移的误差补偿，预压力的设置，自动测量显示和打印测量压力、位移、刚度数值。主要优点是测量位移和压力信号时精度高、范围宽和分辨率高，配备了双单机系统，使得测量、运算和显示速

13、度快，带有步进电机的上下移动机械结构控制压力传感器的移动，设置好预压力和有效压力、或者预先压力的位移和有效移动位移，按“自动测量”键，就实现了自动对被测件加载测量二测量完成后自动控制压力传感器卸载，加快了测量速度，约秒钟可以测量一只样品整个测量过程自动控制，避免了手动测量时间长、施加预压力难、需要人工计算刚度值等缺点。1.3课题的主要内容和本人的主要工作本课题的主要内容是研究载重气囊在载重过程中的刚度的动态变化。其利用单片机做为主要控制器，通过压力传感器检测气囊内压力的动态变化和测距传感器检测气囊和船底接触点的高度变化来计算得气囊的动态刚度。本人的主要工作是运用单片机为主控单元和数据处理单元，

14、控制检测信号和处理存储数据。其内容是设计测量机械装置和测量系统的硬件并完成关键部分的软件设计。2系统的总体设计2.1载重气囊动态刚度测量原理弹性元件的刚度定义为外加载荷作用下元件抵抗变形的能力，刚度k值等于外加载荷q与其作用下弹性元件的变形量d之比值，即： （2.1）对于载重气囊的刚度测量，可以通过压力传感器测量气囊的动态气压值p来间接的测量其外加载荷。通过超声波或红外传感器来测量气囊的变形量d1，从而得到其动态刚度值k1。 （2.2） 2.2总体方案设计载重气囊动态刚度的测试系统，包括气囊动态压力测试装置和主机模块，所述主机模块包括主微处理器，所述主微处理器上连接有测距模块、倾角测量模块、第

15、一无线通信模块和存储模块；所述气囊动态压力测试装置与载重气囊连接，用于检测气囊内部压力，将压力转换为电信号，再转换成压力数据，并通过无线通信模块上传给主微处理器；所述测距模块用于测量气囊在运动过程中的实时高度；所述倾角测试模块用于测量测距模块的安装基准面的倾角变化；所述第一无线通信模块用于所述气囊动态压力测试装置和主微处理器之间的通信，并在测试结束后将测试结果数据上传给上位机；所述主微处理器用于将各测试模块测得的数据进行处理并保存，系统的原理图如图2.1所示：图2.1系统设计原理框图压力模块：用于检测气囊内部压力，将压力转换为电信号再转换成压力数据然后经过单片机2处理，并通过无线模块2与无线模

16、块1传给单片机1。 测距模块：用于测量气囊在运动过程中的实时高度。 无线通信模块：主要用于两片单片机之间的无线通信。2.3气囊动态刚度测量装置设计气囊动态刚度测量装置由气囊动态压力测量装置和水平保持装置两部分组成。其中气囊动态压力测量装置跟随气囊一起转动，水平保持装置不随气囊转动并与水平面保持水平的状态。其三维结构设计如图2.2所示。图2.2测量装置三维图如图所示压力测量装置是由红色的压力测量模块通过连接套与气囊连接测量压力数据。而水平保持装置因为不与气囊一起滚动，所以通过滚动轴承与连接套配合。当气囊转动时，因为保持架下端重块质量比较大，所以轴承与气囊同步转动，而水平保持架始终保持在水平位置，

17、以保证距离测量模块测得的数据准确。其中重块的重量为850kg，所选轴承为深沟球轴承6004，其基本额定动载荷为9380n8758n满足设计要求。经过校正其使用寿命同时也满足设计要求。2.3.1装置总体设计装配图根据系统需要实现的功能，使用cad设计。（见附录a）3硬件设计3.1压力测量模块系统结构框图压力传感器将被测压力转换为电压信号，通过a/d转换器把传感器输出的电压信号转换成相对应的频率信号，采用光电耦合器将频率信号传输到单片机，利用单片机内部的定时/计数器测量信号频率，采用单片机强运算功能，根据电压与频率的线性关系计算压力值。硬件结构框图如图3.1所示：图3.1测压系统结构框图3.1.1

18、压力传感器mpxh6400a 根据资料查的载重气囊在工作状态下的压力值为200kpa到300kpa，所以传感器满足耐压要求。集成硅压力传感器mpxh6400a内部除传感单元外，还包含信号调理器、温度补偿器和压力修正电路，特别适用于由单片机构成的检测系统。mpxh6400a压力传感器采用额定5 v供电电压，最小耐受压力为20kpa，最大耐受压力为400kpa，温度补偿范围为-30100。在工作温度为1060，压力范围为0300kpa时，该压力传感器具有良好的线性，输出关系： （2.3）式中：是输出电压，是工作电压，p 是压力值，误差为0.045 v。使用该传感器时，要在供电与地之间加去耦电容，滤

19、除器件本身产生和电源所含的高频信号干扰；在信号输出与地之间加去耦电容，滤除输出信号的噪声成分。图3.2为去耦电容配置。应用中，考虑到压力传感器因温度变化或器件老化等导致的零点漂移，必须通过校正零点，修正输出值，以使其输出值在较长工作时间内都能保持足够的正确性和精确度。图3.2测压系统结构框图3.1.2 a/d转换模块adc0834adc0834具有4输入通道串行i/o接口的8位a/d转换器。这些器件是8位逐次逼近模数转换器，有可输入配置的多通道多路器和串行输入输出方式。串行输入/输出可配置为和标准移位寄存器或微处理器接口。和当前最流行的微处理器的详细接口资料可以从厂家获得。adc0834的多路

20、器可用软件配置为单端或差分输入，也可以配置为伪差分输入，差分的模拟电压输入可以共模抑制和使模拟输入电压偏移值为零。另外，输入基准电压可以调整大小，在全8位分辨率下允许任意小的模拟电压编码间隔。adc0834的工作温度范围为0-70。压力传感器的输出电压范围是05v电压，而8位的a/d转换器的测量范围是0255满足精度要求。3.1.3单片机at89c51该系统设计需用单片机的一个中断，一个定时器，一个计数器。这里选用at89c51，其包含2个16位定时/计数器和5个中断。当mcs-51内部的定时/计数器选定为定时模式时，计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器周期产生一个脉冲使计数器加1；一个机器周

21、期为外部时钟振荡频率的1/12，采用12 mhz的晶体振荡器，机器周期为1s。当内部定时/计数器被选定为计数模式时计数脉冲来自外部输入引脚p3.4（t0）或p3.5（t1）。输入信号产生由1到0的负跳变时，计数器加1。由于一次负跳变要用两个机器周期，所以选12mhz晶体振荡器时，确保电平在变化之前被采样一次，外部计数输入信号不能超过500khz。16位定时/计数器的最高计数值为65535，在这里已满足设计需要。系统设置at89c51的t0定时器，t1为计数器，当单片机接收到中断信号时，定时、计数同时开始，定时结束，计数也随之结束。再利用单片机的运算功能将计数值除以定时值，就能得到所测信号的频率

22、。通过频率与电压，电压与所测压力的线性关系，即可得到相应的压力值。3.2距离测量模块系统结构框图按照系统设计的功能要求，初步确定设计系统由单片机、测距模块、无线模块、存储模块共四个模块组成，硬件结构框图如图3.3所示。图3.3测距系统结构框图单片机主控芯片使用51系列at89c51单片机，该单片机工作性能稳定。超声波发射模块和接收模块采用hcsr04超声波测距模块，该模块性能稳定，测量距离精确，精度高，盲区（2cm）超近。3.2.1超声波测距系统的原理及其算法设计考虑实际工程测量要求，利用超声波测距时，选用频率f= 40khz的超声波。超声波传感器是实现声电转换的装置，又称为超声波换能器或者超

23、声波探头。它是在超声频率范围内将交变的电信号转换成声信号或者将外界声场中的声信号转换为电信号的能量转换器件。本设计中实际采用了t /r40-12压电式超声波换能器，它的工作频率为40kh z，外壳直径为12mm。超声波发生器t在某一时刻发出一个超声波信号，当这个超声波信号遇到被测物体后反射回来，就会被超声波接收器r接收到，此时只要计算出从发出超声波信号到接收到返回信号所用的时间，就可算出超声波发生器与反射物体之间的距离。该距离的计算公式为:d= s/2 = (vt)/2 （2.4）其中：d为被测物与测距器间的距离；s为声波往返的路程；v为声速；t为声波往返所用的时间。由于超声波也是一种声波，其

24、声速与温度有关。在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。在本设计中，默认实验室理想温度为20e，该温度下对应声速约为344m / s。3.2.2超声波发射电路超声波发射电路原理图如图3.4所示。发射电路主要由反向器和超声波换能器构成。单片机p1. 0端口输出的40kh z方波信号一路经一级反向器后送到超声波换能器的一个电极，另一路经两级反向器后送到超声波换能器的另一个电极，用这种推挽形式将方波信号加到超声波换能器两端以提高超声波的发射强度。输出端采用两个反向器并联，用以提高驱动能力。上拉电阻r1和r2一方面可以提高反向器74ls04输出高电平的驱动能力，另一方面可以增加超声波换能

25、器的阻尼效果，缩短其自由振荡的时间。图3.4超声波发射电路原理图3.2.3超声波接收电路超声波接收电路原理图如图3.5所示。集成电路cx20106a是一款红外线检波接收的专用芯片，考虑到红外遥控常用的载波频率38kh z与测距的超声波频率40kh z较为接近，可以利用它制作超声波接收电路。图3.5超声波接收电路原理图3.2.4单片机at89c51ed2模块测距系统以单片机at89c51为核心，具有64k的flash的存储，采用12mh z晶振，以获得较稳定的时钟频率，减小测量误差。单片机用p1.0端口输出超声波换能器所需的40kh z方波信号，利用外中断0监测超声波接收电路的返回信号。3.2.

26、5存数模块at89c51ed2单片机具有64k的flash存储空间，可以利用此单片机的大rom做为存储模块。这样设计简单方便，不需要外接rom。根据相关资料记载和查均，载重过程产生的数据大小为055k，所以64k的rom满足设计要求。3.2.6无线模块nf24l01是一款工作在2.4ghz2.5ghz全球开放ism 频段的单片无线收发器芯片。芯片内置地址解码器、先入先出堆栈区、时钟处理器、gfsk 滤波器、频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和解调器等功能模块。输出功率和通信频道可通过程序进行配置，芯片能耗非常低，以-6dbm的功率发射时，工作电流只有9ma，接收时工作电流只有12.3ma，可以

27、使用同一天线接收两个不同频道的数据，广泛用于多种无线通信场合，比如无线数据传送系统、无线鼠标、遥控开锁等。3.3总体电路原理图根据系统所需要实现的功能，使用cad进行原理图设计。（见附录a1）4软件设计4.1设计思路、流程图本系统要完成压力信号和距离信号的采集与控制，第一部分称为分采集系统，需要完成压力信号的采集与a/d转换、数据处理、无线发射等基本功能。第二部分称为主采集系统，需要完成距离信号的采集、数据处理、无线接受等基本功能。按照模块化程序设计的原则，将本系统分成四个模块分别为分采集系统、主采集系统、无线通信子程序、数据处理子程序。其设计思路如图4.1所示：图4.1软件系统框图分采集系统

28、，主要完成压力信号采集与a/d功能，由于压力传感器mpxh6400a是采用单总线结构，所以软件设计需要根据单总线协议来完成压力数据采集、a/d转换和无线通信。分采集系统主要包括主程序、测量函数、中断子程序、无线同步子程序和无线发射子程序等部分。主采集系统，主要完成距离信号采集。主采集系统主要包括主程序、超声波发生子程序、超声波接收中断程序、无线同步子程序及无线接收子程序组成。数据处理子程序，主要功能是让主采集系统和分采集系统同步工作。当主采集系统收到压力传感器发送的压力数据后，向分采集发送一个值。分采集系统接收到该值则向主采集系统发送下一组数据，若没有接收到则继续发送该组数据值得接收到返回值。

29、数据处理子程序对该数据进行处理，主要是对采集到的压力信号和距离信号数据进行简单的运算和处理并存储。关于刚度的计算，因为计算较为复杂，所以后期在电脑上进行计算。无线通信子程序，主要完成压力信号的传送和接收。无线通信子程序包括无线发送程序、无线发送程序。主流程图如图4.2所示。图4.2主程序流程图4.2主采集系统主程序设计为了阐述方便将距离采集系统做为主采集系统。首先是对系统环境初始化，设置定时器t0工作模式为16位定时器模式，置位总中断允许位ea，并将显示端口p0和p2清0。然后调用超声波发生子程序送出一个超声波脉冲，为避免超声波从发射器直接传送到接收器引起的直射波触发，需要延时约为0. 1ms

30、( 这也是超声波测距器会有一个最小可测距离的原因)后才打开外中断0接收返回的超声波信号。由于采用的是12mhz的晶振，计数器每计一个数就是1us，当主程序检测到接收成功的标志位后，将计数器t0中的数( 即超声波往返所用的时间)按式（2.5）计算，即可得到与被测物体之间的距离( 声速344m / s)，则有：d = (vt) /2 = 172t0 /1000 （2.5）其中：为计算器t0的计数值。主采集系统流程图如图4.3所示。图4.3主采集系统流程图超声波发生子程序的作用是通过p1.0端口发送2个左右超声波脉冲信号( 频率约40kh z的方波)，脉冲宽度为12us左右，同时把计数器t0打开进行

31、计时，超声波发生子程序比较简单，但要求程序运行时间准确。超声波测距器主程序利用外中断0检测返回超声波信号，一旦接收到返回超声波信号(即int0引脚出现低电平)，立即进入中断程序，进入该中断后就立即关闭计时器t0停止计时，并将测距成功标志位赋值1。若计时器溢出时还未检测到超声波返回信号，则定时器t0溢出中断将外中断0关闭，并将测距成功标志字赋值2以表示本次测距不成功。4.3从采集系统主程序设计为了阐述方便，将压力测量系统做为从采集系统。首先对系统环境初始化，设定t0为定时器，基本定时时间为50ms，t1为计数器。ie=0x8a，tmod=0x51。当p3.2 口为低电平时，状态标志位flag 变

32、为0，开始测量，利用中断，每当定时满500 ms 时，计数器停止计数，完成测量，状态标志位flag变为1，读取计数值，以计算频率，并通过频率求得压力。从采集系统流程图如图4.4所示。图4.4从采集系统流程图4.4无线通信子程序设计无线通信子程序主要功能是发射和接收压力采集子程序的数据，由无线发射子程序和无线接收子程序两部分组成。无线发射子程序在单片机2上和无线接收子程序在单片机1上。4.4.1无线发送程序结构设计发送程序由cpu的初始化程序、nrf2401的初始化程序、nrf2401的数据发送程序构成。主程序开始的时候首先调用初始化程序，设置cpu和nrf2401的工作参数，然后根据用户对键盘

33、的操作不同改变nrf2401的状态，使它处于发送模式，调用nrf2401的数据发送函数，向接收板发送压力数据。4.4.2接收程序结构设计接收程序由cpu的初始化程序、nrf2401的初始化程序、nrf2401的数据接收程序、向pc发送数据的程序及主程序构成。主程序开始的时候首先调用初始化程序，设置cpu和nrf2401的工作参数，然后根据用户对键盘的操作不同改变nrf2401的状态，使它处于接收模式，调用nrf2401的数据接收函数，当接收板接收到压力数据后，储存到单片机1。4.5数据处理子程序设计由于压力和位移是同一时刻的相对数据，因此要求采集必须同步。数据处理子程序主要通过无线的方法将两片

34、单片机的数据进行同步采集。将单片机1的距离数据采集做为主采集系统，将单片机2的压力数据采集做为辅采集系统。主采集系统和辅采集系统的同步是指两个采集系统开始采集压力数据和位移数据的时间是一致的。主采集和从采集进行同步的流程图分别如图4.5和图4.6所示。图4.5主采集系统数据同步流程图图4.6从采集系统数据同步流程图4.6总程序设计根据系统要求实现的功能，软件设计采用keil c51语言编写。（见附录a1.1）结 论本文介绍了一种基于at89c51单片机的载重气囊动态刚度测量系统设计。该设计主要包括三个方面，第一部分是机械机构设计，第二部分是硬件设计，第三部分是软件设计。机械机构主要包括压力模块

35、测量装置和距离模块测量装置。压力模块测量装置通过连接套测量气囊的动态压力值，并且和气囊一起通过转动。而压力模块测量装置通过轴承和连接套配合，使其在气囊转动过程中保持水平状态。硬件设计主要包括压力测量模块和距离测量模块。压力测量模块主要功能是采用压力传感器，对压力信号进行采集，并将采集到的压力值转换成数字信号送到单片机进行处理，然后用无线模块将压力数据发送到距离测量模块上。距离测量模块主要功能是采用超声波测量距离变化数据，并接收压力数据，然后将两组数据同步对应的保存。软件设计主要包括主采集系统、分采集系统、无线通信子程序和数据处理子程序组成。从采集系统主要功能是采集压力数据并将压力数据发送到主采

36、集系统。主采集系统主要功能是采集距离数据并接收压力数据。无线通信子程序主要功能是将从采集系统的压力数据发送到主采集系统。数据处理子程序的是要功能是保持两个系统采集到的数据同步和对应关系并将结构保存到主采集系统中。由于时间比较紧，本设计虽然基本完成了预期的目标，但是设计成果并不是很完美，还存在很多问题：比如距离采集函数的数据处理、将两个数据采集到的数值和模拟数据函数进行比较。参考文献1 涂少波船舶气囊下水工艺实践及发展前景j中国造船，1997，138(3)：88922 黄立身船舶气囊上下水应用现状与应改进的问题j中国修船，1997(3)：15183 孙蔫香等大型船舶采震气囊上下瘩工艺安全对策研究

37、，2006：3423454 傅政橡胶材料性能m北京:化学工业出版社，2003：34355 王绍清等高承载力多层揉压气囊的研制与应用j中外船舶科技，2006：136 肖杰，雷雨成汽车静态最大侧倾稳定角及其影响因素敏感度分析j中国制造信息化，2006：487 秦东晨，吴磊空气弹簧大客车前悬架的前轮定位参数仿真研究j机械设计与制造，2009：11148 李明忠500t沿海集装箱船气囊下水摩擦力的分析计算湖南交通科技，2001：27 819 高岚虹船舶下水的数值模拟和实验研究:硕士论文广州:华南理工大学，2000：424510 何信龙，李雪银pic16f87x 快速上手m清华大学出版社，2002：13

38、1811 杨帆，刘畅，马俊，张敬泉超声波测距仪研究j电子器件，2009(4)：111212 刘彬，杨子建，白楠，贾丽，袁小平超声波液位监测装置的研制j科技资讯，2009(5)：404313 龚军，罗杰带有温度补偿和lcd显示的超声波测距仪设计j电子元器件应用，2008(7)：262914 马大猷现代声学理论基础北京:科学出版社，2004：111815 曹建海，路长厚，韩旭东基于单片机的超声波液位测量系统仪表技术与传感器，2004(1)：39-4016 马文蔚改编物理学（上册）高等教育出版社，1999(4)：25926217 francis chen，cynthia f.network base

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40、iniintelligent sensor systems for integrated system health management in exploration applications jresearch communications，2002(11)：1365-1368附 录a附 录a1附 录a1.1/主采集系统程序#include #include #include #include #include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit trig = p10; /产生脉冲引脚sbit

41、echo = p32; /回波引脚sbit test = p11; /测试用引脚sfr clk_div = 0x97; /为stc单片机定义，系统时钟分频 /为stc单片机的io口设置地址定义sfr p0m1 = 0x93;sfr p0m0 = 0x94;sfr p1m1 = 0x91;sfr p1m0 = 0x92;sfr p2m1 = 0x95;sfr p2m0 = 0x96;uint distance4; /测距接收缓冲区uchar ge，shi，bai，temp，flag，outcomeh，outcomel，i; /自定义寄存器bit succeed_flag; /测量成功标志sbit

42、 miso=p23;sbit mosi=p24;sbitsck=p25;sbitce=p26;sbitcsn=p27;sbitirq=p22;unsigned char rx_buf20=0;#define tx_adr_width 5 / 5 bytes tx address width#define rx_adr_width 5 / 5 bytes rx address width#define tx_pload_width 20 / 20 bytes tx payload#define rx_pload_width 20 / 20 bytes tx payloadtypedef unsi

43、gned char byte;typedef unsigned char uchar;/*/ spi(nrf24l01) commands#define read_reg 0x00 / define read command to register#define write_reg 0x20 / define write command to register#define rd_rx_pload 0x61 / define rx payload register address#define wr_tx_pload 0xa0 / define tx payload register addr

44、ess#define flush_tx 0xe1 / define flush tx register command#define flush_rx 0xe2 / define flush rx register command#define reuse_tx_pl 0xe3 / define reuse tx payload register command#define nop 0xff / define no operation，might be used to read status register/*/ spi(nrf24l01) registers(addresses)#def

45、ine config 0x00 / config register address#define en_aa 0x01 / enable auto acknowledgment register address#define en_rxaddr 0x02 / enabled rx addresses register address#define setup_aw 0x03 / setup address width register address#define setup_retr 0x04 / setup auto. retrans register address#define rf_

46、ch 0x05 / rf channel register address#define rf_setup 0x06 / rf setup register address#define status 0x07 / status register address#define observe_tx 0x08 / observe tx register address#define cd 0x09 / carrier detect register address#define rx_addr_p0 0x0a / rx address pipe0 register address#define

47、rx_addr_p1 0x0b / rx address pipe1 register address#define rx_addr_p2 0x0c / rx address pipe2 register address#define rx_addr_p3 0x0d / rx address pipe3 register address#define rx_addr_p4 0x0e / rx address pipe4 register address#define rx_addr_p5 0x0f / rx address pipe5 register address#define tx_ad

48、dr 0x10 / tx address register address#define rx_pw_p0 0x11 / rx payload width，pipe0 register address#define rx_pw_p1 0x12 / rx payload width，pipe1 register address#define rx_pw_p2 0x13 / rx payload width，pipe2 register address#define rx_pw_p3 0x14 / rx payload width，pipe3 register address#define rx_

49、pw_p4 0x15 / rx payload width，pipe4 register address#define rx_pw_p5 0x16 / rx payload width，pipe5 register address#define fifo_status 0x17 / fifo status register register addressuchar code tx_addresstx_adr_width = 0x34，0x43，0x10，0x10，0x01; / define a static tx addressuchar code rx_addressrx_adr_wid

50、th = 0x34，0x43，0x10，0x10，0x01; / define a static rx addressuchar bdata sta;sbitrx_dr=sta6;sbittx_ds=sta5;sbitmax_rt=sta4;uchar bdata a=0;sbitaaa=a5;sbitbbb=a5;sbit adclk=p12; /*tlc0834地址分配*/ sbit adinp=p13; sbit adout=p14; sbit adcsf=p15;uchar chtable4=0x03，0x07，0x0b，0x0f;uchar data1=0;uchar data2=0;/*无线接收*/void inerdelay_us(unsigned char n)for(;n0;n-)_nop_();void init_