基于USB總線的弧焊電參數(shù)檢測分析系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、本論文開發(fā)設(shè)計(jì)了基于USB型單片機(jī)C8051F320的弧焊參數(shù)虛擬儀器檢測分析系統(tǒng)。本系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成，以焊接電流、電弧電壓為數(shù)據(jù)采集信號(hào)源。文中對涉及到的USB2.0通信協(xié)議、小波分析理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論進(jìn)行了必要的闡述，對系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)和主要軟件功能進(jìn)行了詳細(xì)的分析說明。 硬件系統(tǒng)利用單片機(jī)C8051F320構(gòu)筑信號(hào)采集硬件核心，該型號(hào)單片機(jī)由美國Cygnal公司推出，自帶USB2.0協(xié)議的U

2、SB控制器，并集成A/D轉(zhuǎn)換模塊，因此硬件電路設(shè)計(jì)更簡便，可實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的高速、實(shí)時(shí)傳輸。采用這種硬件設(shè)計(jì)方案，其成本大大低于目前使用最多的插入式數(shù)據(jù)采集卡，并且充分發(fā)揮單片機(jī)開發(fā)性能優(yōu)越，使用靈活的特點(diǎn)，具有USB設(shè)備即插即用、熱插拔的優(yōu)點(diǎn)，便于實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)集成，與數(shù)字化焊機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。 軟件系統(tǒng)由下位機(jī)程序、USB驅(qū)動(dòng)程序和上位機(jī)程序組成。下位機(jī)程序即固件程序用C語言開發(fā)；USB驅(qū)動(dòng)程序采用美國國家儀器（NI）公司提供

3、的VISA軟件包來自動(dòng)生成，實(shí)現(xiàn)對USB設(shè)備的控制；上位機(jī)程序即高級(jí)應(yīng)用程序采用NI公司推出的LabVIEW7.1語言開發(fā)。LabVIEW是一種圖形化的編程方式，使程序編制更快捷、直觀，且易于調(diào)試、理解和維護(hù)。 整個(gè)系統(tǒng)具有信號(hào)實(shí)時(shí)采集、波形數(shù)據(jù)顯示與回放、任意數(shù)據(jù)段截取、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、打印輸出等功能。本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的分析功能有最高至8層小波消噪、弧焊過程特征信息的小波提取、瞬時(shí)U-I圖繪制、電弧電壓概率密度分布圖繪制、焊接電流概率密