资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共75页)
编号：516562
类型：共享资源
大小：2.51MB
格式：RAR
上传时间：2015-11-12
上传人：QQ28****1120
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
辽宁
IP属地：辽宁
6
积分
- 关 键 词：
-
机械毕业设计
- 资源描述：
-
测控技术与仪器课程设计,机械毕业设计
- 内容简介：
-
测控技术与仪器课程设计 目 录 一、精密测试数据采集系统 . 3 1.绪论 . 3 1.1 设计目标 . 3 1.2.设计内容概述 . 3 2.数据采集系统综述 . 2 2.1.传感器 . 2 2.2.前置放大器 . 3 2. .滤波器 . 3 2. .多路模拟开关 . 3 2.5.采样 /保持器 . 4 2.6.模 /数转换器 . 4 2.7.计算机系统 . 4 2.8.定时与逻辑控制电路 . 4 测控技术与仪器课程设计 测控技术与仪器专业 05 级综合设计 nts测控技术与仪器课程设计 1 3.信号调理电路的设计 . 5 3.集成运算放大电路的简介及选用 . 5 4.信号的滤波 . 9 4. .频率混叠和采样定理 . 9 4.2 切比雪夫低通滤波器的设计 . 10 4.2.1 滤波器概述 . 10 5.数模转换 . 21 5.1.AD0809 的简介及使用方法 . 21 5.1.1 AD0809 的逻辑结构 . 21 5.1.2 AD0809 的工作原理 . 21 5.1.3 ADC0809 应用说明 . 22 5.1.4 AD0809 的应用 . 22 5.2.AD0809 数据采集的 c 语言程序 . 22 6.PC 机与单片机通信 (RS232 协议 ) . 25 6.1 RS-232 协议 . 25 6.2 单片机与上位机通讯硬件及 c 程序 . 25 二、 PC机与单片机串口通信 . 27 1.绪 论 . 28 1.1 设计任务 . 28 1.2 设计方案 . 29 2.串口通信基本原理 . 30 2.1 单片机组成 . 30 2.1.1 程序计数器 PC . 30 2.1.2 累加器 ACC . 30 2.1.3 寄存器 . 30 2.2 RS-232通信协议 . 33 2.2.1.电气特性 . 34 2.2.2、 RS-232C 的接口信号 . 34 2.3单片机串行通信方法 . 36 2.3.1 与串行口有关的 SFR . 36 2.3.2. 串行口的工作方式 . 37 2.3.3 串行口初始化 . 38 3 器件原理及连接 . 39 3.1 LED数码显示管 . 39 3.2 MAX232 . 40 3.3 DB9串行接口 . 43 4.软件设计 . 44 4.1 MSCOMM控件 . 44 4.1.1. 事件驱动法 . 44 4.1.2. 查询法 . 44 4.2程序设计简介 . 45 4.2.1.上位机人机通信界面 . 45 4.2.2.程序的仿真调试 . 47 4.3 LED显示流程图 . 48 nts测控技术与仪器课程设计 2 三、精密丝杆加工工艺设计 . 51 1.设计任务书 . 51 1.1 设计目的 . 51 1.2 设计要求 . 51 1.3 题目 . 51 1.4 设计要求 . 52 1.5 原始数据 . 52 1.6 设计简图 . 52 1.7 提交材料 . 52 2、总体方案设计 . 53 2.1 丝 杆牙型设计 . 53 2 2 丝杆加工工艺过程设计 . 53 3、工装设计 . 54 3.1 夹具设计 . 54 2.1.1 铣键槽专用夹具 . 54 3.1.2 车 /磨专用夹具 . 54 3.2 工装方案设计 . 55 3.2.1 工艺基准设计 . 55 3.2.2 精车工装设计 . 55 4、工艺路线设计 . 55 4.1 下料及校直 . 55 4.2 球化退火 . 56 工艺参数 . 56 4 3 切端面 . 56 4.4 打顶尖孔 . 57 工艺参数 . 57 4.5 粗车外圆、小轴肩及倒两端倒角 . 57 工艺参数 . 57 4.6 粗车螺纹 . 58 4.7 去应力退火 . 58 4.8 粗磨外圆及轴肩 . 59 4.8.1 外圆磨削的形式 . 59 4.8.2 外圆磨削的方法 . 59 4.8.3 工艺参数 . 59 4.9 半精车螺纹 . 60 4.9.1 精车刀具 . 60 4.9.2 丝杆车床 . 60 4.9.3 工艺参数 . 60 4.10 铣键槽 . 61 工艺参数 . 61 4.11 淬火 . 61 工艺参数： . 62 4.12 回火 . 62 工艺参数 . 62 nts测控技术与仪器课程设计 3 4.13 粗磨外圆 . 62 外圆磨削的方法 . 62 工艺参数 . 63 4.14 粗 磨螺纹 . 63 4.15 低温时效 . 63 工艺参数 . 63 4.16 研磨两顶尖孔 . 63 4.17 精磨外圆 . 64 高精度、小粗糙度磨削 . 64 工艺参数 . 64 4.18 精磨螺纹 . 64 4.19 丝杆的检验、储存 . 64 5、精密丝杆的加工精度分析 . 66 5、 1 车削螺纹精 度分析 . 66 5.1.1 螺距误差 . 66 5.1.2 牙型误差 . 69 5.2 磨削螺纹精度分析 . 69 设计小结 . 71 参考文献 . 72 一、精密测试数据采集系统 1.绪论 1.1 设计目标 针对国际电工电压标准（ +、 -） 5v 的规定。要求能根据信号源电压的范围进行调理和计算，并能根据采样定理设计满足要求的滤波器，然 后针对处理后的电压值进行 A/D转换、数据标定以及数码显示。 1.2.设计内容 概述 1利用运算电路把不同电压范围的信号处理到 +5v至 -5v之间 nts测控技术与仪器课程设计 2 2根据采样定理，利用有源滤波器对信号进行抗混滤波 3利用 ADC0809等器件对数据进行 A/D转换，采用 c语言编写 A/D 转换过程。 4编写 c语言上位机通讯程序（采用 rs232 协议）实现对底层数据的采集与处理。 5已知数据 信号电压范围： -0.5v 4.5v；频率成分：信号频率 50 300Hz，干扰频率 650 750Hz；滤波器类型 :切比雪夫有源滤波器，通带增益 Kp=1。 2.数据采集系统综述 数据采集（ Data Acquisition）就是将要获取的信息通过传感器转换为信号，并经过信号调理、采样、量化、编码和传输等步骤，最后送到计算机系统中进行处理、分析、存储和显示。相应的系统称为数据采集系统。一个数据采集系统通常是由传感器（ sensor）、信号调理电路（ signal conditioning circuit）、 A/D转换器（ analog-digital converter， ADC）及微型计算机等 4个主要部分组成。信号调理电路包括信号放大、隔离、模拟滤波、多路转换等。 数 据采集系统的任务，就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机进行相应的计算和处理，得到所需的数据。同时，将计算机得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的见识，其中一部分数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。 数据采集系统性能的好坏，主要取决于它的精度和速度。在保证精度的条件下，应有尽可能高的采样速度，以满足实时采集、实时处理和实时控制对速度的要求。 数据采集系统主要有硬件和软件两部分组成，其中硬件部分又可分为模拟部分和数字部分。计算机数据采集系统的硬 件基本组成如下图 1所示。图 1 计算机数据采集系统的硬件基本组成 从图 1可以看出，计算机数据采集系统一般有传感器、前置放大器、滤波器、多路模拟开关、采样 /保持（ /）器、模数（ /）转换器和计算机系统组成。以下介绍各个组成部分的功能。 2.1.传感器 传感器的作用是把非电的物理量 （ 如速度 、 温度 、 压力等 ） 转变成模拟电量 （ 如电压 、 电流 、 电阻或频率 ）。 nts测控技术与仪器课程设计 3 2.2.前置放大器 前置放大器用来放大和缓冲输入信号。由于传感器输出的信号较小（如：常用热电偶的输出变化往往在几毫伏到几十毫伏之间，电阻应变片 输出电压的变化只有几个毫伏），因此需要加以放大以满足大多数 /转换器的慢量程输入的要求。此外，某些传感器内阻比较大，输出功率较小，这样放大器还起到阻抗变换器的作用来缓冲输入信号。由于各类传感器输出信号的情况各不相同，因此放大器的种类也较多。例如，为了减少输入信号的共模分量，就产生了各种差分放大器、仪用放大器和隔离放大器；为了减少放大器输出的漂移，就产生了斩波稳零和激光修正的精密放大器 。 2. .滤波器 传感器以及后续处理电路中的器件常会产生噪声，人为的发射源也可以通过各种耦合渠道使信号通道感染上 噪声。例如，工频信号可以成为一种人为的干扰源。为了提高模拟输入信号的信噪比，常常需要使用滤波器对噪声信号进行一定的衰减。 2. .多路模拟开关 在数据采集系统中，往往要对多个物理量进行采集，即所谓多路巡回检测，这可以通过多路模拟开关来实现，这样可以简化设计，降低成本。多路模拟开关可以分时选通来自多个输入通道中的某一路通道。因此，在多路模拟开关后的单元电路，如采样 /保持电路、模 /数转换电路以及处理器电路等，只需要一套即可，这样可以节省成本和体积，但这仅适用于物理量变化比较缓慢、变化周期在数十至数百毫秒之间的情 况下。因为这时可以使用普通的微秒级 /转换器从容地分时处理这些信号。但当分时通道较多时，必须注意泄露及逻辑安排等问题，当信号频率较高时，使用多路分路开关后，对 A/D的转换速率要求也随之上升。在数据通过虑超过 4050kHz 时，一般不宜使用分时的多路开关技术。模拟多路开关有时也可以安排在放大器之前，但当输入的信号电平较低时，需注意选择多路模拟开关的类型；若选用集成电路的模拟多路开关，由于它比干簧或继电器组成的多路模拟开关导通电阻大、泄露电流大，因而有较大的误差产生。所以要根据具体情况来选择多路模拟开关。 一 般模拟多路开关有 2N 个模拟输入端， N个通道选择器，由 N个选通信号控制选择其中一个开关闭合，使对应的模拟输入端与多路开关的输出端接通，让该路模拟信号通过。有规律地周期性改变 N个选通信号，可以按固定的序列周期性闭合各个开关，构成一个周期性分组的分时复用输出信号，由后面的 A/D转换器分时复用对个通道模拟信号进行周期性转换。 nts测控技术与仪器课程设计 4 2.5.采样 /保持器 多路模拟开关之后是模拟通道的转换部分，它包括采样 /保持电路和 A/D转换电路。采样 /保持电路的作用是快速拾取多路模拟开关输 出的子样脉冲，并保持幅值恒定，以提高 A/D 转换器的转换精度，如果把采样 /保持电路放在模拟多路开关之前（毎道一个），还可实现对瞬时信号同时进行采样。 A/D 转换器完成一次转换需要一定的时间，在这段时间内希望 A/D 转换器输入端的模拟信号电压保持不变，以保证有较高的转换精度。这可以利用采样 /保持器来实现，采样 /保持器的加入，大大提高了数据采集系统的采样频率。 2.6.模 /数转换器 采样 /保持电路输出的信号送至 A/D 转换器， A/D 转换器是模拟输入通道的关键电路。由于输入信号变化的速度不同，系统对分辨率、精度、转换速 率及成本的要求也不同，因此 /转换器的种类也较多。目前，采样 /保持电路和 /转换电路普遍采用单片集成电路，有的单片 A/D 转换器内部还包含有采样 /保持电路、基准电源和接口电路。 A/D转换器的结果输出给计算机，有的采用并行输出，有的则采用串行输出。使用串行输出结果的方式对长距离传输和需要光电隔离的场合较为有利。 2.7.计算机系统 计算机系统是整个计算机数据采集系统的核心。计算机控制整个计算机数据采集系统的正常工作，并且把 A/D转换器输出的结果读入到内存，进行必要的数据分析和数据处理。计算机系统包括计算机硬 件和计算机软件，其中计算机硬件是计算机系统的基础，而计算机软件是计算机系统的灵魂。 2.8.定时与逻辑控制电路 定时电路就是按照各个器件的工作次序产生各种时钟信号，而逻辑控制电路是依据时序信号产生各种逻辑控制信号。数据采集系统个器件的定时关系是比较严格的，如果定时不合适就会严重影响系统的精度。 微型计算机数据采集系统的特点是： （ 1）系统结构简单，技术上容易实现，能够满足中、小规模数据采集的要求。 （ 2）微型计算机对环境的要求不是很高，能够在比较恶劣的环境下工作。 （ 3）微型计算机的价格低廉，降低了数据采集 的成本。 （ 4）微型计算机数据采集系统可作为集散型数据采集系统的一个基本组成部分。 （ 5）微型计算机的各种 I/O模板及软件 比较齐全，很容易构成系统，便于使用和维 护 nts测控技术与仪器课程设计 5 3.信号调理电路 的设计 3. 集成运算放大电路的简介 及选用 运算放大器（常简称为“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”，此名称一直延续至今。运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。 随着半导体技术的发展，如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。现今运放的种类繁多，广泛应用于几乎所有的行业当中。 按照集成运算放大器的参数来分 ,集成运算放大器可分为： 通用型运算放大器 、 高阻型运算放大器 、 低温漂型运算放大器 、 高速型运算放大器 、 低功耗型运算放大器 、 高压大功率型运算放大器 。 其 主要参数 ： 1.共模输入电阻 (RINCM) 该参数表示运算放大器工作在线性区时，输入共模电压范围与该范围内偏置电流的变化量之比。 2.直流共模抑制 (CMRDC) 该参数用于衡量运算
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号