非接触式位移测试系统修改意见

1、 作者：你们的论文我已经阅读，文章选题很实用，采用的技术方案也很好。会引起读者的兴趣的。但是，文章叙述不够完整，图纸不能充分的反映你们的设计思想，（文中标注）如果不是保密的话，请你们给于补充修改。另外，论文是写自己的成果。诸如XX器件有什么什么的优点，价廉物美的话是别人的，最好少写些。（文中标注）方案论证在我刊一般被压缩或删除，只要直接写为什么选用XX器件就行了。非接触式刚体（道轨）位移测试系统德州学院 刘金鹏 郭国 张利国 指导老师 李丽欣 李海彦 张福安 XXX年毕昇杯获XX奖一 引言高速列车在弯道处对轨道的作用力是巨大的，可能使道轨在三维空间均会发生位移，从而导致安全事故的发生

2、。目前的铁道形变检测手段还不完善，人工测量麻烦且不精确，基于对道轨三维位移量的智能测量，我们设计了本系统，可精确非接触测量道轨在三维方向上的位移量。二 测量原理液晶显示模块MSP430测量仪 控制核心按键功能选择步进电机驱动模块通过步进电机控制激光发射器上下移动通过步进电机控制激光发射器左右摆动PT2272无线接收模块PT2262无线发射模块MSP430模拟道轨控制核心Opt101光电转换模块图1 系统整体框图系统整体框图如图1所示： 测量仪通过两个步进电机分别控制十字激光束上下左右摆动，寻找模拟道轨上的传感器（Opt101），模拟道轨通过采传感器（Opt101）上的电压信号，将对准信号通过P

3、T2262发回测量仪，测量仪通过PT2272接收对准信号，通过数步进电机脉冲判断道轨在三维方向的位移，并将位移数据显示在液晶屏上。标注几个按键？起什么作用？三 系统设计方案1 测量仪设计方案1.1控制模块选择MSP430系列单片机属于超低功耗系列单片机，内部CPU采用当前流行的精简指令集（RISC）结构，运算速度快。并且结合TI的高性能模拟技术，再加上其工作稳定的系统和方便高效的开发环境，因此我们选择MSP430系列单片机作为控制模块。其最小系统原理图如图2所示: 图2 MSP430F168最小系统原理图（）1.2电机控制模块选择 TA8435在细分、半步、整步几种工作模式之间切换相当容易，并

4、且在速度较高时，在整步或半步工作模式下，步进电机运行稳定，振动小、噪声也小。同时使用TA8435控制步进电机具有价格低、控制简单、工作可靠等特点。其电路图如图3所示：MPS430的那么多脚，只写出引脚序号和内部管脚名称，这是器件厂设计资料，网上读者可以查到，读者想知道引脚接到那里，如LCD什么脚，图中没有。此图分辨率不能达到制版级，不利于排版，请提供高分辨率或原图文件。图3 TA8435控制步进电机电路图 1.3无线收发模块此图设计有致命性错误，358的5678侧，第5脚0偏置，不能线性小信号放大传感器接哪里？D1，d1等标号接哪里？Q5型号？图5 PT2262无线发射模块电路原理图PT227

5、2PT2272图4 PT2272无线接收模块电路原理图PT2262 和PT2272是CMOS工艺制造，低功耗，外部元器件少，工作电压范围宽，地址编码多，价格便宜我们选择PT2262和PT2272模块（PT2272到底是集成电路还是模块？）。并且在这里只是要求无线传输距离在2m之内，没有必要选用现在比较流行的射频无线传输。因此选择PT2262和PT2272作为无线传输模块（是买一片PT2272电路还是买IC自己焊接成模块？如果买现成的模块，就不必介绍内部图，倒要求画出外部图如如何接传感器，这里没有！标注接几路传感器？如何编码？解码？）。PT2272无线接收模块电路原理图如图4所示，PT2262无

6、线发射模块电路原理图如图5所示。1.4光电转换模块因为十字线激光束其波长在500nm800nm之间，而Opt101（内部应用原理图如图6所示）正好对这一范围的光敏感性最强，抗外界干扰能力强。并且对每一个光强对应产生一个合适的模拟电压。（作者：我的激光知识浅薄，请施教十字线激光是什么器件，为什么能发出500nm800nm这么宽波长的光谱？标注需要对读者介绍用什么型号的激光器，如何提供其电源）1.5机械设计方案 图6 Opt101内部原理图根据仪器测试功能，激光源必须具备水平转动和竖直移动两种运动方式，故机械结构均采用行星齿轮与直齿圆柱齿轮外啮合的减速机构，其中激光发射器固定在由行星齿轮太阳齿中心

7、轴的曲柄结构上。水平摆转结构左右摆转角度为120°。竖直移动距离可根据测量要求设定，本结构上下移动范围为5cm。外框请和连线区别开来2刚体装置设计 由于条件所限我们用一段刚体装置来模拟导轨。在模拟道轨的刚体上分别设有由Opt101组成的5个激光线接收传感器。在刚体上的分布如图7 所示。图7 Opt101在刚体变化模型上的分布 当激光束对准水平位置传感器时，则左右传感器有一个最大电压，同理当激光束对准其他传感器时，也有一个最大电压。通过计竖直移动减速机构的步进电机转动所需脉冲个数，从而得到激光束在刚体上下方向上移动的位移量。通过计水平摆转减速机构的步进电机转动所需脉冲个数，再利用步进电

8、机转20个脉冲即可使激光线在刚体上摆过1mm的关系，即可得到刚体在左右方向的位移。测前后距离时，先让竖直激光束对准上下传感器，然后再对准前后传感器，计下水平减速机构步进电机转动的脉冲个数，从而得到激光线水平摆转的角度，再用上下传感器与前后传感器之间的固定距离除以tan，即可得出刚体在前后方向上的位移。四 程序流程图及部分程序程序流程图如图8所示。部分程序如下所示：一般在正文中提供的程序是关键性的部分程序，这里提供的程序既不完整也不关键，特别是XX初始化程序，谁都知道要写的程序。 建议将：光电检测，控制电机的子程序放在这里，并加详细的注释。如果作者同意的话，可以将全部程序放在本刊网上供特别感兴趣

9、的读者下载。#include<msp430x16x.h>#include "define.h"#include "12864yejing.h"int main(void) WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD; /关看门狗定时器 init_zhongduan(); / 初始化按键 P4DIR&=(BIT0+BIT1+BIT2+BIT3+BIT4+BIT5); /初始化 无线模块 int_clk(); /初始化时钟 init_lcd(); /初始化液晶 _EINT(); /开外部中断开始 while(1) 菜单 if(g<=2

10、) init_chujiemian(); /初始化液晶显示字符初始化对准（识别刚体左右和上下位置） g+; while(flag_1=1) switch(P4IN&0X0f) /按键选择判断收到对准信号收到完毕信号测量完毕屏显示数据 case 0x03: case 0x0c: 初始化调整（识别刚体前后位置） case 0x0f: #pragma vector=PORT1_VECTOR /外部中断子函数_interrupt void PORT1(void) 改变刚体三维位移 进行测量 （如何测量？） 五 PCB制版图PCB制版图如图9所示：图9 PCB制版图结束（没有循环？）图8 程序流程图此图分辨率不能达到制版级，不利于排版，请提供高分辨率或原图文件。标出接口接到哪里如LCD，键盘六装配与调试 （标注） 七心得和体会 通过这一届“毕昇杯”竞赛，我们团队深刻体会到了培养创新思想的重要性。只有我们不断