毕业论文——带传动参数测量系统设计.doc

带传动参数测量系统设计摘要本研究项目的主要目的是利用目前先进的计算机技术和新器件，即目前最新型的RISC单片机之一(AVR单片机)且具有快速数据分析处理、人机交互优势的微型计算机进行研究开发，最终将开发一个高效能的单片机与微型计算机结合的应用系统。该系统为具有先进水平的带传动参数测量系统。此系统运用于教学，具有测量精度高、测量速度快、测量数据可靠性强等优点。不仅能满足带传动实验教学的基本要求，还能让学生从中学习到电力电子技术、计算机控制技术和数据处理技术等方面的实际知识。因此该系统将具有很大的实际应用价值。本文对该带传动参数测量系统从各个方面进行了介绍。第一部分为绪论简要介绍了该课题的提出背景与展望。第二部分重点介绍了带传动实验装置的基本结构、工作原理。第三部分介绍了测量系统的硬件组成，重点介绍了核心器件RISC的单片机AT90S8515及其系统与传感器的测量原理。第四部分包括带传动参数测量系统的软件组成、下位机与上位机的通讯协议以数据处理分析方法。最后，讨论了该系统有待完善或发展的方向。关键字：转矩；转速；测量；AT90S8515；带传动DesignofParameterMeasureofBeltDriveSystemAbstractThemainobjectofthisprojectisthedevelopmentoftheapplicationsystembytheadvancedcomputingtechnologyandapparatus,whichisakindofRISCmicrocontroller,AVRmicrocontroller,andpersonalcomputersthathavetheadvantageovermanagingcomplexdatasandhuman-machineinteraction.Finallyweareexpectedtodevelopanapplicationsystemcombininggreatefficientmicrocontrollerswithpersonalcomputers,whichistheparametermeasureofbeltdrivesystem.Oursystemisfitforteachingbecauseofthehighmeasuringprecision,rapidresponsetimeandoperationalreliability.Thesystemnotonlyfilltheexperimentteachingrequirementsbutalsopromotestudentslearntopowerelectronictechnology、computercontroltechnology、dataprocessingknowledgeandsoon.Thesystemisofgreatpracticalapplicationvalues.Inthispaper,wecompletelyintroducetheparametermeasureofbeltdrivesysteminthefollowingfoursections.Inchapterone,weintroducethebackgroundanddevelopmentofthetopic.Inchaptertwo,weintroducethefundamentalstructureandoperatingprinciplesoftheparametermeasureofbeltdrive.Inchapterthree,weintroducethehardwaresystem.MuchattentionispaidtoAT90S8515microcontrollerofRISCstructureasthekernelcomponentsandphilosophyofmeasurementofsensor.Inchapterfourweintroducethecommunicationagreementbetweenupmachineandmachineofparametermeasureofbeltdrive、dataprocessingsanddataanalysismethods.Finally,wediscusstheconclusionandprospectforfutureimprovement.Keywords:torsion、revolvingspeed、measurement、AT90S8515、目录摘要.1Abstract.2目录.I1.绪论.11.1引言.11.2带传动的特点.11.3我国带传动技术现状和发展前景.21.4国内外的研究现状.31.5课题的提出.42.测试原理.52.1转速的测量.52.1.1测频率法.52.1.2测周期法.62.1.3多周期测频法.62.2转速测量方法误差分析、比较与结论.72.2.1测频率法.72.2.2测周期法.72.2.3多周期测频率法.82.3转矩的测量.82.3.1转矩概述.92.3.2转矩测量原理.102.4总体方案设计.123.理论依据.143.1带传动实验内容.143.2带传动实验台微机控制系统组成.143.3实验台的构造及原理.164.硬件设计说明.174.1RISC(REDUCEDINSTRUCTIONSETCOMPUTER精简指令).174.2AVR单片机.174.2.1ATMEL的产品特点.174.2.2AVR单片机概述.184.3JN338智能数字式转矩转速传感器概述.224.3.1压力传感器的简介.224.3.2JN338的主要特性如下.234.3.3传感器的主要技术参数：.244.3.4插座引脚及功能.254.4工作原理.254.4.1转矩测量原理.254.4.2转速测量原理.264.5传感器信号输出.264.5.1转矩输出.274.5.2转速输出.274.5.3轴输出功率.284.5.4实验参数计算.284.6具体应用.284.6.1基于AVR（AT90S8515）的CAN协议数据采集软件实现的硬件设计.294.6.2设计实现的功能.305.软件系统设计.315.1绘图软件.315.2编程软件.325.2.1单片机控制系统的软件