1、畢業(yè)論文(設(shè)計)題目名稱： 纏繞機主軸控制系統(tǒng)設(shè)計 題目類型： 畢業(yè)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)

2、設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。作者簽名： 日 期： 目錄長江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書i畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告iii長江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)指導(dǎo)教師評審意見viii長江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)評閱教師評語ix長江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)答辯記錄及成績評定x中文摘要xi英文摘要xii1 緒論11.1 前言11.2 課題背景11.3 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)與系統(tǒng)總體方案設(shè)計31.3.1 任務(wù)目標41.3.2 系統(tǒng)總體方案的設(shè)計與論

3、證41.3.3 畢業(yè)設(shè)計的實現(xiàn)情況與不足52 纏繞機主軸控制系統(tǒng)主要元器件的選型62.1 系統(tǒng)工作的原理框圖62.2 速度傳感器的選用及參數(shù)特性62.3 微處理芯片的選用及參數(shù)特性82.3.1 at89c51簡介82.3.2 管腳說明82.3.3 振蕩器特性112.3.4 芯片擦除112.4 d/a轉(zhuǎn)換器的選用及參數(shù)特性112.5 顯示器的選用及參數(shù)特性122.6 變頻器的選用及參數(shù)特性133 硬件部分的設(shè)計173.1 主軸控制系統(tǒng)總體設(shè)計原理框圖183.2 系統(tǒng)主回路的設(shè)計183.3 系統(tǒng)控制回路的設(shè)計193.3.1 速度檢測電路的設(shè)計203.3.2 速度控制電路的設(shè)計213.4 人機交互功

4、能的設(shè)計223.4.1 鍵盤輸入電路的設(shè)計223.4.2 報警電路的設(shè)計233.4.3 顯示電路的的設(shè)計234 軟件部分的設(shè)計244.1 主程序流程框圖244.2 速度檢測子程序流程框圖264.3 速度控制及d/a轉(zhuǎn)換子程序流程框圖275 畢業(yè)設(shè)計結(jié)果分析與心得285.1 系統(tǒng)功能與性能指標測試結(jié)果285.2 系統(tǒng)的不足之處與解決方案285.3 畢業(yè)設(shè)計心得28參考文獻29致謝30附錄31長江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書學(xué)院（系） 電子信息學(xué)院 專業(yè) 電氣 班級 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師/職稱 1.畢業(yè)設(shè)計(論文)題目：纏繞機主軸控制系統(tǒng)設(shè)計2.畢業(yè)設(shè)計（論文）起止時間：2012年2月21日 2012

5、年 6月10日3畢業(yè)設(shè)計(論文)所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導(dǎo)教師選定部分）纏繞機是指連續(xù)纖維或帶經(jīng)過樹脂浸膠后，按照一定規(guī)律纏繞到芯模上，然后在加熱或常溫下固化，制成一定形狀的制品。纏繞機在纏繞纖維的過程中，需要控制好固定在主軸上芯模的轉(zhuǎn)速，這樣隨著芯模厚度的不斷增加，以及繞層的均勻性要求，對主軸的轉(zhuǎn)速要求很高，必須對主軸轉(zhuǎn)速加以嚴格控制。整個過程進行智能化的處理。所需資料：微型計算機技術(shù)；傳感技術(shù)與應(yīng)用教程；現(xiàn)代檢測技術(shù)；電子線路與電子技術(shù)。4畢業(yè)設(shè)計(論文)應(yīng)完成的主要內(nèi)容 1要求用word進行文檔編輯。 2畫出相應(yīng)的硬件電路圖。 3、附有相應(yīng)的軟件。 4、編寫計算說明。 5有關(guān)電路工作原理進

6、行說明。6、查閱相關(guān)參考資料。 5畢業(yè)設(shè)計(論文)的目標及具體要求 1設(shè)計主軸速度的檢測電路。要求主軸的速度范圍為30300r/min。 2畫出控制系統(tǒng)的原理圖。 3有相應(yīng)軟件實現(xiàn)流程圖 4寫出相關(guān)的實現(xiàn)軟件。 5. 要求所設(shè)計的系統(tǒng)能用pretous進行仿真。 6對所設(shè)計的電路有相應(yīng)的工作過程說明。7論文字數(shù)不少于1.5萬字。6、完成畢業(yè)設(shè)計(論文)所需的條件及上機時數(shù)要求要求學(xué)生具有較為扎實的電路系統(tǒng)設(shè)計，單片微型計算機原理，水處理方面的知識，測試與檢測技術(shù)等方面的基礎(chǔ)知識。準備相關(guān)技術(shù)資料，同時具有一定的計算機方面的基礎(chǔ)知識。需上機學(xué)時為50學(xué)時。任務(wù)書批準日期 2012 年 1 月 1

7、3 日 教研室(系)主任(簽字) 任務(wù)書下達日期 2012年 1 月 13 日 指導(dǎo)教師(簽字) 完成任務(wù)日期 2012年 6 月 10 日 學(xué)生（簽名） 長江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題 目 名 稱 纏繞機主軸控制系統(tǒng) 題 目 類 別 畢業(yè)設(shè)計 院 （系） 電子信息學(xué)院 專 業(yè) 班 級 學(xué) 生 姓 名_ _ _ 指 導(dǎo) 教 師_ _輔 導(dǎo) 教 師_ _ 開題報告日期 2012年3月10日 纏繞機主軸控制系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 生： 電子信息學(xué)院 指導(dǎo)教師： ，電子信息學(xué)院1 題目來源來源于實際生產(chǎn)/實踐2 研究目的和意義隨著科技的高速發(fā)展，纖維纏繞管的使用也越來越普遍，其中一個用途就是逐步取代化學(xué)腐

8、蝕嚴重的石油部門的金屬管道，延長管道系統(tǒng)的使用壽命，降低生產(chǎn)成本。與同類產(chǎn)品相比具有安裝方便，耐腐蝕、強度高、質(zhì)量穩(wěn)定等顯著優(yōu)點。為進一步擴大商用領(lǐng)域、提高勞動生產(chǎn)率，解決纖維纏繞管形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、規(guī)格系列多，機械化生產(chǎn)難度大的問題成為一個極其有實際意義的課題。目前國內(nèi)外制作玻璃鋼纏繞機的技術(shù)日漸提升，對纏繞機主軸轉(zhuǎn)速的控制也越來越精密，工業(yè)用控制主軸電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的方法很多，隨著單片機的不斷推陳出新，特別是高性價比的單片機的涌現(xiàn)，轉(zhuǎn)速控制普遍采用了以單片機及變頻器為核心的數(shù)字化、智能化的系統(tǒng)以達到低功耗低成本的目的。3 閱讀的主要參考文獻及資料名稱1陳伯時，電力拖動自動控制系統(tǒng). 機械工業(yè)出版

9、社，2007.9第二版2徐愛均.，8051單片機實踐教程. 北京：電子工業(yè)出版社，2005.33浣喜明，姚為正. 電力電子技術(shù). 北京：高等教育出版社，2004.84康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分. 高等教育出版社，2006.15孫傳友 翁惠輝，現(xiàn)代檢測技術(shù)及儀表. 高等教育出版社，2006.56李軍華，玻璃鋼纏繞控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用天津：河北工業(yè)大學(xué)， 20027張崇巍 李漢強，運動控制系統(tǒng)武漢：武漢理工大學(xué)出版社，20028陳靜，纖維纏繞機計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)天津：天津工業(yè)大學(xué)，20059吳皓瑩，frp纖維纏繞機多軸運動控制的三維動態(tài)仿真武漢：武漢理工大學(xué)，2002 10岳博，數(shù)控纖維

10、纏繞機控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，200611李金偉，玻璃鋼貯罐纏繞機控制系統(tǒng)設(shè)計方法【j】電氣傳動自動化，200012徐東亮，纖維纏繞張力微機控制系統(tǒng)【j】武漢理工大學(xué)學(xué)報，2003， 25(10)：71-7313趙海軍 徐家寧 孫旭東，基于嵌入式運動控制器的纏繞機控制系統(tǒng)【j】信息技術(shù)，2007，(6)：43-4514馬麗，大口徑玻璃鋼加砂管纏繞機微機控制系統(tǒng)研究【j】塑膠工業(yè)，2006：33-3415夏青 封士玉，單片微機控制纖維纏繞機【j】自動化技術(shù)與應(yīng)用，2003，22(9)：49-5216冷興武，纖維纏繞基本原理的應(yīng)用【j】纖維復(fù)合材料，1998，(4)：10-124

11、 現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢與研究的主攻方向80年代以前，纏繞機都是機械控制的。但是隨著計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，自動化控制系統(tǒng)己成為數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的最新潮流。如今多轉(zhuǎn)軸多運動軸纏繞機己成為標準，提高勞動生產(chǎn)率，進一步擴大商用領(lǐng)域已置于首要地位。纏繞機亦上了一個臺階，研制出了計算機控制的六軸纏繞機，從而結(jié)束了用手糊、半手糊生產(chǎn)常用管道配件如彎管和三通t形管的歷史。充分利用微機的軟硬件資源和計算機工業(yè)所提供的先進技術(shù)，使得纏繞形狀更為復(fù)雜的產(chǎn)品成為了可能。現(xiàn)今，自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，采用先進控制系統(tǒng)控制的玻璃鋼纏繞工藝已成為發(fā)展趨勢。計算機控制纖維纏繞機的控制功能是靠

12、事先存放在存儲器里的系統(tǒng)程序來完成的，改變系統(tǒng)程序就改變了控制邏輯。其特點是采用系統(tǒng)程序先計算出纖維的軌跡，然后求解出纏繞機各坐標軸的成型軌跡。由于采用計算機控制伺服電機的傳動，因此纏繞精度大幅度提高。纏繞機采用計算機控制后，用軟件代替了齒輪、鏈條的調(diào)整和凸輪的加工。另外，計算機還可以存儲多種多樣的零件纏繞程序，這就大大增加了纏繞機的靈活性和適應(yīng)性，纏繞效率也大大提高。在纖維纏繞機中，主軸是機床里的一個非常重要的部分，對于它的控制的好壞一定程度上反應(yīng)一個機床的控制柔性的程度。主軸驅(qū)動系統(tǒng)控制車床主軸，保證主軸旋轉(zhuǎn)速度的穩(wěn)定，既為纏繞制品提供一個均勻穩(wěn)定的線性纏繞環(huán)境。近年來，微處理器及變頻器在

13、工業(yè)自動控制領(lǐng)域應(yīng)用愈來愈廣，它在控制性能、組機周期和硬件成本等方面所表現(xiàn)出的綜合優(yōu)勢是其它工控產(chǎn)品難以比擬的。隨著微控技術(shù)的發(fā)展, 它在位置控制、過程控制、數(shù)據(jù)處理等方面的應(yīng)用也越來越多。在此基礎(chǔ)上，本課題主要研究基于微控制器的纏繞機的主軸控制系統(tǒng)，設(shè)計出嚴格控制主軸上芯模轉(zhuǎn)速的自動控制系統(tǒng)，使纖維纏繞管的繞層均勻，達到產(chǎn)品成本低、強度高、耐腐蝕的要求。5 主要研究內(nèi)容、需重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路1、 主要研究內(nèi)容纖維纏繞機的主軸控制系統(tǒng)，要求主軸的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，即要求主軸系統(tǒng)無靜態(tài)誤差，動態(tài)恢復(fù)過程短，另外還涉及到瞬時最大電流(即電流環(huán)堵轉(zhuǎn)電流，代表了伺服電機所允許承受的最大沖擊)，故在主

14、軸的控制中采用速度閉環(huán)控制系統(tǒng)。對主軸交流伺服電機的轉(zhuǎn)速進行實時檢測，與微控制器采集的給定轉(zhuǎn)速信號進行比較分析，速度控制器根據(jù)適當?shù)乃惴ㄊ褂帽旧淼恼{(diào)速環(huán)節(jié)，再將給定的電壓信號送至電機驅(qū)動，通過電機驅(qū)動電路實時控制主軸電機的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速的控制規(guī)律可以通過外部給定值的修改來實現(xiàn)，比較靈活，易于達到理想的控制性能。2、 重點研究的關(guān)鍵問題a) 設(shè)計主軸速度檢測電路b) 設(shè)計速度控制器電路c) 速度閉環(huán)控制環(huán)節(jié)設(shè)計d) 速度控制器與電機驅(qū)動的連接電路3、 解決思路設(shè)計框圖如下：輸入信號速度信號微控制器at89c51驅(qū)動電路顯示電路電機系統(tǒng)的工作原理如下：速度信號采集主軸速度由霍爾傳感器測量后，轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖

15、信號，經(jīng)脈沖計數(shù)后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳遞給微控制器進行數(shù)據(jù)處理。微控制器是整個裝置的控制核心，89c51內(nèi)帶4k字節(jié)的flash rom，用戶程序存放在這里。單片機對速度信號進行處理，在被測速度超過設(shè)定值時，單片機主控機發(fā)出指令調(diào)整速度。速度控制器在基于89c51的微處理器中，霍爾傳感器采集到的主軸轉(zhuǎn)速與輸入信號設(shè)定的轉(zhuǎn)速值進行比較分析，若相同則直接顯示輸出，若不同則通過程序的編寫調(diào)節(jié)輸出的值。通過對驅(qū)動電路實時調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速。調(diào)整電機轉(zhuǎn)速單片機輸出的信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換后，通過驅(qū)動電路調(diào)節(jié)主軸電機的轉(zhuǎn)速，達到控制主軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的目的。6 完成畢業(yè)設(shè)計（論文）所需具備的工作條件工作條件：電腦1臺，相關(guān)書籍資

16、料，相關(guān)器件。計算機輔助軟件：proteus6.0 （protel99se）a) 數(shù)字電路設(shè)計 數(shù)模信號轉(zhuǎn)換b) 模擬電子設(shè)計 信號處理 相關(guān)程序設(shè)計 c) 過程控制 反饋環(huán)節(jié)的控制方法7 工作的主要階段、進度與時間安排主要階段進度主要任務(wù)準備階段2月19號-3月10號擬劃畢業(yè)設(shè)計的整體方案并完成開題報告收集信息階段3月11號-4月10號查找相關(guān)資料并做好記錄設(shè)計及調(diào)式階段4月11號-5月14號按照設(shè)計方案進行設(shè)計調(diào)試并接受中期檢查完善階段5月15號-6月5號檢查、修改錯誤并優(yōu)化設(shè)計，完成論文定稿論文答辯階段6月6號-6月12號8 指導(dǎo)教師審查意見長江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)指導(dǎo)教師評審意見學(xué)生姓

17、名專業(yè)班級畢業(yè)論文(設(shè)計)題目纏繞機主軸控制系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo)教師職 稱評審日期評審參考內(nèi)容：畢業(yè)論文(設(shè)計)的研究內(nèi)容、研究方法及研究結(jié)果，難度及工作量，質(zhì)量和水平，存在的主要問題與不足。學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和組織紀律，學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識的情況，解決實際問題的能力，畢業(yè)論文(設(shè)計)是否完成規(guī)定任務(wù)，達到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。評審意見： 指導(dǎo)教師簽名： 評定成績（百分制）：_分長江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)評閱教師評語學(xué)生姓名專業(yè)班級畢業(yè)論文(設(shè)計)題目纏繞機主軸控制系統(tǒng)設(shè)計評閱教師職 稱高工評閱日期評閱參考內(nèi)容：畢業(yè)論文(設(shè)計)的研究內(nèi)容、研究方法及研究結(jié)果，難度及工作量，質(zhì)量和水平，存

18、在的主要問題與不足。學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識的情況，解決實際問題的能力，畢業(yè)論文(設(shè)計)是否完成規(guī)定任務(wù)，達到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。評語：評閱教師簽名： 評定成績（百分制）：_分長江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)答辯記錄及成績評定學(xué)生姓名專業(yè)班級畢業(yè)論文(設(shè)計)題目纏繞機主軸控制系統(tǒng)設(shè)計答辯時間 年 月 日 時答辯地點一、答辯小組組成答辯小組組長：成 員：二、答辯記錄摘要答辯小組提問（分條摘要列舉）學(xué)生回答情況評判三、答辯小組對學(xué)生答辯成績的評定（百分制）：_分 畢業(yè)論文(設(shè)計)最終成績評定(依據(jù)指導(dǎo)教師評分、評閱教師評分、答辯小組評分和學(xué)校關(guān)于畢業(yè)論文(設(shè)計)評分的相關(guān)規(guī)定)等級(五級

19、制)：_答辯小組組長(簽名) ： 秘書(簽名)： 年 月 日院(系)答辯委員會主任(簽名)： 院(系)(蓋章)纏繞機主軸控制系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 生：，電子信息學(xué)院 指導(dǎo)教師：，電子信息學(xué)院【摘要】玻璃鋼管道是指連續(xù)纖維經(jīng)過樹脂浸膠后，按照一定規(guī)律纏繞到芯模上，然后在加熱或常溫下固化，脫模后形成的產(chǎn)品。具有重量輕、強度高、耐腐蝕性能好、使用壽命長等優(yōu)點，主要應(yīng)用于國防、航空航天領(lǐng)域及建筑和能源等一般產(chǎn)業(yè)。本課題所研究的纖維纏繞機就是生產(chǎn)纖維纏繞制品的主要設(shè)備, 纏繞機在纏繞纖維的過程中，需要控制好固定在主軸上芯模的轉(zhuǎn)速，這樣隨著芯模厚度的不斷增加，以及繞層的均勻性要求，對主軸的轉(zhuǎn)速要求很高。本設(shè)計采用

20、霍爾傳感器測量主軸轉(zhuǎn)速，基于低功耗低成本的at89c51單片機平臺，將測量的轉(zhuǎn)速與給定值比較處理后，通過dac0832將信號輸出到mm430變頻器，驅(qū)動變頻器調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，再將該轉(zhuǎn)速反饋給霍爾傳感器，構(gòu)成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。達到自動修正被控速度量偏離給定速度值的作用，抑制內(nèi)部干擾和外部干擾引起的誤差，達到轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的目的。系統(tǒng)硬件包括速度采集電路、速度控制電路、速度轉(zhuǎn)化電路和報警、顯示電路。軟件編寫采用c語言編程，通過仿真測試電機轉(zhuǎn)速信號，結(jié)果表明該方法具有簡單、精度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點。【關(guān)鍵詞】主軸控制、at89c51、霍爾傳感器、變頻器control system design in spi

21、ndle of winding machinestudent: , school of electronic informationguidance teacher: , school of electronic informationabstractfiber glass pipeline is the product of resin-impregnated infinite fiber, which is wound to the mandrel according to certain laws, then solidified at room temperature or heat,

22、 and finally demoulded. fiber glass pipeline has many advantages of light weight, high strength, good corrosion resistance, and longevity. because it is a flexible composite pipe strongly promoted at home and abroad, it is now mainly used in the general industries of national defense, aviation and a

23、erospace, and construction and energy. this subject focuses on fiber winding machine, the main equipment in the production of the filament-wound products. in the process of winding fiber, we need to control the speed of mandrel on the main axle. as increasing the thickness of the mandrel and the lay

24、er uniformity requirements, we need to speed up the main axle.this design uses a hoare sensor to measure the rotating speed of the main axis with low-power and low-cost at89c51. the signal was output through the dac0832 to the mm430 transducer, which can automatically adjust the speed of the motor a

25、fter a comparison with the internally-set value, and then feedback the speed to the hall sensor to form a closed loop control system. it can automatically correct the deviation of the actual speed from the set speed, reduce the error caused by the internal and external interference, and achieve stab

26、le speed. the system hardware includes speed data acquisition circuit, the speed conversion circuit and alarm, and the display module. the software is written with the c programming language, and tests the signal of motor speed. the results show that the method is simple, highly precise, and greatly

27、 stable.【keywords】: spindle-controlling,at89c51, hoare sensors, frequency converter1 緒論1.1 前言目前國內(nèi)外制作玻璃鋼纏繞機的技術(shù)日漸提升，對纏繞機主軸轉(zhuǎn)速的控制也越來越精密，工業(yè)用控制主軸電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的方法很多，隨著單片機的不斷推陳出新，特別是高性價比的單片機的涌現(xiàn)，轉(zhuǎn)速控制普遍采用了以單片機及變頻器核心的數(shù)字化、智能化的系統(tǒng)。本文介紹了一種由單片機at89c51作為速度控制器，使用霍爾傳感器，變頻器實時調(diào)控主軸電機的轉(zhuǎn)速，最終達到轉(zhuǎn)速恒定的控制系統(tǒng)。1.2 課題背景我國玻璃鋼工業(yè)自改革開放以來，已經(jīng)取得

28、了長足的發(fā)展，玻璃鋼產(chǎn)品的產(chǎn)量和品種已經(jīng)有了顯著的增長，產(chǎn)品質(zhì)量也有了顯著的提高，并且成功地應(yīng)用到國民經(jīng)濟各個部門，為我國國民經(jīng)濟發(fā)展做出了較大貢獻。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料， 2000年我國的玻璃鋼產(chǎn)量己超過40萬噸，2003年玻璃鋼總產(chǎn)量比2002年增長17達94萬噸，2004年達160萬噸，到“十五”末期2005年達到185萬噸。現(xiàn)在我國玻璃鋼產(chǎn)量已超過德國、日本居世界第二位，接近居世界首位的美國水平。我國玻璃鋼最主要的應(yīng)用領(lǐng)域為石油化工、冶金、給排水等行業(yè)，主要產(chǎn)品有冷卻塔、儲罐和管道，占玻璃鋼產(chǎn)品的39。在汽車、化工防腐、建筑與環(huán)保、漁業(yè)(漁船)等四大領(lǐng)域也將取得進一步的應(yīng)用。近年來，在全國各

29、地新建許多生產(chǎn)各類玻璃鋼管道及容器的生產(chǎn)廠家，這將進一步推動該類產(chǎn)品的應(yīng)用。由于玻璃鋼管形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜、規(guī)格系列多，機械化生產(chǎn)難度大，我國目前生產(chǎn)的管道配件僅適用于中低壓管道工程，且?guī)缀蹙允趾庸ざ桑芗庥^粗糙、強度低、成本高、性能分散性大，質(zhì)量難以保證。對于中高壓管體的石油，化工用管道仍采用過渡管件的方式，少量采用模壓，由于模壓制品同樣存在著強度差的缺點，從而限制了其應(yīng)用場合，因此中高壓管的配套問題一直未能解決。目前，全國有占30的玻璃鋼制品是通過纏繞工藝進行生產(chǎn)的纖維纏繞是玻璃鋼制品的重要成型工藝之一，它是將玻璃鋼增強材料玻璃纖維，通過特定裝置浸上一定量的樹脂糊，然后依據(jù)特定的運動規(guī)

30、律，將浸膠后的增強材料纏繞在旋轉(zhuǎn)著的芯模上，形成柔性玻璃鋼半成品，最后經(jīng)固化、修整等工序獲得玻璃鋼成品。其中纖維纏繞機是玻璃鋼管、罐等纖維纏繞制品生產(chǎn)中的主要設(shè)備。玻璃鋼管道纏繞機的設(shè)計和生產(chǎn)就世界范圍而言屬于機械制造中的一個年輕行業(yè)。加之纏繞制品形體類型的多樣性和復(fù)雜性，以及它在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，線型精密度和質(zhì)量要求方面差異很大，因此目前玻璃鋼纏繞機控制系統(tǒng)的通用化、標準化和系列化程度還不高。我國在這方面的研究和生產(chǎn)起步較晚，仍處于非定型和非標準設(shè)計、生產(chǎn)階段。現(xiàn)在國內(nèi)有很多開發(fā)和研制微機控制纖維纏繞機的科研院校和廠家。哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制出了我國第一臺微機控制纖維纏繞機，在微機數(shù)控纖維纏繞技術(shù)

31、方面具有國內(nèi)先進性。而浙江大學(xué)研究纖維纏繞的數(shù)學(xué)模型和計算方法已有數(shù)年，在理論上對軸對稱纖維纏繞模式做了深入的研究。當今，自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，采用先進的控制系統(tǒng)控制玻璃鋼纏繞工藝己日益成為發(fā)展趨勢。纖維纏繞機有多種類型，以制品規(guī)格分，可分為大、中、小、微型纏繞機；以結(jié)構(gòu)形式分，可分為臥式、立式、環(huán)繞式等；以制品長度分，可分為連續(xù)式和定長式；以運動自由度分，可分為 二、三、四、五、六軸等；以控制水平來分，可分為機械式、液壓伺服式、微機控制式。機械式纖維纏繞機纖維纏繞技術(shù)是由一個電動機拖動主軸和小車組成，主軸與小車之間采用齒輪和鏈條傳動，齒輪間的傳動比決定了主軸和小

32、車的速比，鏈條長度決定了小車的行程，鏈條的布局決定了超越長度和小車的速度。由于機械式纏繞機受單純靠齒輪、鏈條布局進行控制的局限性，使得許多計算不能夠精確實現(xiàn)，纏繞精度較低。數(shù)字程序控制纖維纏繞機特點是采用了液壓伺服馬達，這類纏繞機是將芯模的角位移量和小車的線位移量都轉(zhuǎn)換位電脈沖形式的數(shù)字量進行控制。這類纏繞機的缺點在于：非線性纏繞時仍需要設(shè)計加工凸輪，而且撥碼開關(guān)只能存儲少量信息，數(shù)字程序控制系統(tǒng)沒有編程和運算的功能，因此改變纖維制品時準備工作量很大，還不能滿足纏繞復(fù)雜制品的要求。計算機控制纖維纏繞機的控制功能是靠事先存放在存儲器里的系統(tǒng)程序來完成的，改變系統(tǒng)程序就改變了控制邏輯。其特點是采用

33、系統(tǒng)程序先計算出纖維的軌跡，然后求解出纏繞機各坐標軸的成型軌跡。由于采用計算機控制伺服電機的傳動，因此纏繞精度大幅度提高。纏繞機采用計算機控制后，用軟件代替了齒輪、鏈條的調(diào)整和凸輪的加工。另外，計算機還可以存儲多種多樣的零件纏繞程序，這就大大增加了纏繞機的靈活性和適應(yīng)性，即具有良好的柔性，纏繞效率也大大提高。玻璃鋼纏繞系統(tǒng)主要由兩部分組成如圖1，一是主軸系統(tǒng)，拖動制品芯模圍繞主軸旋轉(zhuǎn)。二是小車系統(tǒng)，小車在床身上沿軸線使導(dǎo)絲頭作直線往復(fù)運動。二者按一定速比要求同時運動，完成纖維在芯模上的纏繞，達到制品的技術(shù)要求。在纖維纏繞機中，主軸是機床里的一個非常重要的部分，對于它的控制的好壞一定程度上反應(yīng)一

34、個機床的控制柔性的程度。主軸驅(qū)動系統(tǒng)控制車床主軸，保證主軸旋轉(zhuǎn)速度的穩(wěn)定，既為纏繞制品提供一個均勻穩(wěn)定的線性纏繞環(huán)境。近年來，微處理器及變頻器在工業(yè)自動控制領(lǐng)域應(yīng)用愈來愈廣，它在控制性能、組機周期和硬件成本等方面所表現(xiàn)出的綜合優(yōu)勢是其它工控產(chǎn)品難以比擬的。隨著微控技術(shù)的發(fā)展, 它在位置控制、過程控制、數(shù)據(jù)處理等方面的應(yīng)用也越來越多。圖1 基本的玻璃鋼纏繞機1.3 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)與系統(tǒng)總體方案設(shè)計纏繞機主軸控制系統(tǒng)主要運用在數(shù)控機床的工業(yè)控制場合，為保證芯模繞層的均勻性，要求主軸的速度穩(wěn)定控制在30-300r/min。總體設(shè)計方案是通過對電機工作原理及各種類型功能的了解，設(shè)計控制電路，完成一套完整

35、的主軸轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)。首先通過速度傳感器將采集的速度信號發(fā)送給速度控制電路，達到輸出轉(zhuǎn)速值穩(wěn)定在設(shè)定的范圍內(nèi)。設(shè)計方案有運用單片機控制，運用plc控制。我的設(shè)計方案是選用一款單片機，實現(xiàn)控制轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計。控制電路的輸出電路一路接變頻器，通過調(diào)節(jié)變頻器的頻率控制主軸電機的工作速度，從而達到主軸速度的自動控制。控制電路的輸出電路一路接報警電路，對轉(zhuǎn)速過高過低的異常情況進行報警提示。1.3.1 任務(wù)目標 1設(shè)計速度檢測電路，要求實時反饋主軸的轉(zhuǎn)速 2設(shè)計速度控制電路，要求速度穩(wěn)定控制在30-300r/min3供熱水系統(tǒng)異常報警電路設(shè)計，如轉(zhuǎn)速超高或超低等報警4設(shè)計電機工作速度可調(diào)的實現(xiàn)電路 1.3.

36、2 系統(tǒng)總體方案的設(shè)計與論證總體設(shè)計方案是通過對電機工作原理及各種類型功能的了解，設(shè)計控制電路，完成一套完整的主軸轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)。首先通過速度傳感器將采集的速度信號發(fā)送給速度控制電路，與鍵盤設(shè)定值分析比較，控制輸出轉(zhuǎn)換電路，通過變頻器驅(qū)動電機頻率的改變，達到控制電機轉(zhuǎn)速值穩(wěn)定在設(shè)定的范圍內(nèi)的目的。設(shè)計方案有運用單片機控制，運用plc控制。我的設(shè)計方案是選用一款單片機，實現(xiàn)控制轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計。其實現(xiàn)的總體原理框圖如圖2所示。控制器at89c51速度傳感器報警電路輸出轉(zhuǎn)換電路變頻器主軸電機顯示電路鍵盤輸入圖2 主軸控制系統(tǒng)總體工作原理框圖控制電路的輸出一路接變頻器，通過調(diào)節(jié)變頻器的頻率控制主軸電機的

37、工作速度，從而達到主軸速度的自動控制。控制電路的輸出電路一路接報警電路，對轉(zhuǎn)速過高過低的異常情況進行報警提示。控制電路的輸出電路一路接顯示電路，對檢測的轉(zhuǎn)速實時顯示。霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)原理來測量轉(zhuǎn)速的一種磁敏傳感器。由于輸出電壓信號穩(wěn)定，大小與轉(zhuǎn)速無關(guān)，抗干擾能力強，即使是在發(fā)動機起動的低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，仍能夠獲得較高的檢測準確度。所以在工業(yè)控制領(lǐng)域運用廣泛。 把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把三相或單相交流電變換為直流電（dc）。然后再把直流電（dc）變換為三相或單相交流電（ac），我們把實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的裝置

38、稱為“變頻器”（inverter）。 通過傳感器對轉(zhuǎn)速的信號轉(zhuǎn)換，控制器對檢測速度的比較分析處理，以及變頻器對電機工作速度的驅(qū)動，設(shè)計轉(zhuǎn)速控制電路的功能可以達到設(shè)計目的。本著工業(yè)運用中降低成本的要求，選用at89c51單片機，其作為優(yōu)化的8051內(nèi)核單片機可以滿足主軸轉(zhuǎn)速控制電路的設(shè)計要求。通過組成系統(tǒng)各元件的功能分析，滿足設(shè)計要求。1.3.3 畢業(yè)設(shè)計的實現(xiàn)情況與不足因為纏繞機主軸控制系統(tǒng)僅在工業(yè)現(xiàn)場運用，無法完全模擬工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備，在我設(shè)計的過程中無法參照相應(yīng)的實物，通過查閱相關(guān)書籍和搜索網(wǎng)上相關(guān)信息，得到的資料非常有限，僅僅是理論性的研究與分析階段。對于設(shè)計出的系統(tǒng)，僅在理論上就其功能實

39、現(xiàn)做定性定量的分析和設(shè)計，無法從實際應(yīng)用的角度考慮。此系統(tǒng)規(guī)模很大，雖然在設(shè)計過程中得到了導(dǎo)師的指導(dǎo)，但是有些設(shè)計細節(jié)，例如：變頻器的具體選型及其參數(shù)設(shè)置，則無法根據(jù)實際應(yīng)用確定。整個設(shè)計結(jié)果，我僅能給出按照自己設(shè)計思路做出的理論工作原理框圖，以及相關(guān)控制電路的電路圖，當然在整個系統(tǒng)設(shè)計中難免有很多欠缺的地方，自己還沒有發(fā)現(xiàn)和完善。如果能在參考和研究實物的基礎(chǔ)上，再進行相關(guān)的設(shè)計，相信會達到更好的效果。2 纏繞機主軸控制系統(tǒng)主要器件的選型2.1 系統(tǒng)工作的原理框圖根據(jù)纏繞機的工作原理，實現(xiàn)其控制過程的原理框圖如圖3所示。整個系統(tǒng)的工作原理是：速度傳感器檢測主軸電機的轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生脈沖信號送入控制器

40、at89c51轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，與鍵盤輸入的設(shè)定值進行比較分析后，將輸出信號一路經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路，變?yōu)槟M信號接入變頻器，使變頻器能根據(jù)輸出轉(zhuǎn)速值的變化實時調(diào)節(jié)主軸電機的轉(zhuǎn)速，最終達到轉(zhuǎn)速恒定的目的。輸出一路接報警電路，當速度超出設(shè)定范圍時會有報警提示；另一路接顯示電路，將速度傳感器檢測的主軸速度實時顯示出來。控制器at89c51速度傳感器報警電路輸出轉(zhuǎn)換電路變頻器主軸電機顯示電路鍵盤輸入圖3 主軸控制系統(tǒng)總體工作原理框圖實現(xiàn)系統(tǒng)工作所選用的器件有：速度傳感器，微處理器，變頻器，主軸電機。整個系統(tǒng)的硬件部分由鍵盤輸入電路，速度檢測電路，基于at89c51單片機的速度控制及轉(zhuǎn)換電路，報警及顯示電路構(gòu)成。

41、2.2 速度傳感器的選用及參數(shù)特性主軸速度必須經(jīng)過速度傳感器轉(zhuǎn)換為可被測量的數(shù)字信號才能傳輸給單片機進行數(shù)據(jù)的分析及處理。轉(zhuǎn)速測量的方案選擇，一般要考慮傳感器的結(jié)構(gòu)、安裝以及測速范圍與環(huán)境條件等方面的適用性；再就是二次儀表的要求，除了顯示以外還有控制、通訊和遠傳方面的要求。常用的轉(zhuǎn)速測量方法有:霍爾傳感器轉(zhuǎn)速測量和光電式轉(zhuǎn)速測量。霍爾傳感器式：霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)原理制成的一種磁敏傳感器。使用霍爾傳感器獲得脈沖信號，其機械結(jié)構(gòu)也可以做得較為簡單，只要在轉(zhuǎn)軸的圓周上粘上一粒磁鋼，磁鋼用來提供霍爾能感應(yīng)的磁場, 當霍爾元件以切割磁力線的方式相對磁鋼運動 時, 在霍爾輸出端口就會有電壓輸出,轉(zhuǎn)軸

42、旋轉(zhuǎn)時，就會不斷地產(chǎn)生脈沖信號輸出。如果在圓周上粘上多粒磁鋼，可以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)一周，獲得多個脈沖輸出。將脈沖進行計數(shù)，即可獲得轉(zhuǎn)速的信息。通常情況下，整個的測量過程就是將霍爾傳感器的輸出信號加以適當放大后，再通過計數(shù)器和cpu的共同作用形成有效可靠的被數(shù)字化的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的信息。編碼器式：目前基于編碼器的電動機轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速的檢測裝置多涉及到光電軸角編碼器，又稱軸編碼器或光電角位置傳感器。光電軸編碼器以高精度計量圓光柵為檢測元件，通過光電轉(zhuǎn)換，將輸入的角位置信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字代碼，并與計算機等控制器及顯示裝置相連按，實現(xiàn)數(shù)字測量、數(shù)字控制與數(shù)字顯示。光電軸編碼器具有較高的性能價格比，已普遍應(yīng)于諸多領(lǐng)

43、域，是電動機等自動化設(shè)備理想的角度和速度傳感器。軸編碼器又分為增量式、絕對式與混合式3種，其中增量式軸編碼器主要用于測量轉(zhuǎn)子速度，絕對式軸編碼器主要用于測量轉(zhuǎn)子的空間位置，混合式軸編碼器是增量式軸編碼器與絕對式軸編碼器的組合。后端加入處理芯片之后，3種軸編碼器都具有測量轉(zhuǎn)子速度與空間位置的功能。這里我們選用了霍爾式傳感器，由于霍爾效應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器輸出的信號是矩形脈沖信號，很適合于數(shù)字控制系統(tǒng)，抗干擾能力強。傳感器輸出電壓信號穩(wěn)定，只要存在磁場，霍爾元件總是產(chǎn)生相同的電壓，并且輸出信號電壓的大小與轉(zhuǎn)速無關(guān)，即使是在發(fā)動機起動的低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，仍能夠獲得較高的檢測準確度。本設(shè)計選用了市場上應(yīng)用較多的

44、3000系列霍爾開關(guān)傳感器3010t，由穩(wěn)壓器a、硅霍爾片b、差分放大器c、施密特觸發(fā)器d和oc門輸出e五部分組成，如圖4所示。從輸入端1輸入電壓vcc，經(jīng)穩(wěn)壓器a穩(wěn)壓后加在硅霍爾片b的兩端，以提供恒定不變的工作電流在垂直于霍爾片的感應(yīng)面方向施加磁場，產(chǎn)生霍爾電勢差vw，該n信號經(jīng)差分放大器c放大后送至施密特觸發(fā)器d整形當磁場達到“工作點”(即b。)時，觸發(fā)器d輸出高電壓(相對于地電位)，使三極管e導(dǎo)通，輸出端v。輸出低電位，此狀態(tài)稱為“開”。當施加的磁場達到“釋放點”(即b。)時，觸發(fā)器d輸出低電壓，使三極管e截止，輸出端y。輸出高電位，此狀態(tài)稱為“關(guān)”。這樣2次高低電位變換，使霍爾傳感器完

45、成了1次開關(guān)動作。開關(guān)型霍爾傳感器構(gòu)成如圖4所示：圖4 開關(guān)型霍爾傳感器構(gòu)成2.3 微處理芯片的選用及參數(shù)特性2.3.1 at89c51簡介at89c51是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（fperomfalsh programmable and erasable read only memory）的低電壓，高性能cmos8位微處理器。at89c51提供以下標準功能：4k 字節(jié)flash閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部ram，32個i/o口線，2個16位定時/計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，at89c51降至0hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種可

46、選的節(jié)電工作模式。空閑方式體制cpu的工作，但允許ram，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存ram中的內(nèi)容，但振蕩器體制工作并禁止其他所有不見工作直到下一個硬件復(fù)位。atmel的at89c51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 2.3.2 管腳說明vcc：供電電壓。gnd：接地。p0口：p0口為一個8位漏級開路雙向i/o口，每腳可吸收8ttl門電流。當p1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。p0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在fiash編程時，p0 口作為原碼輸入口，當fiash進行校驗時，p0輸出

47、原碼，此時p0外部必須被拉高。 p1口：p1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向i/o口，p1口緩沖器能接收輸出4ttl門電流。p1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，p1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在flash編程和校驗時，p1口作為第八位地址接收。 p2口：p2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2口緩沖器可接收，輸出4個ttl門電流，當p2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，p2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。p2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，p2口輸出地

48、址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，p2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。p2口在flash編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 p3口：p3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向i/o口，可接收輸出4個ttl門電流。當p3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，p3口將輸出電流（ill）這是由于上拉的緣故。p3口也可作為at89c51的一些特殊功能口，如下所示： p3口管腳備選功能：p3.0 rxd（串行輸入口）p3.1 txd（串行輸出口）p3.2 /int0（外部中斷0）p3.3 /int1（外

49、部中斷1）p3.4 t0（記時器0外部輸入）p3.5 t1（記時器1外部輸入）p3.6 /wr（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）p3.7 /rd（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）（p3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號） rst：復(fù)位輸入。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持rst腳兩個機器周期的高電平時間。 ale/prog：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ale端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ale脈

50、沖。如想禁止ale的輸出可在sfr8eh地址上置0。此時， ale只有在執(zhí)行movx，movc指令是ale才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ale禁止，置位無效。 /psen：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/psen有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/psen信號將不出現(xiàn)。 /ea/vpp：當/ea保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000h-ffffh），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/ea將內(nèi)部鎖定為reset；當/ea端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在flash編程期間，此引腳也用于施加1

51、2v編程電源（vpp）。 xtal1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 xtal2：來自反向振蕩器的輸出。圖5 at89c51管腳圖2.3.3 振蕩器特性xtal1和xtal2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，xtal2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。2.3.4 芯片擦除整個eprom陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ale管腳處于低電平來完成。在芯片擦除操作中，代碼列陣全被寫“1”

52、且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。此外，at89c51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，cpu停止工作。但ram，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下，保存ram的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片的功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。2.4 d/a轉(zhuǎn)換器的選用及參數(shù)特性dac0832是典型的帶內(nèi)部雙緩沖數(shù)據(jù)緩沖器的8位數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，其邏輯結(jié)構(gòu)如圖所示，圖中/le是寄存命令，當/le=1時寄存器輸出隨輸入變化，當/le=0時數(shù)據(jù)鎖存在寄存器中，而不再隨數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)的變化而變化。當ile端為高電平，/cs

53、與/wr1同時為低電平時，使得/le1=1；當/wr1變?yōu)楦唠娖綍r，輸入寄存器便將輸入數(shù)據(jù)鎖存，當/xfer與/wr2同時為低電平時，使得/le2=1，dac寄存器的輸出隨寄存器的輸入變化，/wr2上升沿將輸入寄存器的信息鎖存在該寄存器中。rfb為外部運算放大器提供的反饋電阻。vref端是由外電路為芯片提供一個+10v到-10v的基準電源。iout1和iout2是電流輸出端，兩者之和為常數(shù)。圖6 dac0832采樣模塊電路原理圖2.5 顯示器的選用及參數(shù)特性顯示器是電子計算機最重要的終端輸出設(shè)備，是人機對話的窗口。隨著電子儀器的自能化水平提高，電子顯示器件的使用日益廣泛，主要有l(wèi)ed點陣、數(shù)碼

54、管、液晶顯示器等。 led點陣顯示器件由半導(dǎo)體發(fā)光二極管均勻排列組成，具有亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化、壽命長、耐沖擊和性能穩(wěn)定的優(yōu)點。通過軟件程序的編寫可以顯示變化的數(shù)字、文字、圖形圖像等，但程序的設(shè)計及編寫較麻煩。 led數(shù)碼管是由多個發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個筆劃及公共電極。它能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動發(fā)光，能與coms、ttl電路兼容，其發(fā)光響應(yīng)時間極短，高頻特性好單色性好亮度高，壽命長，使用壽命10萬小時以上，成本低。但其不能顯示字符，顧限制了其使用范圍。液晶顯示器的主要原理是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點、線、面配合背部燈管構(gòu)成畫面。以其