钢轨气压焊参数的单片机采集与存储

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要气压焊是钢轨现场焊接方法之一，为保证焊接质量，采集并记录焊接过程的参数是十分必要的。西南交通大学焊接研究所研制的数控式小型气压焊轨机的数据采集在使用中存在一些不足，本文在总结这些不足的基础上，利用单片机及USB控制技术，设计开发了一套基于单片机的参数采集与存储系统。系统硬件电路设计需满足以下要求：具备处理4路0-5V的模拟输入信号的能力，且处理速率能满足应用要求；具备与PLC进行通讯的RS422接口，具备与微型打印机通讯的接口；具备USB通讯接口。根据上述要求，系统主控芯片选择Atmel

2、生产的AT89C55WD型单片机；USB控制芯片选择南京沁恒电子有限公司生产的CH375A；考虑到单片机I／O口资源有限及系统精度要求，选择了12位串行A／D芯片ADS7822；串行通讯口的扩展则利用了CD4052B模拟开关芯片。为了使软件根据可读性并便于维护，软件用C语言编写并采用模块化结构。主要包括A／D转换，PLC通讯，曲线打印和USB通讯四大子功能模块，主程序通过调用上述子功能模块完成相关工作。通过对系统模拟使用，系统达到了设计预期目标，并具有以下功能和优点：能够采集气压焊过程中的油压、位移、氧气流量和乙炔流量四路信号

3、，并能对采集的信号进行运算、存储和打印；和原系统相比较，本系统以单片机为核心，具有轻便、稳定和成本低的优点；系统软件利用C语言编写，采用模块化结构，具有较强的可读性，后续升级也较为方便。关键词：气压焊；数据采集；单片机；USB西南交通大学硕士研究生学位论文第Ⅱ页AbstractGaspressureweldingisaimportantrailweldingmethodwiththemeritsofconvenience，lowcostsandhi．ghperformance．Inordertoensurethewelding

4、quality,itisnecessarytocollectandrecordthedataofweldingprocess．WeldingInstituteofSouthwestJiaotongUniversityhavedevelopedasmallsizedigitalcontrolledgaspressureweldingmachineforrailwelding．ThismachineincludesadataacquisitionsystembasedonanotebookPC．Thedataacquisition

5、systemhassomedefectswhileusing．Toovercomethesedefects，thispaperdevelopedadataacquisitionsystembaseonasinglechipandtheUSBcontroltechnology．ThesystemusesthesinglechipAT89C55WD．ItcanprocessfouranaloginputsignalswhichrangesfromOVto5VdependontheAiDconvegerADS7822．ViaRS42

6、2interface，thedataacquisitionsystemCancommunicatewithPLC．Throughthesimulmionuseofthesystem，itshowsthatthedesignhavemetthedesiredgoalsandhasthefollowingfeaturesandbenefits：Firstly,ithastheabilitytocaptureandstorethedataoftheprocessofpressurewelding,what’Smoreitcarlpr

7、intingcavesbasedonthedata．Secondly,comparedtotheoriginalsystem，thisdataacquisitionsystemismeritinlightweight，low—costandmorestablebecauseofbasingonasinglechip．ThirdlythesoftwareforthesystemisdevelopedbyClanguageandbuildupinmodulars，SOitiseasytoreadandconvenienttoupg

8、rade．KeyWords：Gaspressurewelding；Dataacquisition；Singlechip；USB西南交通大学学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其