机务设备检修数据采集系统设计

目录1、概述11.1开关量的采集11.2数字量采集与处理21.3模拟量的采集22、温度传感器的选择33、单片机硬件电路的设计43.1AT89C51与存储器芯片的扩展43.1.1AT89C51芯片的性能及特点43.1.2拓展芯片6116的性能及特点7AT89C51与存储器芯片6116的扩展83.2多路开关选择93.3A/D转换器电路的设计93.4MAX232实现串行通信104、系统软件的设计114.1系统主程序114.2模拟量采集程序124.3开关量采集程序12模4.盟4供脉冲俩量采肯集程偷序渔13伤5寨、小乐结朗14轻参考春文献沟：惩15乖机务季设备冒检修朝数据餐采集妥系统斧设计耍1、焦概述摆机务冶设备客数据草采集泳是机亚务设占备数会据采管集与疯通讯幅系统县的重钻要组熄成部匹分,炼它与宽系统惑硬件苍相配蹈合,叛对机泄务段背检修枕设备揪的工错作进痒行准牵确的扮检测疤和数行据处初理,劫并把微检测颂数据尤及时称送监畏控计名算机踩,进然入数戴据库不,进令行统照计、跌打印筹和归滚档,的既为吓保证掀检修妇质量祸提供闲了可丢靠依哈据,纸同时休也为管机务桃段加央强科滩学管肉理、霉提高秩经济绣效益仇、减秒少物愉料和河工时陷浪费厕、提瞧高检壁修效肝率提理供了微科学落手段俩和工票具。伶本次眉课程污设计最的主抽要内竖容在贿于进服行机风务设烈备检益修数秒据处懒理功弃能模菌块的霸设计叼，其傲主要肥功能猜在于愉数据柱采集俯，包航括8洲路开太关量丈、8杀路模撇拟量僚、1伙路脉少冲量柿的数认据采佛集。颗设计对原理冷：根状据任础务书架中提榜供的扛数据骨进行避分析搏和计把算，宇选择部合适毫的单书片机诵芯片餐组成吊测试俘、通呢讯系秆统，幻选用喜A/御D转粪换器丹、信尿号调辆理电每路、特锁存笨器、间多路婶开关饲选择肝器等休元件勾。模磁拟量描的采洲集需沫要用天传感叫器对尚实际侍物理染量进闲行采留集，粘转换鸡成相陈关的旱电压炒或者蹄电流责，经肺过A挂/D取转换独器后丽输出荣对应姜数字胖量，甘进入弄单片柴机处盒理并稳保存图在扩喉展的摇存储况器中肥；数滩字量析的采教集需某进行进隔离回放大刺之后泛将信窑号输芽入单塔片机继处理嗽并保罩存；哪脉冲押量的高采集靠需对缝信号收进行世防抖垮、放断大处啄理，活使输络入信施号转路换成赶相应肿的T摩TL龙电平壁。根伙据连闲接成柳型的浆硬件开元件废图进否行软蛇件设妨计，酱分配返口地攻址并哭给出堤每个式功能晌模块便相应寄的程堤序段鲜。风1.械1开叛关量刑的采抄集起开关惕量采浑集包印括事待件顺趣序记洗录（水SO斤E消）型天开关档量和陡普通眼型开村关量直两种气。愁SO冲E袜型开女关量剧信号革指事素故信孝号、技断路踪器分拐合及侵重要冻继电垂保护妙的动揭作信顾号。盼监控鬼系统很采用漆中断袜方式破迅速念响应四这些卧信号列并进左行记上录优被先传誓递。流普通塑型开约关量卡信号乎是指千除牵SO旋E蔬型开相关量库信号功以外请的那允部分畜开关创量信恭号，米包括搂各类羞故障夫信号错、隔北离开湿关的黎位置肝信号陷、设咳备运泳行状育态信元号、修手动疗自动倦方式舍选择团的位挥置信趟号等拜。监穿控系歼统对重这些采信号晋的采揪集为途扫查禁方式丑。亏对开秩关量跟信号智的处签理包畜括光撕电隔挤离、锻硬件讽及软工件滤笋波、岩基准系时间拦补偿纯、数葵据有学效性悠合理古性判调断、探启支剑相关逼量处药理功题能（林如启享支事魄件顺蛇序记硬录、否发事睛故报役警、挪画面飘自支刺推出卷以及左自支难停机勇等）粪，最赵后经奶格式趁经处膨理后永存入却实时交数据脆库。雪1.壮2数肥字量姑采集虫与处泄理追数字善量信蹈号主谦要指兴水位严等B控CD查码输灶入量爷。采样用多夫点开瓜关量弄并行贫采集宣，然铁后转峰换为不相应宋模拟蜘量数你值。培对数触字量碧的处拳理包甘括光萌电隔革离、哗数字椒滤波顿、码豆制变利换、慎数据杂有效拿性合瓦理性倍判断涨、标踪度变钟换等份，以祸格式贼化处辩理后闻存入迁实时腥数据棉库。均1.备3模敞拟量许的采遥集锁模拟仇量分溜为电诞气模危拟量晒、非丰电气痰模拟肤量及主温度鄙量。樱对模赤拟量寺信号米的处驰理包胁括回拒路断李线检务测、止数字婶滤波塘、误福差补击偿、查数据寒有效下性合覆理性阵判断秩、标川度换扯算、华梯度梳计算逼、越叫复限承判断己及越胳限报袖警，耕最后源经格甘式化甜处理本后存跪入实叨时数好据库枝。谣数据既采集阿系统州一般似由数蔽据输列入通独道、搭数据剥存储岁与管梦理、缴数据罢处理妈、数遗据输记出及燕显示垮这五顾个部览分组型成。拜输入垫通道滔要实丘现对训被测狡对象姜的检壳测、口采样遥和信那号转昼换等衡工作诱。数慕据存棋储与疯管理顿要用胆存储西器把程采集猜到的咳数据湿存储窜起来放，建怨立相她应的团数据毛库，袭并进砍行管夫理和番调用册。数抢据处糊理就教是从勉采集阅到的竞原始壶数据刻中，恋删除总干扰鲁噪声大、无犁关信于息和秃不必个要的划信息巴，提选取出伸反映根被测请对象碌特征搅的重倚要信伟息。杀另外蛛，就泄是对养数据衔进行侨统计激分析你，以暮便于手检索炼；或康者把素数据息恢复可成原现来的吃物理虚量形秘式，也以可冤输出刮的形撑态在挑输出块设备江上输剂出，铸如打忠印、存显示万、绘扯图等园。抚在这返个过烦程中笼主要棋用到苏信息项采集开板，乳信息秆采集欢板包故括C帜PU旷、R躲S2末32趣讯通景接口暖、R螺S4楚85制通讯绍网络甚接口考等，妨信号醉采集答获得下开关拳量和灿经过坚标准壁化处外理的稀传感贸器信夸号，你进行撒信号换采集哨，并罪经过内数学帽处理庙，然蚕后进烂行图迈文显坏示、锐储存与和网话络通吨讯。阵系统矿硬件夫总体葡框图棍如图衡1所脸示：AT89C51AT89C51并行接口芯片隔离电路脉冲量开关量A/D转换多路开关传感器信号调理LED显示器矩阵键盘能图1蝇系比统硬毯件总肝体框尝图毛2、遮温度惯传感宏器的亏选择贯传感岂器是自感受末规定谨的被颂测量旋并按林照一队定的曲规律鞭转换贴成可氧用于叛输出逗的信案号的朝器件即或装煎置实扮现测阔量和外控制爹的首窄要环殃节，梳是测古控系喜统的福关键削部件买。如兴果没急有传借感器隆对原扭始被缓测信备号进组行可辽靠的骑捕捉杜和转奉换，妇测量巩和控污制的滴任务胳都无抱法实籍现，烈因此慢我们贞需要移对传蝇感器访和信侧号处义理电栋路有柜一个粘比较俭清楚素的认版识，欧并掌孕握传屑感器垦的使乔用和摘信号宾调理侄电路来。唯在这捧个模屠块设名计过即程中戏，选将择K膨型热荒电偶裁传感怖器来迅测量裹温度谣，捆K型剃热电塔偶作知为一膝种温日度传赶感器悟，K骆型热熊电偶子通常施和显案示仪趴表，顺记录卷仪表辈和电政子调比节器起配套波使用心。K孙型热不电偶巾可以杏直接浆测量污各种秤生产压中从抄0℃窃到1炊30坝0℃捉范围威的液偶体蒸吴汽和骄气体姨介质瓜以及托固体竟的表震面温戏度。努谁K型丹热电牢偶通胃常由蚕感温甚元件模、安强装固狱定装公置和撞接线锦盒等江主要遍部件壳组成威。稻k疯型热鞋电偶习是目区前用愤量最疼大的盏廉金咳属热袖电偶作，其效用量谷为其晃他热笑电偶霉的总振和。免K型迷热电错偶丝孩直径句一般躺为1拢.2草～4刑.0施mm施。筝正极舅（K兆P）逗的名饭义化巾学成鸟分为程：N船i：录Cr丘=9捞2：小12探，负叼极（授KN涌）的们名义灰化学拾成分牧为：织Ni们：S掏i=矮99劣：3异，其们使用聚温度害为-瘦20慕0~岩13促00欢℃。贞赞K型猪热电连偶不被能直低接在炕高温戏下用于于硫赢，还屠原性令或还统原，仙氧化泛交替榜的气债氛中纤和真奖空中评，碗一般守不鞭用于半弱氧精化气狱氛馋。晴热电秒偶测将温必认须由避热电饱偶、妈连接卧导线老及显叮示仪咳表三谎部分装组成自。图黑2接是最印简单鼻的热统电偶前测温从示意乒图。带蝴图2层普热电州偶温导度计龙示意袍图枯按图泪2反组成畜的热继电偶着蕊及亏测温带电偶螺丝1踏，亲如果劲将热抓电偶猴的热吓端加哲热，短使得朽冷、才热两箭端的蛛温度英不同客，则科在该抢热电纸偶回旺路中确就会梯产生毛热电功势，庙这种钳物理级现象兴就称怕为热否电现共象(西即热杂电效皆应)肿。在睡热电沾偶回塘路中签产生刚的电交势由诵温差寒电势殃和相堪接触统电势蓬两部小分组阅成艇接触忘电势揪：它剩是两嘉种电临子密慌度不蓬同的岭导体质相互设接触乖时产与生的营一种怪热电饮势。痰当两素种不释同的锄导体赞A和贩B相散接触赢时，托假设近导体兵A和活B的煌电子组密度搅分别蛛为N捐a和设Nb训并且消Na卷>N木b，旋则在快两导访体的缎接触援面上饿，电暗子在删两个拾方向销的扩侧散率贩就不阳相同松，由家导体莫A扩慌散到膜导体旗B的旨电子游数比烛从B婶扩散牙到A蛇的电夺子数夕要多扔。导剖体A革失去俗电子雁而显唐正电仪，导慎体B哈获很肿电子筒而显证负电铜。因仰此，蝶在A蔽、B也两导珠体的钳接触盏面上棚便形雷成一贡个由竞A到钻B的赴静电仍场，台这个站电场搁将阻莫碍扩案散运正动的欧继续手进行杠，同固时加腊速电漏子向薄相反斑方向托运动炼，使喷从B品到A洲的电迫子数贡增多飘，最宋后达浊到动乘态平使衡状羽态。易此时讨A、愚B之锐间也抵形成够一电租位差摇，这五个电夕位差问称为补接触尊电势代。此往电势墙只与驰两种既导体冲的性凝质相揭接触尖点的蹄温度付有关草，当疑两种伞导体流的材薄料一祥定，棍接触绵电势蝴仅与塑其接帮点温宜度有贞关。泰温度版越高台，导樱体中派的电近子就盾越活愁跃，敲由A鸦导体说扩散鉴到B锹导体嘱的电抹子就侦越多茂，致鸟使接掌触面闻处所尸产生侄的电梳场强属度越耗高，鱼因而完接触饼电势扒也就花越大君。这症样将吩1产湾生自的温碎差热费电势纵通过雾连接熄导线贷2在头显示鲁仪表爹3中弓显示均出来帖。劣3、姓单片副机硬会件电帐路的喘设计兆3.须1样AT举89槐C5帖1与祥存储割器芯猴片的颈扩展呀3.丹1.尼1暗AT层89瞧C5帖1芯妥片的案性能拔及特才点献该系间统采违用的新是A踪T8临9C单51骂，呢AT貌89村C5榜1是之一种古带4性K字奖节F蕉LA兽SH描存储悬器柄（F脾PE换RO陕M—阔Fl穗as赚h繁Pr夜og典ra斥mm沸ab题le酷a宁nd次E超ra休sa棍bl巷e药Re例ad挣O宴nl睡y粱Me准mo郑ry袭）的裳低电躬压、猜高性女能C芳MO条S颜8位厚微处衡理器勾，俗剪称单磁片机勤。A鼓T8锈9C翅20宁51奥是一浙种带削2K召字节毒闪存捆可编削程可戚擦除辣只读猎存储暂器的升单片炎机。锡单片猪机的谣可擦粥除只吩读存行储器掉可以将反复握擦除振10换00灾次。驰该器猛件采利用A吗TM周EL兰高密丽度非雪易失言存储椒器制钓造技围术制神造，肌与工裂业标泼准的洗MC才S-裤51穿指令敢集和并输出森管脚嚼相兼甘容。邮由于踩将多反功能快8位命CP恩U和女闪烁符存储害器组铅合在帖单个锯芯片材中，熔AT捆ME茄L的喷AT哥89请C5脖1是境一种乎高效弄微控抚制器醒，A慈T8质9C根20究51醉是它答的一瓜种精轨简版舍本。幸AT通89赶C单便片机概为很按多嵌瓜入式伍控制效系统欣提供三了一肤种灵组活性所高且艰价廉渡的方唱案。魔外形跳及引灰脚排革列如损图逢3秘所示逼。惭AT柴89晓C5亦1是龟一种渴带4选K字暂节F愚LA钢SH锡存储穴器（迟FP丹ER扣OM向—F养la女sh慰P触ro俊gr妥am讽ma佣bl久e岁an牛d片Er摘as采ab茫le梯R伪ea辨d丈On柜ly惭M旦em风or勇y）常的低婆电压载、高挽性能径CM诚OS浆8羞位微孙处理烟器，夺俗称斯单片何机。邮AT发89谋C2膏05到1是每一种者带2忽K字迅节闪津存可挺编程末可擦伶除只闻读存旗储器梅的单拢片机筋。单宽片机敞的可芦擦除迈只读倾存储天器可场以反造复擦坐除1尝00始0次豆。由草于将馋多功亭能8踪位C接PU暮和闪盛烁存浩储器泰组合着在单裤个芯惑片中裤，A图TM原EL虚的A臂T8教9C讨51布是一驶种高市效微箱控制究器，赤AT瘦89车C2胡05校1是蔽它的躁一种自精简亦版手本。誉AT贝89搭C单别片机形为很仇多嵌博入式惭控制榴系统臭提供叫了一挤种灵布活性烦高且贵价廉崭的方叛案。佛引脚席排列钱如图条2果所示钻图3迁章AT寄89拆C5绝1引史脚结匠构丝主要泪特性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