浅析嵌入式mcu的变转速液压测控系统设计

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1、2012年12月机床与液压Dec．2012第40卷第23期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．23DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．23．023基于嵌入式MCU的变转速液压测控系统设计王光洪，彭天好，张川(安徽理工大学机械工程学院，安徽淮南232001)摘要：以变转速泵控马达调速系统为研究对象，设计一种基于USB通信接口的嵌入式MCU的变转速测控系统，分析测控系统的下位机硬件组成和软件结构，对嵌入式系统在液压方面的应用有一定的借鉴意义。关键词：嵌入式MCU；液压系统；测控系统；USB通信中

2、图分类号：TP271+．31文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)23—086—4DesignofVariableSpeedHydraulicTest—controlSystemBasedonEmbeddedMCUWANGGuanghong．PENGTianhao．ZHANGChuan(SchoolofMechanicalEngineering，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，HuainanAnhui232001，China)Abstract：Takingthepump—control-m

3、otorvariablespeedgoverningsystemasresearchobject，avariablespeedhydraulictest-controlsystemwasdesignedbasedonembeddedMCUofUSBcommunicationinterface．Thesingle—chipcomputerhardwarecomponentsandsoftwarearchitecturewereanalyzed．ItprovidesreferencefortheapplicationofembeddedMCUinhyd

4、raulictest-controlsystem．Keywords：EmbeddedMCU；Hydraulicsystem；Test-controlsystem；USBcommunication液压系统中的压力、流量是反映液压系统运行状包括嵌入式MCU、信号调理电路、A／D转换电路、态的重要参数，需要对它们进行检测，并通过改变控D／A转换电路、USB通信接口电路等，测控系统__制对象的参数，来控制整个液压系统。变转速液压测框图如图1所示，下面札详述各硬。件部．分．．的设计。控系统以变频电机驱动液压泵为动力源，利用电信号⋯对压力、速度等参量进行采集并

5、处理。以嵌入式MCUIMCU为主控制器的变转速液压测控系统，实现模块化、在线编程，并采用USB通信，成本低、开发时间短，可以同时控制多个参数。该测控系统以嵌入式MCU作为控制核心，以变转速泵控马达调速系统作为研究对象，对该液压系统图1测控系统框图的主要参数进行实时采集、显示及控制。测控系统的2．1嵌入式MCU最小系统下位机采用汇编语言开发，上位机采用VB语言，能够满足测控系统要求。在测控系统元器件中，嵌入式MCU的选取是最关键且重要的。此次设计选用宏晶公司生产的1变转速泵控马达调速系统简介STC89C52RC单片机作为测控系统的主MCU，它是一文中

6、所研究的变转速泵控马达调速系统是变转速种低功耗、高速、超强抗干扰的MCU，指令代码完液压传动系统中一类基本的传动系统，它主要由变频全兼容传统51单片机，另外它具有ISP(在线系统可器、电机、泵、流量控制阀和马达组合而成的一种液编程)功能，无需专用编程器或仿真器，便可通过压传动系统。在该液压系统中，其检测信号主要有串口(RXD，TXD)直接下载用户程序。4路压力信号(马达进出口压力、泵进出口压力)、1STC89C52RC最小系统电路如图2所示。路转速信号(马达转速)。变转速液压测控系统根据嵌入式MCU最小系统主要由微控制器被测参数的变化，通过数模转换

7、D／A通道输出电信STC89C52RC、外围扩展RAM6264、译码器741s138号来控制比例溢流阀、比例方向阀、变频器。组成。因考虑到STC89C52RCMCU内部的数据存储2测控系统硬件设计内存不够，而液压系统被测参数较多，且要求实时性变转速液压测控系统简称测控系统，其硬件主要收稿日期：2011—10—26基金项目：国家自然科学基金资助项目(50875001)作者简介：王光洪(1979一)，男，硕士，主要研究方为机电一体化等。E—mail：wanggh_25@163．eom。第23期王光洪等：基于嵌入式MCU的变转速液压测控系统设计·87·R

8、I较高，处理运算量较大，所以需扩展一片8kbRAM=Rz”_芯片。D口VAl"~OUTCVOUTD24VDPl0㈣p0DD