課程設計--基于soc單片機51f040的機械信號數(shù)據采集系統(tǒng)的設計

1、<p><b>　　課 程 設 計</b></p><p>　　題 目：基于SOC單片機51f040的機械信號數(shù)據采集系統(tǒng)的設計 </p><p>　　班　　級： </p><p>　　學 號： </p><p>　　姓　　名：　 </p

2、><p>　　指導教師：　 </p><p>　　完成日期：　 </p><p>　　一、設計題目（學生空出，由指導教師填寫）</p><p><b>　　二、設計參數(shù)</b></p><p><b>　　三、設計要求</b></p

3、><p>　　（1）總裝圖 1張</p><p>　?。?）零件圖 2張</p><p>　?。?）課程設計說明書（50

4、00～8000字） 1份</p><p>　　四、進度安排（參考）</p><p>　?。?）熟悉相關資料和參考圖 2天</p><p>　?。?）確定基本參數(shù)和主要結構尺寸

5、 2天</p><p>　?。?）設計計算 3天</p><p>　?。?）繪制總裝配草圖 4

6、天</p><p>　?。?）繪制總裝配圖 2天</p><p>　?。?）繪制零件圖 2天</p><p>　?。?）編寫說明書

7、 3天</p><p>　　（8）準備及答辯 3天</p><p><b>　　五、指導教師評語</b></p><p&

8、gt;　　成 績： </p><p>　　指導教師　　　　　　　</p><p>　　日　　期　　　　　　　</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著機械信號數(shù)據采集手段的不斷提高，如何把檢測數(shù)據高效、快捷地反饋給用戶，盡可能快地消除事故隱患、更好地指導相關維修、保障使用

9、安全，以滿足日益發(fā)展的用戶要求變得日益重要。論文重點介紹了基于SOC單片機C8051F040的機械信號數(shù)據采集系統(tǒng)的設計，該設計方案提高了機械數(shù)據采集技術，保證了采集的準確性。系統(tǒng)以串口作為數(shù)據通訊接口，形成一個以數(shù)據采集、傳輸、存儲、顯示等多種功能為一體的數(shù)據采集系統(tǒng)。 </p><p>　　系統(tǒng)給出了相關模塊的工作原理、硬件和軟件設計的方案，該系統(tǒng)具有體積小、功耗低、速度快等特點。該數(shù)據采集系統(tǒng)工作性能良好，

10、可靠性高。采集數(shù)據的精度完全可以滿足使用要求。</p><p>　　關鍵詞：SOC；C8051F040；數(shù)據采集</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the improvement of the mechanical signal data acquisition method, how to f

11、eedback data to users fast and efficiently, eliminating hidden dangers of accidents as quickly as possible, guiding maintenance better, ensuring using in safety and meeting the growing needs of customers are becoming mo

12、re and more important. The paper introduced the design of mechanical signal data acquisition system which is based on the SOC C8051F040 chip. This design scheme improved the technology of mechanical d</p><p&g

13、t;　　Key words： SOC；C8051F040；data acquisition</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1. 引言1</b></p><p>　　2. 硬件電路設計1</p><p>　　2.1單片機的選擇1</p>&l

14、t;p>　　2.2液晶顯示模塊的選擇1</p><p>　　2.3鍵盤的選擇1</p><p>　　2.4 適配器的選擇3</p><p><b>　　3系統(tǒng)軟件設計3</b></p><p>　　3.1系統(tǒng)軟件模塊化總體設計3</p><p>　　3.2單片機固件程序開發(fā)3&l

15、t;/p><p>　　3.3顯示模塊程序設計3</p><p><b>　　3.43</b></p><p><b>　　3.23</b></p><p><b>　　3.23</b></p><p><b>　　3.23</b&g

16、t;</p><p>　　4. 課程設計總結3</p><p><b>　　參考文獻3</b></p><p><b>　　1　引言</b></p><p>　　壓力、溫度、速度等機械信號能夠對設備的工作狀態(tài)進行綜合評價，為設備控制和故障診斷提供可靠的依據。這些信號的采集點多，傳感器類型不同，數(shù)

17、據量較大，實時性要求較高。機械信號的獲取涉及兩個方面，一個是信號的采集，另一個是數(shù)據的傳輸。目前，大多數(shù)測試系統(tǒng)是由不同的傳感器配接二次儀表或智能儀器構建而成，這些系統(tǒng)大都受到結構龐大、功能固定和價格昂貴、電源機動性不強等條件限制，達不到現(xiàn)場實時采集分析的要求?；谝陨蠗l件限制，本文采用基于SOC單片機C8051F040的機械信號數(shù)據采集系統(tǒng)。整個系統(tǒng)具有人機界面友好、可擴充性強、體積小、功能強、功率小、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，特別是可自帶電源

18、工作，適用于解決現(xiàn)場實時測試問題。系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能有：機械信號實時采集；形成記錄文件；進行頻率、振幅分析；輸出波形圖像等。</p><p><b>　　2　硬件電路設計</b></p><p>　　基于SOC單片機51f040的機械信號數(shù)據采集系統(tǒng)的硬件結構原理圖如圖一所示：</p><p>　　圖一、硬件結構原理圖</p>&

19、lt;p>　　2.1 單片機的選擇</p><p>　　C8051F04x系列單片機指令運行速度高，I/O端口的功能采用軟件配置實現(xiàn)，時鐘系統(tǒng)更加完善，可實現(xiàn)通過JTAG接口的在線調試，有多重復位方式，進一步降低了系統(tǒng)功耗?？紤]本設計有功耗低、體積小、速度快、功能多的要求，所以選用C8051F040 MCU（以下簡稱MCU）C8051F040器件采用Silicon Lab 的專利CIP-51 微控制器內核

20、。CIP-51 與MCS-51TM 指令集完全兼容，可以使用標準803x/805x 的匯編器和編譯器進行軟件開發(fā)。CIP-51 內核具有標準8052的所有外設部件，包括5 個16 位的計數(shù)器/定時器、兩個全雙工UART、256 字節(jié)內部RAM、128字節(jié)特殊功能寄存器（SFR）地址空間及8個8 位寬的I/O 端口。</p><p>　　2.2液晶顯示模塊的選擇</p><p>　　T696

21、3C液晶顯示控制器多用于中小規(guī)模的液晶顯示器件，常被裝配在圖形液晶顯示模塊上，以內藏控制器型圖形液晶顯示模塊的形式出現(xiàn)。內藏T6963C 的液晶顯示模塊上已經實現(xiàn)了T6963C 與行、列驅動器及顯示緩沖區(qū)RAM的接口，同時也已用硬件設置了液晶屏的結構(單、雙屏)，數(shù)據傳輸方式，顯示窗口長度、寬度等等。我們常用的液晶顯示模塊一般都是單屏結構，因此我們這里只討論單屏結構的液晶顯示模塊。內藏T6963C的單屏結構點陣圖形液晶顯示模塊的方框圖如

22、圖二所示：</p><p>　　圖二、內藏T6963C的單屏結構液晶顯示模塊的方框圖 </p><p><b>　　2.3 鍵盤的選擇</b></p><p>　　在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖三所示。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接。

23、這樣，一個端口（如P1口）就可以構成4*4=16個按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。</p><p>　　圖三、4x4矩陣鍵盤</p><p>　　矩陣式結構的鍵盤顯然比直接法要復雜一些，識別也要復雜一些。如圖三中，列線

24、通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。這樣，當按鍵沒有按下時，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。</p><p>　　2.4 適配器的選擇</p><p>　　C8051F單片機的低價位開發(fā)套件是為使用者提供快速開發(fā)應用系統(tǒng)的工具。

25、U-EC5套件包含了開發(fā)所需的軟件和硬件,性能優(yōu)于傳統(tǒng)的仿真器。U-EC5具有：完全的USB2.0接口、免安裝驅動程序、硬件加強型保護功能（減少使用不當造成的硬件損壞率）。該工具可實現(xiàn)單步、連續(xù)單步、斷點、停止/運行,支持寄存器/存儲器的觀察和修改, 可以裝載HEX或BIN 文件，下載程序到Flash存儲器等功能。另一特點為可使用專用軟件（U-EC5中文編程軟件）快速將程序代碼燒錄到C8051F MCU中。硬件連接圖如圖四所示：<

26、/p><p>　　圖四、 硬件連接（PC機會自動識別，用戶繼續(xù)下一步操作）</p><p><b>　　3 系統(tǒng)軟件設計</b></p><p>　　本系統(tǒng)中，程序包括單片機程序、鍵盤輸入程序、顯示應用程序等。該機械信號數(shù)據采集系統(tǒng)的工作過程是以8051F040單片機為中心，PC 機通過適配器向MCU 輸入程序，MCU來控制AD轉換的開始和結束，信

27、號的運算處理，波形的顯示等。</p><p>　　3.1系統(tǒng)軟件模塊化總體設計</p><p>　　模塊化設計使程序結構清晰，面向對象化有利于軟件的系統(tǒng)集成和功能擴展，便于維護。針對不同的測試對象，編寫各功能子模塊，每個子模塊既可以單獨使用，也可以提供給主程序調用，組成虛擬主控面板。在本機械信號數(shù)據采集系統(tǒng)中，主要模塊如圖五所示：</p><p>　　圖五、系統(tǒng)軟件

28、基本結構</p><p>　　3.2 單片機固件程序設計</p><p>　　固件編程的主要功能是控制AD轉換的開始和結束，信號的運算處理，波形的顯示等。單片機的固件程序可以劃分為三部分：一是初始化設備部分，包括系統(tǒng)時鐘、I\O 口、A\D、中斷設置（開中斷）軟件復位。二是主循環(huán)部分，主要任務是判斷標志位是否已經改變，如果已經發(fā)生改變則執(zhí)行相應的程序，否則一直循環(huán)等待中斷。三是中斷服務程序

29、主要是接受發(fā)送數(shù)據，設置相應的標志位。本系統(tǒng)的開發(fā)目標就是通過控制A/D，輸出波形并顯示采集數(shù)據的平均值。產生的波形和采集信號都要使用定時器來完成，其中使用定時器0進行頻率計算，使用定時器2產生波形，使用定時器3控制ADC連續(xù)轉換。MCU 不停地查詢TF2 標志位，每次計數(shù)溢出時TF2置位，然后D/A的數(shù)字輸入量發(fā)生相應變化，便可以產生所要求的波形。信號處理、輸出波形和數(shù)據的程序如下：</p><p>　　Dra

30、w_Rectangle(0,0,160,127);</p><p>　　Draw_Net(); //畫示波網格</p><p>　　qx=0; //ADC轉換數(shù)據用到</p><p>　　Inter_s=0; //計算頻率處用到Inter_s記錄秒數(shù)</p><p>　　Voltage_Ref

31、erence_Init();</p><p>　　ADC_Init(); //AD轉換器退出時關閉</p><p>　　Comparator_Init(); //用于計算頻率退出時關閉</p><p>　　Timer3_Init (50); //用于ADC連續(xù)轉換

32、退出時關閉</p><p>　　Timer_Init(); //頻率計算記時器退出時關閉</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　while(adc_cnt!=160)

33、 //周期時基放大</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　switch(use_channel)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　case 4:</b></p><p>　　SFRPAGE

34、 = ADC2_PAGE;</p><p>　　AMX2SL = 0x03;</p><p>　　ADC2CN |= 0x80;</p><p>　　Delay_167ns(1);</p><p>　　while((ADC2CN&0x20)!=0x20);//等待轉換完成</p><p>　　SFRPA

35、GE = ADC2_PAGE;ADC2CN &=~0xA0;</p><p>　　voltage = 63+(128/use_channel)+ADC2/(2*use_channel);</p><p>　　adc_data_3[qx]=voltage;</p><p>　　Delay_167ns(1);</p><p>　　//

36、//////////////////////////////</p><p>　　SFRPAGE = ADC2_PAGE;</p><p>　　AMX2SL = 0x02;</p><p>　　ADC2CN |= 0x80;</p><p>　　Delay_167ns(1);</p><p>　　while(

37、(ADC2CN&0x20)!=0x20);//等待轉換完成</p><p>　　SFRPAGE = ADC2_PAGE;ADC2CN &=~0xA0;</p><p>　　voltage = 31+(128/use_channel)+ADC2/(2*use_channel);</p><p>　　adc_data_2[qx]=voltage;&l

38、t;/p><p>　　Delay_167ns(1);</p><p>　　////////////////////////////////</p><p><b>　　case 2:</b></p><p>　　SFRPAGE = ADC2_PAGE;</p><p>　　AMX2SL =

39、0x01;</p><p>　　ADC2CN |= 0x80;</p><p>　　Delay_167ns(1);</p><p>　　while((ADC2CN&0x20)!=0x20);//等待轉換完成</p><p>　　SFRPAGE = ADC2_PAGE;ADC2CN &=~0xA0;</p>&

40、lt;p>　　voltage = (128/use_channel)-1+ADC2/(2*use_channel);</p><p>　　adc_data_1[qx]=voltage;</p><p>　　Delay_167ns(1);</p><p>　　////////////////////////////////</p><p>

41、;<b>　　case 1:</b></p><p>　　if(use_channel==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　SFRPAGE = ADC2_PAGE;</p><p>　　ADC2CN |= 0x80;</p><p>　　w

42、hile((ADC2CN&0x20)!=0x20);//等待轉換完成</p><p>　　SFRPAGE = ADC2_PAGE;ADC2CN &=~0x20;</p><p>　　voltage = ADC2/2;</p><p>　　adc_data_0[qx]=voltage;</p><p><b>　　

43、}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　SFRPAGE = ADC2_PAGE;</p><p>　　AMX2SL = 0x00;</p><p>　　ADC2CN |= 0x

44、80;</p><p>　　Delay_167ns(1);</p><p>　　while((ADC2CN&0x20)!=0x20);//等待轉換完成</p><p>　　SFRPAGE = ADC2_PAGE;ADC2CN &=~0xA0;</p><p>　　voltage = ADC2/(2*use_channel)

45、;</p><p>　　adc_data_0[qx]=voltage;</p><p>　　Delay_167ns(1);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　default:break;</p><p><b>　　}</b></p>

46、<p><b>　　qx++;</b></p><p>　　adc_cnt++;</p><p>　　}//先實時采數(shù)；</p><p>　　if(adc_cnt==160)</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　qx=

47、0;</b></p><p>　　Draw_Wave_Real_time (use_channel);</p><p>　　Judge_Amplitude();//計算并顯示振幅</p><p>　　Write_Char(25,0,a1_hz+48); Write_Char(26,0,a2_hz+48);</p><p>　　Wr

48、ite_Char(27,0,a3_hz+48); Write_Char(28,0,a4_hz+48);</p><p>　　Write_Char(29,0,a5_hz+48);</p><p>　　adc_cnt=0;</p><p>　　Delay_us(500);</p><p>　　Cls_Rect_W(1,1,161,128);<

49、;/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　3.3信號采集軟件設計</p><p>　　在這一過程中，由傳感器輸出的模擬電壓信號x（t）一般要經過離散采樣、幅值量化、和編碼以及時域有限截斷3個步驟，才能轉換為一串由N個數(shù)碼組成的數(shù)組參與運算。圖六所

50、示為一個典型的信號數(shù)字處理過程框圖。</p><p>　　圖六、信號數(shù)字流程框圖</p><p>　　模擬信號預處理：模擬電壓信號x（t）經過抗頻混濾波和幅值調節(jié)等預處理后，變?yōu)閹捰邢?、幅值適當?shù)男盘杧（t），為模擬數(shù)字轉換做好準備。該預處理雖然仍采用模擬手段實現(xiàn)，但由于是信號數(shù)字分析系統(tǒng)中特有的不可缺的部分，通常也把它歸于信號數(shù)字分析系統(tǒng)。</p><p>　　

51、A/D轉換：該部分完成模擬電壓離散采樣和幅值量化及編碼，將模擬電壓信號轉換為數(shù)字碼。首先，采樣保持器吧x’（t）按人為選定的采樣間隔 采樣為離散序列x（n ），這樣的時間軸上離散而幅值連續(xù)的信號通常稱為采樣信號；而后，量化編碼裝置將每一個采樣信號的電壓幅值轉換為數(shù)字碼；最終電壓信號x’（t）變?yōu)閿?shù)字序列xn。通常，在不引起混淆的情況下，也將量化及編碼過程叫做A/D轉換。</p><p>　　數(shù)字分析：

52、該部分接受xn，將其分為點數(shù)固定的一系列數(shù)據塊，實現(xiàn)信號的時域截斷，進而完成各種分析運算，并顯示和輸出分析結果。</p><p>　　3.4顯示模塊程序設計</p><p>　　基于T6963C的LCD液晶顯示軟件編程部分由C語言來完成初始化、漢字顯示和清顯示區(qū)三個部分組成，對各口賦初始地址值,并設置RC1(C/D) ，RC2(RST)為輸出口，CM2:CM0=111時關顯示，對T6963

53、C初始化時，在關閉顯示后應該先確定采用哪種方式進行顯示(文本/圖形)，再來設置顯示緩沖區(qū)中圖形區(qū)的首地址、寬度和文本區(qū)的首地址、寬度，此后可選擇光標的形狀，繼而進行顯示文本開關設置。這里文本區(qū)首址設置為0000，圖形區(qū)首址設置為0200，寬度均為20列。設置中斷等在主函數(shù)中將地址指針指向字庫地址讀取該漢字的顯示碼（顯示碼可使用相關的字模軟件生成），把欲顯示的字符代碼送入和行列位置對應的文本顯示緩沖區(qū)中。清顯示區(qū)時將RAM區(qū)域所有的單元清

54、零。這里需要用到T6963C的連續(xù)寫的功能，必須首先設定好RAM區(qū)域的首地址。由于LCD指令的執(zhí)行是個循環(huán)檢測狀態(tài)、寫指令及讀寫數(shù)據的過程，因此可把它們編寫成通用的函數(shù)，以便隨時調用。液晶顯示控制器T6963C的狀態(tài)位從低到高分別是STA0~STA7。進行狀態(tài)位檢測時，先從T6963C的狀態(tài)寄存器中讀取狀態(tài)字，然后提取對應的狀態(tài)值，通過判斷決定</p><p>　　void WR_chinese_32x29(uc

55、har x,uchar y,uchar *Pos)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar data1,data2,i,j;</p><p>　　int addr0,addr1;</p><p>　　addr0=(uchar)(x/8)+y*32+3840;//指向圖形區(qū)</p>

56、;<p>　　addr1=addr0;</p><p>　　for(j=0;j<29;j++)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　data1=addr1;</p><p>　　data2=addr1>>8;</p><p>　　PR_TW

57、O(data1,data2,0x24);//設置現(xiàn)存首地址</p><p>　　PR_NO(0xb0);//自動寫</p><p>　　for(i=0;i<4;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while((Get_St()&0x03)!=0x03);</p>

58、<p><b>　　LCD_CD=0;</b></p><p>　　Delay_for_Lcm();</p><p>　　LCD_DATA=*(Pos+i+j*4);</p><p>　　Delay_for_Lcm();</p><p><b>　　LCD_WR=0;</b></

59、p><p>　　LCD_WR=1;//一定要回1，不然其他過程LCD_DATA值進入。</p><p><b>　　}</b></p><p>　　PR_NO(0xb2);</p><p>　　addr1=addr0+32*j;</p><p><b>　　}</b></

60、p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　6.課程設計總結</b></p><p>　　課程設計是機械設計當中的非常重要的一環(huán)，本次課程設計時間不到兩周略顯得倉促一些。但是通過本次每天都過得很充實的課程設計，從中得到的收獲還是非常多的。</p><p>　　這次課程設計我得到的題目

61、是設計一個基于SOC單片機51f040的機械信號數(shù)據采集系統(tǒng)的設計，由于理論知識的不足，再加上平時沒有什么設計經驗，一開始的時候有些手忙腳亂，不知從何入手。在老師的諄諄教導，和同學們的熱情幫助下，使我找到了信心?，F(xiàn)在想想其實課程設計當中的每一天都是很累的，有的同學更是選擇了一整夜的學習畫圖找資料。其實正向老師說得那樣，設計所需要的東西都在書上了，當時自己老是想找到什么捷徑來完成這次任務。但是機械設計的課程設計沒有那么簡單，你想copy或

62、者你想自己胡亂蒙兩個數(shù)據上去來騙騙老師都不行，因為你的每一條指令都要從機械設計書上或者機械設計手冊上找到出處，不然的話就麻煩了。雖然種種困難我都已經克服，但是還是難免我有些疏忽和遺漏的地方。完美總是可望而不可求的，不在同一個地方跌倒兩次才是最重要的。抱著這個心理我一步步走了過來，最終完成了我的任務。</p><p>　　在設計過程中培養(yǎng)了我的綜合運用機械設計課程及其他課程理論知識和利用生產實踐知識來解決實際問題的

63、能力，真正做到了學以致用。在此期間我和同學之間的互相幫助，共同面對機械設計課程設計當中遇到的困難，培養(yǎng)了我們的團隊精神。在這些過程當中我充分的認識到自己在知識理解和接受應用方面的不足，特別是自己的自學能力的欠缺,對于細節(jié)方面還是模棱兩可。也是能力有限，將來要進一步加強，今后的學習還要更加的努力。本次課程設計是對自己所學的知識的一次系統(tǒng)總結與應用。這次課程設計我學到了不少關于機械電子專業(yè)的知識。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己

64、的三年的大學生活做出總結,同時為將來工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，鍛煉了自己有問題要有途徑解決的能力，比如說可以上網查閱資料，去圖書館查閱書籍，到機械論壇請教高手等等。為今后自己的研究生生活打下一個良好的基礎。</p><p>　　總的說來,在這次設計中自己學到了很多的東西,取得一定的成績。我想這都是這次設計的價值所在,以后的日子以后自己應該更加努力認真,以冷靜沉著的心態(tài)去辦好每一

65、件事情!也希望今后能腳踏實地的走好每一步路，兢兢業(yè)業(yè)的學習，工作。這樣才能不斷提高自己。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 張迎新，雷文，姚靜波.C8051F系列SOC單片機原理及應用[M]. 第一版. 北京:國防工業(yè)出版社,2005.</p><p>　　[2]鮑可進.C8051F 單片機原理及應用[M

66、].北京:中國電力出版社.2006年1月</p><p>　　[3]C8051F040/1/2/3/4/5/6/7 數(shù)據手冊[R/OL].www.xhl.com.cn,2004</p><p>　　[4] 陳新，孫寧，張旭.一種便攜式工程機械振動信號采集系統(tǒng)的設計[J]. 傳感器與微系統(tǒng)(Transducer and Microsystem Technology)，2006,25(1):5

67、3~55. </p><p>　　[5] 張亞萍，馬明星. 虛擬儀器在汽車數(shù)據采集系統(tǒng)中的應用[J]. 現(xiàn)代設計技術，2009,3(1):17~20. </p><p>　　[6] 唐艷. 基于PIC單片機的軌檢車數(shù)據采集系統(tǒng)的設計[J]. 農業(yè)裝備與車輛工程（AGRICULTURAL EQUIPMENT&VEHICLE ENGINEERING），2007,7(192):27~29

68、. </p><p>　　[7] 程寅，張為公，趙馬泉，王東. 基于C8051F040的模型車無線控制系統(tǒng)的設計[J]. 現(xiàn)代電子技術，2009,17(304):98~100. </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　片上數(shù)采系統(tǒng)研究的主要內容是根據測量車間的發(fā)電機組或空壓機等大型旋轉機械的振動信號對設備進行分析。在該系

69、統(tǒng)中,數(shù)據采集系統(tǒng)能將模擬振動信號以適當?shù)念l率進行采樣,轉換成數(shù)字量,并及時的送給計算機進行分析和處理。根據項目的要求,設計并制作了一套基于旋轉機械故障診斷的數(shù)據采集系統(tǒng)。主要研究內容和工作如下: (1)設計了2種針對不同信號的調理電路,引入了電壓/ICP信號復用的設計,減少了元器件,節(jié)省了成本。 (2)采用SOC(System On Chip)單片機(C8051F020)作為數(shù)據采集系統(tǒng)的中央處理單元,提高了系統(tǒng)的可靠性和經濟性。根據

70、項目的要求擴展了外部存儲器模塊、液晶顯示模塊、串口通信模塊、鍵盤模塊、電源模塊、AD采樣模塊、電池電量測量模塊。 (3)在系統(tǒng)方面完成了相應擴展模塊的底層驅動的設計,實現(xiàn)了兩種不同的信號分析方式:數(shù)字方式和圖形方式,成功實現(xiàn)了片上數(shù)采系統(tǒng)采集到的信號能通過UARTO串口及時地傳送給上位機行較復雜的信號分析。 (4)探討了片上數(shù)采系統(tǒng)所需要考慮的抗干擾問題。研究了在工業(yè)現(xiàn)場的電磁環(huán)境下,片上系統(tǒng)的主要干擾來源及其解決方法,并著重在系統(tǒng)的設