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基于STC89C58RD的真空阀自动检测系统的设计

作　者: 向凤琴
导　师: 周凤星
学　校: 武汉科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: AD9834 数据采集 上位机通信 真空压力
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 28次
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内容摘要


真空阀广泛应用于汽车的油路、气路、空调系统、尾气回收等系统中。目前国内对真空阀的需求很大,但依赖于从国外进口,为了避免在供货周期和价格等方面处于被动地位,国内一些优秀的阀生产厂家开始自主开发真空阀。国外的真空阀检测系统基本不对外出售,国内主要通过手工方式检测,导致检测精度不高,效率低。要想真空阀国产化甚至出口到国外,需要提供真空阀的检测数据来判断生产的阀是否合格,为此我们自主研发了真空阀自动检测系统。该系统能够检测真空阀的短路、断路情况,真空阀电压吸合与释放时间,真空打压与释放时间,阀的泄漏量等性能参数。系统包括电源子系统,检测子系统,上位机通信界面和真空桶等部分。电源子系统和检测子系统用两片独立的STC89C58RD单片机来设计,防止子系统间的干扰,提高整个系统的稳定性。电源子系统用于给真空阀供电,由AD9834产生频率可调的三角波;两片AD7541输出的电流经转换后分别用来控制占空比和调整管的压降,实现了频率,占空比,电压幅度可以调节的PWM脉冲电源;可以通过键盘、LCD显示来设置和显示PWM脉冲电源的参数,也可以通过上位机来设置;对常用的电源参数可通过AT24C02存储。检测子系统用单片机接收上位机的命令来选择信号的采集通道,将采集的数据处理后再发送到上位机。真空桶提供真空阀工作的负压环境,通过压力传感器、真空泵、继电器等器件使真空桶的压力维持在设定的范围内。上位机通信界面改善了工作人员的检测环境,提高了检测效率,直观显示了设置的参数和检测的结果。目前,电源子系统已经投入使用,给各种电磁阀、真空阀供电,工作性能良好。真空阀自动检测系统已经调试完毕,经过长时间的运行和实验,证明该检测系统性能稳定,检测准确,达到了预期的效果,为企业创造了显著的经济效益。该系统已经申请发明专利,申请专利号:201010200800.X。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-11
  1.1 真空阀的工作原理及应用场合  8-9
  1.2 平台的研究意义  9
  1.3 该检测技术国内外发展现状  9-10
  1.4 本论文内容安排  10-11
第二章 检测系统整体设计  11-14
  2.1 系统技术要求  11-12
  2.2 系统设计框图  12-13
  2.3 本章小结  13-14
第三章 系统硬件设计  14-36
  3.1 真空阀检测电路硬件设计  14-24
    3.1.1 检测电路结构框图  14-15
    3.1.2 压力传感器选型及特性  15-17
    3.1.3 流量传感器选型与特性  17-19
    3.1.4 采集信号处理电路  19-20
    3.1.5 信号通道选择  20-21
    3.1.6 AD976模数转换电路  21-24
  3.2 真空阀PWM 脉冲电源系统硬件设计  24-34
    3.2.1 真空阀PWM 脉冲电源设计要求  25
    3.2.2 PWM 脉冲电源系统结构图  25-26
    3.2.3 AD9834产生三角波  26-28
    3.2.4 占空比控制单元  28-30
    3.2.5 幅值控制及驱动单元  30
    3.2.6 I2C数据存储电路  30-32
    3.2.7 扫描按键电路  32-34
    3.2.8 LCD 显示电路  34
  3.3 真空桶压力控制  34-35
  3.4 本章小结  35-36
第四章 系统软件设计  36-44
  4.1 检测电路AD 转换程序  36-37
  4.2 任意频率三角波子程序  37-39
  4.3 参数存取程序  39-40
  4.4 串行通信收发程序  40-42
  4.5 上位机通信界面  42-43
  4.6 本章小结  43-44
第五章 实验结果  44-47
  5.1 PWM 脉冲电源电路实验结果  44-46
  5.2 检测电路实验结果  46-47
第六章 总结与展望  47-48
  6.1 总结  47
  6.2 展望  47-48
参考文献  48-50
致谢  50-51
攻读硕士学位期间研究成果  51-52
详细摘要  52-55

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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