智能精密水压力发生器的研制

摘要

智能精密水压力发生器是重要的控制水压力的仪器.它可以取代常规的室内压力源;可以产生不同频率、不同幅度的动态水压力波形;同时可以根据设定的压力值进行水压力的稳态控制.该文就是根据实际情况,阐述了硕士论文课题工作中开发的水压力发生器的工作基本原理和设计过程中所涉及到的基本知识,并对关键环节进行了详细分析.该文所述的水压力发生器是以单片机AT89C52为核心部件的工作系统,通过C语言编制的软件程序支持,能够对各种电信号进行处理、运算,继而驱动步进电机执行相应工作,实现对水压力的闭环控制.同时,对电机工作中出现的故障情况也可以做出紧急处理.该文还对单片机与PC机之间进行通讯、实施PC机控制的工作做了一定的研究和探讨.作为水压力发生器的PC机程序,采用Visual Basic语言编写;它能够对单片机发送命令信号,对水压力信号进行接收、显示,从而能够更加直观地观察到系统的工作情况;同时,能够保存数据,并自动进行数据分析处理.从而使整个测控系统更具数字化、智能化.经过现场实际调试,运行结果表明:系统整体设计合理、性能可靠,实现了预期的设计目标.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1引言

1.2国内外技术概况及发展趋势

1.3课题的设计要求和论文的主要内容

2总体方案的设计

2.1课题总体方案设计思路

2.2课题总体方案设简介

2.3具备自学习功能的测控系统

3系统硬件电路的研制

3.1系统硬件设计原则

3.2系统硬件总体结构设计

3.3单片机的选择及系统扩展设计

3.3.1单片机AT89C52的选择及其特性

3.3.2存储器的扩展

3.3.3 I/O口的扩展

3.3.4直流稳压电源的选用

3.4系统前向通道接的设计

3.4.1水压力反馈信号输入接口

3.4.2系统调零参数信号输入接口

3.4.3 A/D转换及A/D转换模块TLC2543

3.4.4关于基准电压

3.5系统后向通道接口设计

3.5.1步进电机接口

3.5.2报警电路

3.6系统人机通道的设计

3.6.1 LCD显示接口电路

3.6.2工作指示发光电路

3.6.3键盘接口电路

3.6.4控制面板及后面板的设计

3.7相互通道配置与接口技术

3.7.1串行通讯总线接口标准RS-232C的选用

3.7.2 MAX232芯片介绍与电路图

4执行机构的研制

4.1步进电机及适配驱动器

4.1.1步进电机

4.1.2步进电机驱动器

4.2滚珠丝杠

4.3压力变送器

4.4气缸

4.5行程开关

4.6其它机械构件

5系统软件设计

5.1软件设计概述及C语言的选用

5.2单片机自学习过程及程序

5.3动态和静态水压力的实现

5.3.1三角波的实现

5.3.2静态压力的实现

5.4单片机通信软件的编制

5.4.1单片机发送数据子程序

5.4.2单片机接收数据子程序

5.5 PC机软件的编制

6系统可靠性及抗干扰设计

6.1硬件抗干扰设计

6.2软件抗干扰设计

6.3看门狗电路在抗干扰设计中的应用

7系统调试过程及误差分析

7.1实验室仿真调试及脱机调试

7.2现场仿真调试及脱机调试

7.3系统误差与精度分析

7.4智能精密水压力发生器的技术特征

8结论与展望

参考文献

致谢

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