开题报告带传动测试系统的软件设计.doc

本文档系作者精心整理编辑，实用价值高。本 科 生 毕 业 设 计（论文）开题报告（2008届）题目：带传动测试系统的软件设计 一、 选题的背景和意义在机械传动系统中,经常采用带传动来传递运动和动力,带传动试验台是带传动特性测量的主要手段。但目前的带传动试验台,因试验结果的稳定性和再现性差,难以根据测试的数据作出要求的- F、- 关系曲线,直接影响了测试的效果。其主要原因就是带传动实验系统的运动参数,动力参数的测量仪表精度低、误差大、易损坏,测量方法不能达到同步实时测量,采用单片机开发了一种主从带轮速度非接触式的同步测量转速及滑差率实时显示的动态测试仪,并通过该测试仪使数据同时传输给PC 机,PC 机数据处理将带传动动态特性、各种因素对带传动能力的影响快速、准确、直观地表达出来。随着计算机技术的飞速发展,数据采集与处理在生产及科研中也迅速得到应用。利用具有良好可视化界面的Visual Basic (VB) 对系统进行开发。VB 是基于Windows 环境下的一种可视化、面向对象、采用事件驱动的编程工具,它具有高效、简单易学及功能强大的特点。但是VB 也有其自身的不足,它不具备直接对硬件I/ O 端口进行访问的能力,而在工业测控系统中,需要计算机从现场获取实际数据或发出控制命令,这就需要计算机实现对I/O 端口的控制和访问。因此对基于VB 的数据采集与处理系统进行了研究,很好地解决了这一问题。随着计算机技术尤其是单片机微型机技术的发展，人们已越来越多地采用单片机来对一些工业控制系统中如温度，流量和压力等参数进行检测和控制。PC机具有强大的监控和管理功能，而单片机则具有快速及灵活的控制特点，通过PC机的RS232串行接口志外部设备进行通信，是许多测控系统中常用的一种通信解决方案。因此如何实现PC机与单片机之间的通讯具有非常重要的现实意义。利用微机及接口技术对带传动性能进行测试,将采集的数据进行处理,显示、打印输出实验报表和曲线,大大提高了实验精度,简化了数据处理过程。二、 研究的基本内容和拟解决的主要问题研究的思路是设计一款利用RS232通信串口来解决单片机和计算机的通信,使测试系统的数据直接反应到计算机上,并有存储数据功能.本放研究的内容如下:采用传感器对带传动的转速及转拒进行测试,利用MSC-51单片机进行解码,并通过扩展外部电路,控制传感器的测试,同时利用Visual Basic6.0制做一个简单的控制界面,控制单片机对数据的接收和发送, 还能对测量到的数据进行处理与分析，并输出滑动曲线、效率曲线和所有实验数据。测试仪能够将带传动的动态特性,各种因素对带传动能力的影响快速、准确、直观地表达出来。它可将影响带传动能力的因素量化,并将它们对弹性滑动、打滑的影响程度直接显示出来,大大提高了实验效率和实验效果。为了使测试仪使用方便，运行平稳可靠，人机交互性好。本课题拟解决的关键性问题有：(1)选用合适的单片机及外围元器件型号或者自己制作元器件，以提高性价比，并在满足要求的情况下使材料得到最大的应用。(2)设计一个简单的计算机界面实现数据的接收和发送,并对接收到的数据进行简单的处理.(3)编制合理的单片机接收和发送程序及A/D转换器三、 研究方法及措施针对以上所提出的问题，本课题的首要任务就是制做一个控制界面,能够实现计算机和单片机的通信功能,并选择好元器件，用软件的方法对传感器解码。同时输出电机电路，数码管电路等的控制信号，以实现对带传动的转速和转矩的测量。设计出能方便简单的对传感器测量到的数据进行传输和自动处理的带传动测试系统.发现带传动测试存在的不足，利用Visual Basic6.0中的MSComm控件,单片机原理与接口技术，RS232串口原理等，在现有的实验设备条件下进行制作和调试。研究的主要方法是：采用单片机实现测量数据的传输,发送等功能。该实验台由MCS-51单片机的最小系统设计，通过速度传感器和应变片传感器测量带传动的主从动轮的转速和转矩,并通过R3232串口把数据传输给计算机。电路分为六个部分，分别是电源部分、显示部分、RS232串口部分、传感器部分、鸣响提示部分、单片机主控器件部分等。电源部分通过外接插座输出5V电压，以提供鸣响电路、显示电路和单片机工作所需要的电源。显示部分分别有七段数码管显示，显示的数字与字符通过软件编写。传感器测量数据受单片机控制，通过VB控制界面来接收传感器测量数据，并进行处理。VB界面由动态通讯、数据处理、数据实时显示、曲线绘制、打印输出、数据保存等功能模块组成。其中显示参数可在转速和转矩之间来回切换,显示曲线可在转速- 时间和转矩- 时间之间切换,曲线的幅度大小可任意调节,并通过设置曲线幅度的大小对曲线进行放大。而鸣响电路则是在开启和关闭是配合传感器测量数据时发出断续的提示音，以便用户感知传感器工作是否正常。 四、研究工作的步骤、进度实验步骤如下：(1)选用合适的单片机型号、各种元器件，确定大概的控制方案，(2)画出系统电路图，绘制机械部分的图纸。(3)编写合理的VB界面及编写程序并在仿真器上进行调试，(4)调试到解决所有问题后焊接电路板，烧结程序。 五、主要参考文献1 余以道，郭迎福等.带传动理论与新型带传动M.国防工业出版社.2006,2. 2 濮良贵,纪名刚,机械设计(第七版)M.高等教育出版,2006,43 李飞,王江萍,孙志英. 基于VB的数据采集与处理系统的研究J.西安石油大学机械工程学院,西安7100654 李鸿吉.Visual Basic 610 中文版编程方法详解M. 北京:科学出版社,20015 范逸之.Visual Basic 与分布式监控系统RS - 232/ 485 串行通信M. 北京:清华大学出版社,20021.6 李国平, 艾长胜, 王新华, 孙选, 王娜. 带传动计算机测试系统研制J.济南大学机械工程学院,山东济南.250022 7 RS232 RS422 RS485的串口通讯区别J.远程测控终端. 2007.128 徐仁贵，廖哲智.单片微型计算机应用技术M.北京：机械工业出版社，2001：137.138。9 Inwhee Joe.Internet-Based Device Communication Protocol with the Client/Server Role ExchangeM. Springer Berlin/Heidelberg.200410 Muhammad H Rashid.Microelectronic ciruits:Analysis and DesignM.北京：科学出版社.2002。11 韩建国,马静.单片机原理及应用M北京：中国计量出版社2006.912 李长林.Visual Basic 串口通信技术与典型实例M.清华大学出版社.2006.4。13 李敏,孟臣. 电动机转矩转速的计算机测试系统J.仪表技术与传感器,2003,(01).14 陈三风，刘晓波.基于VB6.0 与单片机串行通信的数据采集系统设计J.