基于32位arm微处理器的弧焊电参数采集分析系统

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要本文以C02短路过渡孤焊过程为研究对象，开发了一套基于32位ARM徼处理器的弧焊电参数采集分析系统。该系统结合了32位ARM微控制器、USB总线和虚拟仪器三种先进技术，在焊接学科的交叉应用方面具有一定的创新意义。该系统硬件主要由霍尔传感器、信号调理电路和基于ARM核的LPC2142单片机等组成。LPC2142自带USB控制器和A／D转换模块，使得系统硬件电路设计简单方便，并可实现对电弧电压、焊接电流信号的高速、实时传输。该系统不仅能充分发挥ARM单片机体积小、功能强、使用灵活的特点，而且具备USB设备即插即用、热插拔的优点，且系统开发成本大

2、大低于目前使用最多的插入式数据采集卡。系统软件包括单片机固件程序、USB驱动程序和用户应用程序。单片机固件程序采用c语言和汇编语言编写，在ADSl．2集成开发环境下完成。USB设备驱动程序和工控机端用户应用程序采用图形化编程工具LabVIEW编写。其中，用户应用程序，也即采集分析程序的编写充分体现出LabVIEW编程简单、功能强大、开发周期短等优点。系统主要实现的功能为：①对C02气体保护焊熔滴短路过渡的电弧电压、焊接电流波形进行实时采集和显示；②对采集到的电弧电压、焊接电流信号进行波形分析、相图分析、频谱分析和统计分析。该系统为实现c02焊接质量的在线检测和评判提供直观

3、可靠的依据，同时也为焊接工艺的制定提供参考和指导。最后，针对两组不同焊接参数熔滴短路过渡C02焊焊接过程进行对比试验。试验中，运用该系统对电弧电压、焊接电流进行实时采集和显示，并对采集到的电弧电压、焊接电流进行了详细的波形分析、相图分析、频谱分析和统计分析，从而验证了系统的可靠性和实用性。关键词：C02焊，ARM微处理器，LabVIEW，USB总线，数据采集分析重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTThepaperdevelopedaDetectingandAnalyzingSystemofC02GasShieldedarcWeldingbased011drople

4、tshort-circuitingtransferprocess．Thesystemmadeaprogressinthecross-subjectfieldbycombiningtheweldingwiththethreeadvancedtechnologi懿suchas32-bitARMmicroprocessor,USB(UniversalSerialBus)interfacedeviceandVisualInstruraentandSOOn．ThehardwarecircuitofthesystemconsistedoftheHallvoltagesensor,th

5、eHallcurrentsensorandthecircuitofsignaldebug,theLPC2142PackbaseonARblchipandtheotherneededcomponents．BecauseofUSBcontrollerandA／DunitembeddedinLPC2142Pack,thehardwaredesignwasmoreconvenientandeasier．thesystemhadhighertransmissionspeedinvirtueofbothcharacteristicsofARMmicroprocessorandthe#

6、ug&play．Besides,Comp缸edwithgeneraldataacquisitioncard,itismuchcheaper,moreflexible．ThesoftwaresystemwascomposedoftheLPC2142microprocessorflrlnwafeprogram,theUSBdriverprogramandtheuserapplicationprogrmn．ThemicroprocessorflrnlwareprogramwasdevelopedbyClanguageandassemblelanguage．BoththeUSBd

7、riverprogramanduserapplicationprogramwerecreatedbyLabVIEW(Laboratoryvirtualinslxmnentengineeringworkbench)，avirtualinstrumentprogrammmgsoftwarewhichdevelopedbyAmericanNationalInstrumentCorporation,andmadethewholedevelopingprocessmoreeasilyandlow-cost．ThesystemWassuc