手持式振动测试系统的开发

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1、东南大学硕士学位论文手持式振动测试系统的开发姓名：龚松青申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：许飞云20080401摘要手持式振动测试系统的开发研究生姓名；龚松青导师姓名：许飞云教授学校名称：东南大学振动测试是保障状态监测与故障诊断技术成功实施的前提，对之开展研究具有重要的实际意义和应用前景。本文针对原有手持式振动测试系统的不足，重新设计了硬件电路，并在此硬件电路的基础上编写了相应的振动测试和FFr分析软件。在硬件设计方面，首先，针对手持式振动铡试系统数据传输问题，采用CYPRESS公司内嵌单片微控制器及US

2、B2．0接121的CY7C68013芯片构建了单片机+DsP的主从式数据采集结构，充分发挥DSP强大的数据处理能力以及微控制器人机接口和数据通信的优势，实现了振动信号的高速实时分析和手持式振动测试系统与计算机之间的高速数据传输；其次，设计了CPLD程序，实现了A／D采样脉冲的产生、抗混滤波频率设置、I／O及存储器端口译码等：最后，设计了相关外围辅助电路，包括镍塌电池充电电路、改进的信号调理电路、LCD显示电路等。在系统软件开发方面，首先，应用DriverStudio驱动程序开发工具设计了Windows2000／xp环境下的

3、USB设备驱动程序并在EZ-USB固件框架基础上编写固件程序，同时详细分析了CY7C68013同TMS320VC5402数据传输时序，实现了手持式振动测试系统对主机请求的快速响应、微控制器对DSP内部RAM读写、液晶界面显示、键盘译码等{其次，设计了DSP数据采集及分析程序，实现了4通道振动信号的同步整周期采集、与微控制器间的高速数据传输以及实时频谱分析。对标准的信号发生器信号以及齿轮箱试验台振动信号的采集和分析表明本文所设计的手持式振动测试系统满足设计要求。关键词：振动，CY7C68013，USB2．0，设备驱动，液晶显

4、示ABSTRACTDevelopmentofaHandheldVibrationMeasuringSystemBYGONGSong-qingSupervisedbyProf．XUFeiyunSouth∞stUniversi可Vibrationtestingistherequisiteofthesuccessfulperformanceofstatemonitoringandfailuresdiagnosing，researchesonwhichhavepracticalsignificance．Toovercomethew

5、eaknessoftheoriginalhandheldvibrationtestingsystem，amethodtore—designthehardwareoftheexistinghandheldvibrationtestingsystemisintroducedinthepaper,andbasedonthere-designedhardwarecircuitthecorrespondingvibrationtestingsoftwareandFFTanalysissoftwareareprogrammed．Tot

6、he}lardwarecircuitdesigning．aimingatthedatatransmissionproblemsofthehandheldvibrationtestingsystem。amaster—slavedatacollectionstructureisconstructedbyusingCypress’embeddedsingle—chipmicrocontrollerCY7C68013andDSP，whichcantakefulladvantagesofthedataprocessingabilit

7、yofDSPandthehuman—computerinterfaeeanddatatransmissionabilitiesofsingle—chipmicrocontr01lerSOthatareal—timeanalysisandthehigh—speeddatatransmissionbetweenhandheldvibrationtestingsystemandcomputerscanberealized．Besides．CPLDprogramisgiventorealizethegenerationofA／Ds

8、amplingpulse，anti-aliasingfilterclock，I／Odecodeandmemoryinterface．Finally，somerelatedperipheralassistingcircuitsaredesignedincluding姗一Ni／cadmiumbatteryc