液壓工程綜合采集系統(tǒng)

液壓工程綜合采集系統(tǒng)摘要：為了對液壓設(shè)備中的速率、壓力、流量等參數(shù)進行在線檢測，我們自行設(shè)計了一套液壓工程綜合采集系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用新型單片機C8051F020進行數(shù)據(jù)的多通道采集和A/D轉(zhuǎn)換，并輸出到大屏幕LCD彩色液晶進行數(shù)據(jù)、曲線、直方圖等顯示；同時通過RS-485通訊把數(shù)據(jù)送到上位機，從而實現(xiàn)了對液壓設(shè)備的遠程實時監(jiān)測。

關(guān)鍵字：C8051F020，多通道，液晶顯示，串行通訊1．前言在工業(yè)控制中需要對各種參量進行采集，即利用信號采集系統(tǒng)將各種數(shù)據(jù)采集到計算機中進行實時處理。傳感器起著中間橋梁的作用，但是它輸出的信號往往是很微弱的電流信號，需要經(jīng)過放大轉(zhuǎn)換成電壓信號后才能輸入到A/D中進行數(shù)據(jù)采集。另外,隨著測試技術(shù)的不斷發(fā)展，為了適應(yīng)數(shù)字化、高效率等要求，在工業(yè)測試系統(tǒng)中單片機的應(yīng)用也越來越廣泛,它具有實時及可靠性高的優(yōu)點，并且日益顯示出巨大的優(yōu)越性。本系統(tǒng)采用美國Cygnal公司的C8051F020單片機為控制核心，組成了多通道數(shù)據(jù)綜合采集系統(tǒng)，它利用較少的外圍器件實現(xiàn)了對液壓設(shè)備的控制。2．C8051F020單片機簡介C8051F020器件是完全集成的混合信號系統(tǒng)級MCU芯片（SOC），它使用Cygnal的專利CIP-51微控制器內(nèi)核，CIP-51與MCS-51指令集完全兼容。它采用流水線結(jié)構(gòu)，與標(biāo)準(zhǔn)的8051結(jié)構(gòu)相比指令執(zhí)行速度有很大的提高。CIP-51提供了22個中斷源，允許大量的模擬和數(shù)字外設(shè)中斷微控制器，因而有更高的執(zhí)行效率。具有64個I/O引腳，每個端口都可以配置成推挽或漏極開路輸出。C8051F020MCU內(nèi)部有一個SMBUS/I2C接口、兩個具有增強型波特率配置的全雙工UART和一個增強型SPI接口，每種串行總線完全用硬件實現(xiàn)，都能向CIP-51產(chǎn)生中斷。它內(nèi)部有一個12位的ADC0，該子系統(tǒng)包括一個9通道的可編程模擬多路選擇器（AMUX0），一個可編程增益放大器（PGA0）和一個100ksps、12位分辨率的逐次逼近寄存器型ADC，ADC中集成了跟蹤保持電路和可編程窗口檢測器；一個8位的ADC1，包括一個8通道的可配置模擬多路開關(guān)（AMUX1），一個可編程增益放大器（PGA1）和一個500ksps、8位分辨率的逐次逼近寄存器型ADC。兩個12位的DAC轉(zhuǎn)換器，每個DAC都具有靈活的輸出更新機制，允許無縫的滿度變化并支持無抖動輸出更新。C8051F020還有5個通用的16位定時器和5個捕捉/比較模塊的可編程計數(shù)器/定時器陣列。3．系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

多通道綜合采集系統(tǒng)以C8051F020單片機為核心，主要由以下幾部分組成：數(shù)據(jù)的采集、LCD顯示和數(shù)據(jù)通訊三部分，其硬件框圖如圖1。傳感器輸出的電流信號經(jīng)過放大轉(zhuǎn)換后，送至C8051F020內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器中，在單片機內(nèi)部完成模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理的工作，最后送到LCD顯示，同時經(jīng)過RS-485接口送至計算機，由上位機進行實時監(jiān)控。圖1

3.1數(shù)據(jù)的采集對于液壓設(shè)備中的8個待測參數(shù)選用相應(yīng)的傳感器來來檢測，試驗時選取應(yīng)變式傳感器作為測試現(xiàn)場的工具。這些選用的檢測元件輸出都是標(biāo)準(zhǔn)的4－20mA微弱的電流信號，電流信號又經(jīng)過由LM324組成的放大轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成0－5V的電壓信號輸入到C8051F020的模擬輸入端，如圖2所示，經(jīng)內(nèi)部集成的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量。C8051F020將8路采樣值作為液壓設(shè)備現(xiàn)場的狀況存入相應(yīng)的內(nèi)存單元。

圖23.2

LCD顯示

為了使數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)小巧美觀，同時又獲得較高的性價比，選用德彼克公司生產(chǎn)的DMF-50174藍屏液晶顯示器，該顯示器是320×240點陣式液晶，圖形和文本都可以顯示。顯示驅(qū)動控制芯片采用EPSON公司的一種高性能LCD控制器SED1335。硬件電路采用間接接法，如圖3所示。用單片機的P5.0～P5.7口作為SED1335的DB0～DB7數(shù)據(jù)總線的輸入通道。P4.5作為SED1335的片選信號,配合地址信號A0實現(xiàn)SED1335通過數(shù)據(jù)總線接收來自單片機的指令和數(shù)據(jù)。當(dāng)A0=0,P4.6（WR）=0,P4.7（RD）=1時,實現(xiàn)指令的寫入和從SED1335中讀取數(shù)據(jù)。當(dāng)A0=1,P4.6（WR）=0,P4.7（RD）=1時,則是顯示數(shù)據(jù)的寫入，該功能通過軟件實現(xiàn)。

圖33.3數(shù)據(jù)通訊單片機C8051F020的TX0、RX0及P0.2通過MAX485與上位機相連，進行串行通信，如圖3所示。P0.2控制MAX485的狀態(tài)或發(fā)送，用軟件控制。RX0為單片機的串行輸入端，接收上位機通過MAX485向單片機發(fā)送的數(shù)據(jù)。TX0為單片機的串行輸出端，通過MAX485發(fā)送給上位機。4系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1

軟件設(shè)計總體上由兩部分組成：一部分為單片機C8051F020主程序設(shè)計，一部分為LCD液晶顯示程序設(shè)計。由于用C語言編程可以降低程序的復(fù)雜度，提高程序的可讀性和可修改性，所以本軟件采用C51進行編程，keilμVision2編譯器進行編譯。主程序流程圖如圖4所示。4.11主程序voidmain(void){longvoltage;

//電壓以mV為單位inti;

//循環(huán)計數(shù)器WDTCN=0xde;

//禁止看門狗定時器WDTCN=0xad;SYSCLK_Init();

//初始化振蕩器PORT_Init();

//初始化數(shù)據(jù)交叉開關(guān)UART0_Init();

//初始化UART0Timer3_Init(SYSCLK/SAMPLERATE0);//初始化定時器3溢出作為采樣率ADC0_Init();

//初始化ADC

AD0EN=1;

//允許ADCEA=1;

//允許所有中斷while(1){for(i=0;i<8;i++){EA=0;voltage=result[i];

//從全局變量中取得ADC值EA=1;voltage=voltage*VREF0;//計算電壓（mV）voltage=voltage>>16;LCD_Disp();

//調(diào)顯示程序，顯示電壓值printf("Channl'%d'voltageis%ldmV\n",i,voltage);//串口輸出}}5結(jié)束語測試實驗中定義C8051F020的采樣頻率為50000Hz，ADC0設(shè)為定時器3溢出的連續(xù)轉(zhuǎn)換模式，采用差動輸入方式組成8路轉(zhuǎn)換通道，單片機運行后由定時中斷進行數(shù)據(jù)采集。C8051F020將采集的數(shù)據(jù)通過RS-485接口傳送給上位機，在傳送期間波特率必須和PC機設(shè)置的波特率保持一致，否則不能正確接收。在測量過程中，整個系統(tǒng)工作穩(wěn)定，數(shù)據(jù)可以得到“準(zhǔn)”實時的顯示。

本文作者的創(chuàng)新點就是能夠把液壓系統(tǒng)參數(shù)中的功率P實時顯示出來，而在以往的液壓顯示設(shè)備中只能分別顯示液體的壓力p和流量q，然后再用公式P=pq計算液壓功率，比較麻煩；而且C8051F020芯片集成了大量的外設(shè)和IO口資源，在設(shè)計系統(tǒng)時，只需使用少量的外圍芯片便可完成所需的功能，簡化了硬件電路設(shè)計，節(jié)省了電路板空間，縮小了產(chǎn)品的體積，因而本系統(tǒng)有很廣闊的應(yīng)用前景。

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社會實踐報告系別：班級：學(xué)號：姓名：作為祖國未來的事業(yè)的繼承人，我們這些大學(xué)生應(yīng)該及早樹立自己的歷史責(zé)任感，提高自己的社會適應(yīng)能力。假期的社會實踐就是很好的鍛煉自己的機會。當(dāng)下，掙錢早已不是打工的唯一目的，更多的人將其視為參加社會實踐、提高自身能力的機會。許多學(xué)校也積極鼓勵大學(xué)生多接觸社會、了解社會，一方面可以把學(xué)到的理論知識應(yīng)用到實踐中去，提高各方面的能力；另一方面可以積累工作經(jīng)驗對日后的就業(yè)大有裨益。進行社會實踐，最理想的就是找到與本專業(yè)對口單位進行實習(xí)，從而提高自己的實戰(zhàn)水平，同時可以將課本知識在實踐中得到運用，從而更好的指導(dǎo)自己今后的學(xué)習(xí)。但是作為一名尚未畢業(yè)的大學(xué)生，由于本身具備的專業(yè)知識還十分的有限，所以我選擇了打散工作為第一次社會實踐的方式。目的在于熟悉社會。就職業(yè)本身而言，并無高低貴賤之分，存在即為合理。通過短短幾天的打工經(jīng)歷可以讓長期處于校園的我們對社會有一種更直觀的認(rèn)識。實踐過程：自從走進了大學(xué)，就業(yè)問題就似乎總是圍繞在我們的身邊，成了說不完的話題。在現(xiàn)今社會，招聘會上的大字報都總寫著“有經(jīng)驗者優(yōu)先”，可還在校園里面的我們這班學(xué)子社會經(jīng)驗又會擁有多少呢？為了拓展自身的知識面，擴大與社會的接觸面，增加個人在社會競爭中的經(jīng)驗，鍛煉和提高自己的能力，以便在以后畢業(yè)后能真正真正走入社會，能夠適應(yīng)國內(nèi)外的經(jīng)濟形勢的變化，并且能夠在生活和工作中很好地處理各方面的問題，我開始了我這個假期的社會實踐-走進天源休閑餐廳。實踐，就是把我們在學(xué)校所學(xué)的理論知識，運用到客觀實際中去，使自己所學(xué)的理論知識有用武之地。只學(xué)不實踐，那么所學(xué)的就等于零。理論應(yīng)該與實踐相結(jié)合。另一方面，實踐可為以后找工作打基礎(chǔ)。通過這段時間的實習(xí)，學(xué)到一些在學(xué)校里學(xué)不到的東西。因為環(huán)境的不同，接觸的人與事不同，從中所學(xué)的東西自然就不一樣了。要學(xué)會從實踐中學(xué)習(xí)，從學(xué)習(xí)中實踐。而且在中國的經(jīng)濟飛速發(fā)展，又加入了世貿(mào)，國內(nèi)外經(jīng)濟日趨變化，每天都不斷有新的東西涌現(xiàn)，在擁有了越來越多的機會的同時，也有了更多的挑戰(zhàn)，前天才剛學(xué)到的知識可能在今天就已經(jīng)被淘汰掉了，中國的經(jīng)濟越和外面接軌，對于人才的要求就會越來越高，我們不只要學(xué)好學(xué)校里所學(xué)到的知識，還要不斷從生活中，實踐中學(xué)其他知識，不斷地從各方面武裝自已，才能在競爭中突出自已，表現(xiàn)自已。在餐廳里,別人一眼就能把我人出是一名正在讀書的學(xué)生,我問他們?yōu)槭裁?他們總說從我的臉上就能看出來,也許沒有經(jīng)歷過社會的人都有我這種不知名遭遇吧!我并沒有因為我在他們面前沒有經(jīng)驗而退后,我相信我也能做的像他們一樣好.我的工作是在那做傳菜生,每天9點鐘-下午2點再從下午的4點-晚上8:30分上班,雖然時間長了點但,熱情而年輕的我并沒有絲毫的感到過累,我覺得這是一種激勵,明白了人生,感悟了生活,接觸了社會,了解了未來.在餐廳里雖然我是以傳菜為主,但我不時還要做一些工作以外的事情，有時要做一些清潔的工作，在學(xué)校里也許有老師分配說今天做些什么，明天做些什么，但在這里，不一定有人會告訴你這些，你必須自覺地去做，而且要盡自已的努力做到最好，一件工作的效率就會得到別人不同的評價。在學(xué)校，只有學(xué)習(xí)的氛圍，畢竟學(xué)校是學(xué)習(xí)的場所，每一個學(xué)生都在為取得更高的成績而努力。而這里是工作的場所，每個人都會為了獲得更多的報酬而努力，無論是學(xué)習(xí)還是工作，都存在著競爭，在競爭中就要不斷學(xué)習(xí)別人先進的地方，也要不斷學(xué)習(xí)別人怎樣做人，以提高自已的能力！記得老師曾經(jīng)說過大學(xué)是一個小社會，但我總覺得校園里總少不了那份純真，那份真誠，盡管是大學(xué)高校，學(xué)生還終歸保持著學(xué)生的身份。而走進企業(yè)，接觸各種各樣的客戶、同事、上司等等，關(guān)系復(fù)雜，但我得去面對我從未面對過的一切。記得在我校舉行的招聘會上所反映出來的其中一個問題是，學(xué)生的實際操作能力與在校理論學(xué)習(xí)有一定的差距。在這次實踐中，這一點我感受很深。在學(xué)校，理論的學(xué)習(xí)很多，而且是多方面的，幾乎是面面俱到；而在實際工作中，可能會遇到書本上沒學(xué)到的，又可能是書本上的知識一點都用不上的情況。或許工作中運用到的只是很簡單的問題，只要套公式似的就能完成一項任務(wù)。有時候我會埋怨，實際操作這么簡單，但為什么書本上的知識讓人學(xué)得這么吃力呢？這是社會與學(xué)校脫軌了嗎？也許老師是正確的，雖然大學(xué)生生活不像踏入社會，但是總算是社會的一個部分，這是不可否認(rèn)的事實。但是有時也要感謝老師孜孜不倦地教導(dǎo)，有些問題有了有課堂上地認(rèn)真消化，有平時作業(yè)作補充，我比一部人具有更高的起點，有了更多的知識層面去應(yīng)付各種工作上的問題，作為一名大學(xué)生，應(yīng)該懂得與社會上各方面的人交往，處理社會上所發(fā)生的各方面的事情，這就意味著大學(xué)生要注意到社會實踐，社會實踐必不可少。畢竟，很快我就不再是一名大學(xué)生，而是社會中的一分子，要與社會交流，為社會做貢獻。只懂得紙上談兵是遠遠不及的，以后的人生旅途是漫長的，為了鍛煉自己成為一名合格的、對社會有用的人才.很多在學(xué)校讀書的人都說寧愿出去工作，不愿在校讀書；而已在社會的人都寧愿回校讀書。我們上學(xué)，學(xué)習(xí)先進的科學(xué)知識，為的都是將來走進社會，獻出自己的一份力量，我們應(yīng)該在今天努力掌握專業(yè)知識，明天才能更好地為社會服務(wù)。實踐心得：雖然這次的實踐只有短短的幾天，而且從事的是比較簡單的服務(wù)工作，但是通過與各種各樣的人接觸，還是讓我學(xué)會了很多道理。首先是明白了守時的重要性。工作和上學(xué)是兩種完全不同的概念，上學(xué)是不遲到很多時候是因為懼怕老師的責(zé)怪，而當(dāng)你走上了工作崗位，這里更多的是由于自己內(nèi)心的一種責(zé)任。這種責(zé)任是我學(xué)會客服自己的惰性，準(zhǔn)時走上自己的崗位。這對我以后的學(xué)習(xí)生活也是一種鞭策，時刻牢記自己的責(zé)任，并努力加強自己的時間觀念。其次讓我真實的體會到了合作的重要性。雖然我工作的只是小小的一家餐廳，但是從點單到制作到遞送到結(jié)帳這一環(huán)環(huán)的工作都是有分工的，只有這樣才能使整家店的工作效率都大大的提高。以前雖然在書上看見過很多的團隊合作的例子，但這一次是深刻的體會到了，正所謂“眾人拾柴火焰高”，“團結(jié)就是力量”。在以后的學(xué)習(xí)和工作中，一定會要牢記這一點，將自己融入到集體中，和大家一起攜手走向輝煌。再次，這次打工的經(jīng)歷也讓我的心理更加趨于成熟。在餐廳里每天面對形形色色的客人，重復(fù)著單調(diào)的工作。讓從未涉世的我還是有那么一點點不適應(yīng)的，但是堅持就是勝利。打工畢竟和在家是完全不同的概念，我們學(xué)會需要忍耐，需要學(xué)會承受，需要學(xué)會堅持。將自己這短短的一月的實踐同理論相聯(lián)系，我了解到當(dāng)代大學(xué)生與以往的大學(xué)生相比較