大型風(fēng)電機(jī)組塔筒振動(dòng)、應(yīng)變測(cè)量

1、機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 成績(jī)： 分 湖南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)名稱： 題 目： 學(xué)生姓名： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 日期： 年 月 日目錄摘要··························1緒論··········&#

2、183;···············1第一章 系統(tǒng)總體方案分析及確定···············5 1.1 設(shè)計(jì)要求及功能描述··············&

3、#183;····5 1.2 信號(hào)檢測(cè)的內(nèi)容要求···················6 1.3 總體設(shè)計(jì)方案介紹····················6第二章 硬件電

4、路設(shè)計(jì)····················6 2.1AT89c51單片機(jī)與ADC0808設(shè)計(jì)模塊············12.2系統(tǒng)硬件電路···········&#

5、183;··········12.3 ADC0808與8051單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)············12.4晶振電路及復(fù)位電路···················12.5 傳感器的電路分

6、析····················1第三章 數(shù)據(jù)程序設(shè)計(jì)部分··················13.1 ADC0808轉(zhuǎn)換/顯示程序······

7、83;··········13.2主程序開始·······················13.3主循環(huán)程序開始·············&

8、#183;·······13.4顯示子程序·······················13.5 ADC0808轉(zhuǎn)換子程序···············

9、;····13.6延時(shí)子程序·······················13.7段碼表····················&

10、#183;····1第四章 proteus仿真····················1第五章 風(fēng)電機(jī)組塔筒測(cè)量模塊總成··············1 5.1系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)····

11、;················1 5.2模塊總成仿真圖·····················1 5.3 模塊程序總成·········

12、;·············1心得體會(huì)····························1參考文獻(xiàn)·······&

13、#183;····················1 摘 要 振動(dòng)是宇宙普遍存在的一種現(xiàn)象，總體分為宏觀振動(dòng)（如地震、海嘯）和微觀振動(dòng)（基本粒子的熱運(yùn)動(dòng)、布朗運(yùn)動(dòng)）。一些振動(dòng)擁有比較固定的波長(zhǎng)和頻率，一些振動(dòng)則沒有固定的波長(zhǎng)和頻率。兩個(gè)振動(dòng)頻率相同的物體，其中一個(gè)物體振動(dòng)時(shí)能夠讓另外一個(gè)物體產(chǎn)生相同頻率的振動(dòng)，這種現(xiàn)象叫做共振，共振現(xiàn)象能夠給人類帶來許多好處和危害。不同的原子擁有不同的振動(dòng)頻率，發(fā)

14、出不同頻率的光譜，因此可以通過光譜分析儀發(fā)現(xiàn)物質(zhì)含有哪些元素。在常溫下，粒子振動(dòng)幅度的大小決定了物質(zhì)的形態(tài)（固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)）。不同的物質(zhì)擁有不同的熔點(diǎn)、凝固點(diǎn)和汽化點(diǎn)也是由粒子不同的振動(dòng)頻率決定的。我們平時(shí)所說的氣溫就是空氣粒子的振動(dòng)幅度。任何振動(dòng)都需要能量來源，沒有能量來源就不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。物理學(xué)規(guī)定的絕對(duì)零度就是連基本粒子都無法產(chǎn)生振動(dòng)的溫度，也是宇宙的最低溫度。在日常的生活和生產(chǎn)活動(dòng)中，我們經(jīng)?？梢钥吹轿矬w的振動(dòng)現(xiàn)象，例如：運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上秋千的擺動(dòng)，汽車啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)引起的車體顫動(dòng)，機(jī)床的振動(dòng)等。這些振動(dòng)從形式上看，有的是來回?cái)[動(dòng)，有的是往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，有的是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等，種類很多，形式不一，但它們

15、都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即物體在運(yùn)動(dòng)過程中總是在它自己的平衡位置附近，一次又一次地重復(fù)地運(yùn)動(dòng)著。因此，我們把物體在其平衡位置附近所做的往復(fù)性的運(yùn)動(dòng)稱為振動(dòng)。研究振動(dòng)的目的是為了了解各種機(jī)械振動(dòng)的現(xiàn)象的機(jī)理，破譯機(jī)械振動(dòng)所包含的大量信息，進(jìn)而對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析設(shè)備的潛在可能故障。振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中非常重要，如何正確檢測(cè)到振動(dòng)信號(hào)，這在機(jī)械故障診斷中具有非常重要的意義。不同種類的傳感器，具有不同的可測(cè)頻率范圍，測(cè)試前應(yīng)該結(jié)合研究對(duì)象的主要頻率范圍，來選定適當(dāng)儀器。一般來說，接觸式傳感器中，速度型傳感器適用于測(cè)量不平衡、不對(duì)中、松動(dòng)、接觸等引起的低頻振動(dòng)，用它測(cè)量振動(dòng)位移，可以得

16、到穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。加速度傳感器適用于測(cè)量齒輪、軸承故障等引起的中、高振動(dòng)信號(hào)，但用它測(cè)量振動(dòng)位移，往往不太穩(wěn)定。因此，加速度傳感器測(cè)量?jī)x一般只用于測(cè)振動(dòng)速度，其優(yōu)點(diǎn)是能測(cè)到高頻振動(dòng)信號(hào)。本課題主要選用位移傳感器結(jié)合微分電路測(cè)得最大位移，最大速度，最大加速度，并且利用LCD顯示振動(dòng)信號(hào)。緒 論幾乎所有的物理現(xiàn)象都可看作是信號(hào)，但這里我們特指動(dòng)態(tài)振動(dòng)信號(hào)。振動(dòng)信號(hào)采集與一般性模擬信號(hào)采集雖有共同之處，但存在的差異更多，因此，在采集振動(dòng)信號(hào)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1. 振動(dòng)信號(hào)采集模式取決于機(jī)組當(dāng)時(shí)的工作狀態(tài)，如穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)等；2. 變轉(zhuǎn)速運(yùn)行設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)采集在有條件時(shí)應(yīng)采取同步整周期采集；3. 所有工作狀態(tài)

17、下振動(dòng)信號(hào)采集均應(yīng)符合采樣定理。對(duì)信號(hào)預(yù)處理具有特定要求是振動(dòng)信號(hào)本身的特性所致。信號(hào)預(yù)處理的功能在一定程度上說是影響后續(xù)信號(hào)分析的重要因素。預(yù)處理方法的選擇也要注意以下條件：1. 在涉及相位計(jì)算或顯示時(shí)盡量不采用抗混濾波；2. 在計(jì)算頻譜時(shí)采用低通抗混濾波；3. 在處理瞬態(tài)過程中1X矢量、2X矢量的快速處理時(shí)采用矢量濾波。上述第3條是保障瞬態(tài)過程符合采樣定理的基本條件。在瞬態(tài)振動(dòng)信號(hào)采集時(shí)，機(jī)組轉(zhuǎn)速變化率較高，若依靠采集動(dòng)態(tài)信號(hào)（一般需要若干周期）通過后處理獲得1X和2X矢量數(shù)據(jù)，除了效率低下以外，計(jì)算機(jī)（服務(wù)器）資源利用率也不高，且無法做到高分辨分析數(shù)據(jù)。機(jī)組瞬態(tài)特征（以波德圖、極坐標(biāo)圖和

18、三維頻譜圖等型式表示）是固有的，當(dāng)組成這些圖譜的數(shù)據(jù)間隔過大（分辨率過低）時(shí)，除許多微小的變化無法表達(dá)出來，也會(huì)得出誤差很大的分析結(jié)論，影響故障診斷的準(zhǔn)確度。一般來說，三維頻譜圖要求數(shù)據(jù)的組數(shù)（rpm分辨率）較少，太多了反而影響對(duì)圖形的正確識(shí)別；但對(duì)前面兩種分析圖譜，則要求較高的分辨率。目前公認(rèn)的方式是每采集10組靜態(tài)數(shù)據(jù)采集1組動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，可很好地解決不同圖譜對(duì)數(shù)據(jù)分辨率的要求差異。影響振動(dòng)信號(hào)采集精度的因素包括采集方式、采樣頻率、量化精度三個(gè)因素，采樣方式不同，采集信號(hào)的精度不同，其中以同步整周期采集為最佳方式；采樣頻率受制于信號(hào)最高頻率；量化精度取決于A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)，一般采用12位，部分

19、系統(tǒng)采用16位甚至24位。振動(dòng)信號(hào)的采樣過程，嚴(yán)格來說應(yīng)包含幾個(gè)方面：1. 信號(hào)適調(diào)由于目前采用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是一種數(shù)字化系統(tǒng)，所采用的A/D芯片對(duì)信號(hào)輸入量程有嚴(yán)格限制，為了保證信號(hào)轉(zhuǎn)換具有較高的信噪比，信號(hào)進(jìn)入A/D以前，均需進(jìn)行信號(hào)適調(diào)。適調(diào)包括大信號(hào)的衰減處理和弱信號(hào)的放大處理，或者對(duì)一些直流信號(hào)進(jìn)行偏置處理，使其滿足A/D輸入量程要求。2. A/D轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換包括采樣、量化和編碼三個(gè)組成部分。采樣（抽樣），是利用采樣脈沖序列p(t)從模擬信號(hào)x(t)中抽取一系列離散樣值，使之成為采樣信號(hào)x(nt)（n=0,1,2,）的過程。t稱為采樣間隔，其倒數(shù)稱1/tfs之為采樣頻率。采樣頻率的

20、選擇必須符合采樣定理要求。由于計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)位數(shù)進(jìn)行了規(guī)定，采樣信號(hào)x(nt)經(jīng)舍入的方法變?yōu)橹挥杏邢迋€(gè)有效數(shù)字的數(shù)，這個(gè)過程稱為量化。由于抽樣間隔長(zhǎng)度是固定的（對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)來說），當(dāng)采樣信號(hào)落入某一小間隔內(nèi)，經(jīng)舍入方法而變?yōu)橛邢拗禃r(shí)，則產(chǎn)生量化誤差。如8位二進(jìn)制為28256，即量化增量為所測(cè)信號(hào)最大電壓幅值的1/256。第一章 系統(tǒng)總體方案分析及確定1.1 設(shè)計(jì)要求及功能描述 （1）提出合理的大型風(fēng)電機(jī)組塔筒振動(dòng)、應(yīng)變測(cè)量總體設(shè)計(jì)方案 （2）振動(dòng)測(cè)量模塊的組成及結(jié)構(gòu)分析 （3）測(cè)量振動(dòng)傳感器的功能及選型分析 （4）振動(dòng)測(cè)量模塊的測(cè)量特性分析 （5）振動(dòng)測(cè)量模塊與單片機(jī)進(jìn)行連接 （6）振動(dòng)測(cè)量模塊

21、的實(shí)物調(diào)試 可以對(duì)大型風(fēng)電機(jī)組塔筒振動(dòng)、應(yīng)變進(jìn)行及時(shí)數(shù)據(jù)測(cè)量并顯示，也可實(shí)現(xiàn)一定的閾值報(bào)警等。1.2 信號(hào)檢測(cè)的內(nèi)容要求 通過AT89S51單片機(jī)設(shè)計(jì)振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)。要求如下： （1）振動(dòng)信號(hào)的特點(diǎn)，選擇合適的傳感器，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的檢測(cè)電路。 （2）將設(shè)計(jì)完成的檢測(cè)電路，通過軟件防真驗(yàn)證。 （3）主要設(shè)計(jì)指標(biāo)：可以檢測(cè)出振動(dòng)傳感器輸出電壓0-5v的電壓值。 （4）利用LED顯示振動(dòng)信號(hào)，有必要的鍵盤控制。1.3 總體設(shè)計(jì)方案介紹本次振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)分為硬件電路設(shè)計(jì)和軟件電路設(shè)計(jì)兩大部分。硬件電路設(shè)計(jì)分為數(shù)據(jù)采集模塊分析、LED顯示模塊設(shè)計(jì)、鍵盤控制模塊設(shè)計(jì)、放大與濾波電路設(shè)計(jì)。軟件程序設(shè)計(jì)包括AD

22、C0808與AT89c51單片機(jī)接口設(shè)計(jì)、鍵盤AT89c51單片機(jī)接口設(shè)計(jì)、LED顯示器與AT89c51單片機(jī)接口設(shè)計(jì)。第2章 硬件電路設(shè)計(jì)2.1使用AT89c51單片機(jī)與ADC0808設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模塊 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，該系統(tǒng)目的是便于對(duì)一些物理量進(jìn)行監(jiān)視、控制。本設(shè)計(jì)以80C51CPU為核心，配以0808A/D轉(zhuǎn)換器件，使用數(shù)碼管來進(jìn)行顯示。系統(tǒng)軟件可在proteus上仿真。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)從嚴(yán)格的意義上來說應(yīng)該是用計(jì)算機(jī)控制的多路數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測(cè)或巡回檢測(cè)并且能夠?qū)?shù)據(jù)實(shí)行存儲(chǔ)、處理、分析計(jì)算以及從檢測(cè)的數(shù)據(jù)中提取可用的信息供顯示、記錄、打印或描繪的

23、系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)輸入通道數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)輸出及顯示這五個(gè)部分組成。輸入通道要實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)對(duì)象的檢測(cè)。采樣和信號(hào)轉(zhuǎn)換等工作。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理要用存儲(chǔ)器把采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫 并進(jìn)行管理和調(diào)用。數(shù)據(jù)處理就是從采集到的原始數(shù)據(jù)中濾除有關(guān)干擾噪聲，無關(guān)信息和必要的信息，提取出反映被測(cè)對(duì)象特征的重要信息。另外。就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以便于檢索；或者把數(shù)據(jù)恢復(fù)成原來物理量的形式。以可輸出的形態(tài)在輸出設(shè)備上輸出，例如打印。顯示，繪圖等。數(shù)據(jù)輸出及顯示就是把數(shù)據(jù)以適當(dāng)?shù)男问竭M(jìn)行輸出和顯示 本次設(shè)計(jì)是在現(xiàn)場(chǎng)物理信號(hào)通過傳感器轉(zhuǎn)換為05V的基礎(chǔ)上。由單片機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸并還原為

24、05V的電信號(hào)，通過數(shù)碼管顯示。2.2系統(tǒng)硬件電路顯示80C51單片機(jī)ADC0808A/D轉(zhuǎn)換模擬信號(hào) 系統(tǒng)硬件 電路如圖1：ADC0808將 05V模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為00FF數(shù)字信號(hào)并傳送給51單片機(jī)，然后由51單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)處理，最終由數(shù)碼管顯示，完成對(duì)模擬信號(hào)的采集。2.3 ADC0808與8051單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) ADC0808與單片機(jī)8051的硬件接 口方式一般有：查詢方式、中斷方式和等待延時(shí)方式。本設(shè)計(jì)采用查詢方式。由于ADC0808芯片內(nèi)部沒有時(shí)鐘脈沖源我選擇利用單片機(jī)8051提供的地址鎖存控制輸入信號(hào)ALE經(jīng)74LS74即D觸發(fā)器二分頻后作為ADC0808的時(shí)鐘輸入。當(dāng)C

25、PU訪問外存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（高電平有效，即ALE=1時(shí)鎖存ABC上的地址信號(hào)，選中某路模擬量輸入）的輸出作為外部鎖存地址的低字節(jié)的控制信號(hào)；當(dāng)不訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE端以1/6的時(shí)鐘振蕩頻率固定地輸出正脈沖。又因ADC0808的時(shí)鐘頻率有一定的范圍101280kHz故我取單片機(jī)的時(shí)鐘頻率為12MHz。則ALE端輸出的頻率為2MHz，再經(jīng)二分頻后為1MHz。符合ADC0808對(duì)時(shí)鐘的要求。在仿真當(dāng)中，74LS74的分頻頻率用1MHZ的U2（CLOCK）數(shù)字時(shí)鐘激勵(lì)代替。圖2-1 ADC0808仿真接口圖圖2-2 AT89C51的接口圖2.4晶振電路及復(fù)位電路 晶振在應(yīng)用具體起到的作用:微控制器

26、的時(shí)鐘源可以分為兩類：基于機(jī)械諧振器件的時(shí)鐘源，如晶振、陶瓷諧振槽路；RC（電阻、電容）振蕩器。一種是皮爾斯振蕩器配置，適用于晶振和陶瓷諧振槽路。另一種為簡(jiǎn)單的分立RC振蕩器?；诰д衽c陶瓷諧振槽路的振蕩器通常能提供非常高的初始精度和較低的溫度系數(shù)。RC振蕩器能夠快速啟動(dòng)，成本也比較低，但通常在整個(gè)溫度和工作電源電壓范圍內(nèi)精度較差，會(huì)在標(biāo)稱輸出頻率的5%至50%范圍內(nèi)變化。晶振即晶體振蕩器，它的基本構(gòu)成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡(jiǎn)稱為晶片，石英晶體諧振器，簡(jiǎn)稱為石英晶體或晶體、晶振；而在封裝內(nèi)部添加IC組成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻

27、璃殼、陶瓷或塑料封裝的。圖2-3 晶振電路示意圖復(fù)位電路，就是利用它把電路恢復(fù)到起始狀態(tài)。就像計(jì)算器的清零按鈕的作用一樣，以便回到原始狀態(tài)，重新進(jìn)行計(jì)算。和計(jì)算器清零按鈕有所不同的是，復(fù)位電路啟動(dòng)的手段有所不同。一是在給電路通電時(shí)馬上進(jìn)行復(fù)位操作;二是在必要時(shí)可以由手動(dòng)操作;三是根據(jù)程序或者電路運(yùn)行的需要自動(dòng)地進(jìn)行。復(fù)位電路都是比較簡(jiǎn)單的大都是只有電阻和電容組合就可以辦到了。再?gòu)?fù)雜點(diǎn)就有三極管等等配合程序來進(jìn)行了。圖2-4 復(fù)位電路示意圖2.5 傳感器的電路分析目前絕大多數(shù)車輛報(bào)警器都選用這類振動(dòng)傳感器。體積為40*50*20毫米，振動(dòng)檢測(cè)靈敏度可以通過旋鈕調(diào)節(jié)，順時(shí)針靈敏度增加，逆時(shí)針靈敏度

28、降低。當(dāng)檢測(cè)到振動(dòng)大于一定幅度時(shí)，紅色的指示燈點(diǎn)亮，并輸出報(bào)警信號(hào)。這種傳感器采用壓電陶瓷片作為振動(dòng)檢測(cè)器件，因?yàn)閴弘娖闹C振頻率較高，所以在壓電片上焊接了一段重力彈簧，既可以降低諧振頻率，又能將振動(dòng)效果增強(qiáng)，因此具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、靈敏度高并且連續(xù)可調(diào)等諸多優(yōu)點(diǎn)。圖2-5 加速度傳感器電路圖這種傳感器采用三極管集電極開路輸出的驅(qū)動(dòng)模式，可以和單片機(jī)系統(tǒng)直接接口，首先單片機(jī)將端口置1，并通過上拉電阻拉至電源正電壓，當(dāng)傳感器檢測(cè)到振動(dòng)信號(hào)時(shí)Q1導(dǎo)通，A點(diǎn)由電源電壓下拉到0.1V左右，藍(lán)線也被下拉，（加入1K左右的上拉電阻后電平變化比較明顯）這時(shí)單片機(jī)就能檢測(cè)到端口電平變低得到報(bào)警信號(hào)了，這種

29、結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于傳感器對(duì)后續(xù)電路（單片機(jī)）的工作電壓無要求，而且電路上相互隔離互不影響，可以多個(gè)傳感器輸出并聯(lián)。圖2-6 振動(dòng)傳感器原理圖  通過簡(jiǎn)單的接口電路可以和無線發(fā)射模塊、有線警號(hào)等配套使用，用途十分廣泛。還有一種接口方法，如果將100歐姆的保護(hù)電阻短路，藍(lán)線和紅線間接一個(gè)12V的繼電器，這樣傳感器動(dòng)作時(shí)繼電器就會(huì)同步吸合，繼電器的常開常閉觸點(diǎn)可以靈活控制其他電路。在仿真電路中無法仿真此種傳感器，將使用滑動(dòng)變阻器來控制電壓輸出進(jìn)行仿真。第3章 數(shù)據(jù)程序設(shè)計(jì)部分3.1 ADC0808轉(zhuǎn)換/顯示程序;=;ADC0808轉(zhuǎn)換/顯示程序;=START BIT P3.5 ;啟動(dòng)

30、信號(hào),地址鎖存信號(hào),上升沿鎖存地址,下降沿開始轉(zhuǎn)換EOC BIT P3.6 ;轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào),1有效,表示轉(zhuǎn)換結(jié)束DISM0 EQU 30H ;定義顯示緩沖區(qū)DISM1 EQU 31HDISM2 EQU 32HDISM3 EQU 33HADCX EQU 34H ;轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)存放單元LEDBT EQU 35H ;顯示位碼3.2主程序開始;=;主程序開始;=RESET:CLR START MOV R0 , #7FH ;內(nèi)存清0CLREA:MOV R0, #0 DJNZ R0 , CLREA3.3主循環(huán)程序開始;=;主循環(huán)程序開始;=MLOOP:ACALL DISUP ;調(diào)顯示子程序 ACALL A

31、DC08 ;調(diào)轉(zhuǎn)換子程序 MOV A , ADCX ;取轉(zhuǎn)換結(jié)果 CPL A MOV B , #51 DIV AB ;取千位 MOV DISM0,A ;顯示千位 MOV A , B MOV B , #5 DIV AB MOV DISM1,A MOV A,B MOV B,#10 MUL AB MOV B,#5 DIV AB MOV DISM2,A MOV DISM3,B AJMP MLOOP3.4顯示子程序;=;顯示子程序;=DISUP:MOV LEDBT,#0FEH MOV DPTR ,#LEDTAB MOV R0 ,#DISM0DISOP:MOV A ,LEDBT MOV P0 ,A ;用p

32、roteus仿真必須先輸出位碼 RL A MOV LEDBT,A MOV A ,R0 MOVC A ,A+DPTR MOV P1 ,A ;后輸出段碼 ACALL DELAY INC R0 CJNE R0 ,#DISM0+4,DISOP RET3.5 ADC0808轉(zhuǎn)換子程序;=;ADC0808轉(zhuǎn)換子程序;=ADC08:SETB START ;上升沿鎖存地址 CLR START ;下降沿啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 JNB EOC, $ ;等待轉(zhuǎn)換結(jié)果 MOV ADCX,P2 ;從P2口讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) RET3.6延時(shí)子程序;=;延時(shí)子程序;=DELAY:MOV R7 , #250DELOP:DJNZ R7 , DE

33、LOP RET3.7段碼表;=;段碼表;=LEDTAB: DB 3fH,06H,5bH,4fH,66H ;定義共陰數(shù)碼管段碼表 DB 6dH,7dH,27H,7fH,6fH END第4章 proteus仿真 結(jié)合以上硬件電路的設(shè)計(jì)，及軟件程序的設(shè)計(jì)，進(jìn)行以下的proteus電路仿真。仿真結(jié)果如下圖所示。圖4-1 仿真結(jié)果圖（1）圖4-2 仿真結(jié)果圖（2）仿真結(jié)果基本上可以實(shí)現(xiàn)任務(wù)設(shè)計(jì)要求，在仿真當(dāng)中出現(xiàn)了0.02V左右的誤差，這是因?yàn)槌绦蛟谠O(shè)計(jì)過程當(dāng)中，匯編語言難以實(shí)現(xiàn)小數(shù)運(yùn)算的表示而進(jìn)行近似處理造成的誤差，對(duì)結(jié)果影響不大，故本設(shè)計(jì)基本實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求，并可進(jìn)行實(shí)際的實(shí)物連接。第5章 風(fēng)電機(jī)組塔筒

34、測(cè)量模塊總成5.1系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)大型風(fēng)電機(jī)組塔筒振動(dòng)、應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)；將該系統(tǒng)分為5個(gè)模塊：供電電源模塊、振動(dòng)信號(hào)采集模塊及子程序、應(yīng)變信號(hào)采集模塊及相應(yīng)子程序、中央處理系統(tǒng)及人機(jī)界面、主程序及數(shù)據(jù)處理子程序） 1、供電電源模塊1) 供電電源組成及結(jié)構(gòu)分析2) 根據(jù)其他模塊的需求，提供不同的電壓 2、振動(dòng)信號(hào)采集模塊及子程序1) 振動(dòng)傳感器功能及選型分析2) 振動(dòng)測(cè)量模塊的測(cè)量特性分析3) 振動(dòng)測(cè)量模塊與單片機(jī)進(jìn)行連接4) 振動(dòng)信號(hào)輸出模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序設(shè)計(jì)5) 振動(dòng)測(cè)量模塊的實(shí)物調(diào)試 3、應(yīng)變信號(hào)測(cè)量模塊及子程序1) 應(yīng)變片的功能及選型分析2) 應(yīng)變片的測(cè)量電路設(shè)計(jì)3) 應(yīng)變片的測(cè)量特性及靈敏系

35、數(shù)測(cè)定4) 應(yīng)變片信號(hào)的放大濾波電路設(shè)計(jì)5) 應(yīng)變信號(hào)輸出模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序設(shè)計(jì) 4、人機(jī)界面設(shè)計(jì)模塊1) 確定人機(jī)界面在總系統(tǒng)中的定位及結(jié)構(gòu)分析；2) 人機(jī)界面的功能及各個(gè)元件選型分析；3) 人機(jī)界面的輸出特性及相關(guān)系數(shù)測(cè)定；4) 人機(jī)界面信號(hào)輸入及其與單片機(jī)的連接；5) 顯示子程序以及按鍵控制子程序 6) 基于Proteus進(jìn)行仿真模擬輸出；6) 振動(dòng)測(cè)量模塊的實(shí)物調(diào)試 5、人機(jī)界面設(shè)計(jì)模塊1) 中央處理系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)分析2) 主程序的流程圖設(shè)計(jì)3) 對(duì)各個(gè)模塊的子程序地址安排以及I/0選擇4) 實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊較為合理組合5) 綜合電路基于PROTUES的仿真6) 單片機(jī)實(shí)物焊接時(shí)，各模塊位置編

36、排，力求美觀合理7) 單片機(jī)實(shí)物調(diào)試 通過對(duì)各部分模塊的要求進(jìn)行安排，然后進(jìn)行各個(gè)模塊獨(dú)自設(shè)計(jì)。最終整合各個(gè)模塊，進(jìn)行實(shí)物的調(diào)試。5.2模塊總成仿真圖經(jīng)過小組同學(xué)的討論，對(duì)各個(gè)部分?jǐn)?shù)據(jù)模塊，主程序及人機(jī)界面的結(jié)合，形成了一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大型風(fēng)電機(jī)組塔筒振動(dòng)、應(yīng)變的數(shù)據(jù)測(cè)量，主要的仿真界面如下圖所示。圖5-1 測(cè)量系統(tǒng)各模塊總成仿真圖5.3 模塊程序總成;=;ADC0808轉(zhuǎn)換/顯示程序;=START BIT P3.0 ;啟動(dòng)信號(hào),地址鎖存信號(hào),上升沿鎖存地址,下降沿開始轉(zhuǎn)換EOC BIT P3.2 ;轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào),1有效,表示轉(zhuǎn)換結(jié)束OE BIT P3.1YZANJ BIT P3.6ANJ BI

37、T P3.7;DISM0 EQU 30H ;定義顯示緩沖區(qū)DISM1 EQU 31HDISM2 EQU 32HDISM3 EQU 33HDISM4 EQU 34HDISM5 EQU 35HDISM6 EQU 36HDISM7 EQU 37HADCX EQU 40H ;轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)存放單元LEDBT EQU 41H ;顯示位碼;=;主程序開始;=RESET:CLR START MOV R0 , #7FH ;內(nèi)存清0CLREA:MOV R0, #0 DJNZ R0 , CLREA MOV R6,#00H MOV DISM5,#10 MOV DISM6,#10;=;主循環(huán)程序開始;=MLOOP: A

38、NJ1: JB ANJ,AD2 ACALL ADC08 MOV A , ADCX ;取轉(zhuǎn)換結(jié)果 ACALL CUNCHU ;調(diào)用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù) MOV DISM4,#10 MOV DISM7,#11 ACALL KEY;應(yīng)變數(shù)值顯示 ACALL DISUP ;調(diào)顯示子程序 AJMP ANJ1AD2: ACALL ADC082 MOV A , ADCX ;取轉(zhuǎn)換結(jié)果 ACALL CUNCHU ;調(diào)用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù) MOV DISM4,#10 MOV DISM7,#11 ACALL KEY ;振動(dòng)數(shù)值顯示 ACALL DISUP AJMP MLOOP;=;顯示子程序;=DISUP:MOV LEDBT,#0

39、FEH MOV DPTR ,#LEDTAB1 MOV R0 ,#DISM0DISOP:MOV A ,LEDBT MOV P2 ,A ;用proteus仿真必須先輸出位碼 RL A;右移一位 片選 MOV LEDBT,A MOV A ,R0 MOVC A ,A+DPTR MOV P1 ,A ;后輸出段碼 MOV DPTR,#LEDTAB ACALL DELAY INC R0 CJNE R0 ,#DISM0+8,DISOP RET;=;數(shù)值存儲(chǔ);= CUNCHU: MOV B,#2 ; ACALL SMZH MOV DISM0,A MOV A,R3 MOV B , #10 ACALL SMZH MOV DISM1,A MOV A,R3 MOV B,#10 ACALL SMZH MOV DISM2,A MOV DISM3,B RET;=;A按鍵子程序;= KEY: JNB YZANJ,KEY1 ;閾值按鍵按下就跳轉(zhuǎn)KEY1 RETKEY1: ACALL DELAY1 ;延時(shí)消抖 JNB YZANJ,KEY3 ;重新判定 RETKEY3: MOV A,R6 ; 計(jì)算按鍵次數(shù) MOV B,#2 ;單位標(biāo)準(zhǔn)為2 MUL AB ;乘以次數(shù) ADD A,#20 MOV B,#10 DIV AB MOV DISM5,