基于数显百分表的单片机位移测距系统构建

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1、2013年10月机床与液压0ct．2013第41卷第20期MACHINETOOL&HYDRAULICSVol

2、4lNo．20DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．20．042基于数显百分表的单片机位移测距系统构建梁应选，杨明亮(陕西理工学院(北区)机械工程学院，陕西汉中723003)摘要：在充分了解容栅式传感器原理的基础上，采用数字式示波器对数显百分表的输出信号进行了详细分析，找出其显示数据与输出信号的关系。进而构建了以数显百分表为前端传感器、以AT89S52单片机

3、为主控单元的信号采集和数据处理位移测距系统，并将采集数据通过LCD准确、实时地显示出来。关键词：单片机；容栅传感器；数字式示波器；数显百分表；位移测距系统中图分类号：TP873文献标识码：B文章编号：1001—3881(2013)20—127—4ConstructionofDisplacementRangingSystemBasedonDigitalDialIndicatorandSingleChipMicrocomputerLIANGYingxuan，YANGMingliang(Schoolo

4、fMechanicalEngineering，ShaanxiUniversityofTechnology，HanzhongShaanxi723003，China)Abstract：Analysiswascarriedoutfortheoutputsignalofthedigitaldialindicatorbythedigitaloscillos·copeonthebasisoffullunderstandingoftheprincipleofcapacitivesensors．Therelat

5、ionshipbetweenthedisplaydataandtheoutputsignalwasfoundout．Thesystemofthesignalacquisitionanddisplacementrangingwithdataprocessingwasconstructedwhichwascomposedofdigitalindicatorsasafront—endsensor，AT89S52singlechipmicrocomputerasamasterunit．Thecollec

6、tingdatacouldbedisplayedsynchronouslyandaccuratelythroughLCD．Keywords：Singlechipmicrocomputer；Capacitivesensors；Digitaloscillos—cope；Digitaldialindicator；Displacementrangingsystem在机械加工、器械测量、仪器校准等方面，百分CLK为同步时钟信号，在一次数据传送中，开表作为位移及形变测量工具，有着较为广泛的应用。始为54s的

7、高电平，表示数据即将开始传送。接下目前，百分表常用的有机械式和数显式两种。其中机来Data输出两组各有24个宽度为l3s的窄脉冲，械式百分表历史较为悠久，但对于机械量具，越是测前组为绝对数据；后组为相对数据，前后两组数据之量精度高，其加工制造难度亦越大；还有一点就是，间有110Its的高电平作为间隔；最后是75s的高电机械量具在测量过程中是人工读数，这就不可避免地平，以示数据传送结束(其输出波形如图1所示)。引来了人为误差。数显式百分表大多采用容栅式传感器，但由于大多未带微机接口，使其应用大大收

8、到限制。作者结合容栅位移传感器原理，着重分析数显百CLK分表输出信号与实际显示数据如何对应的过程；在此基础，就如何利用数显百分表为前端传感器、AT89S52单片机做为主控单元构建一个测距系统进行方案论证，并择优，最终设计出较为理想的智能测距系统。图1容栅式传感器输出脉冲时序1容栅式传感器输出信号分析Data信号为数据信号，它包含了传感器的位移容栅式传感器输出的电容信号经过容栅集成极芯信息。在数据采样时，容栅芯片在CLK信号窄脉冲片的处理可转化为数字信号输出。其中输出信号有4的下降沿对Data信号

9、进行采样，先后采样两组24位根线，分别为电源线(+1．5V)、地线(0V)、时绝对数据数据和相对数据。钟控制线(CLK)、串行数据输出线(Data)。CLK时钟脉冲串的第一组对应的信号是包含基收稿日期：2012—10—08基金项目：陕西省教育厅基金项目(12JK0675)作者简介：梁应选(1968一)，男，高级工程师，主要研究方向为测试技术、机电工程及自动化。E—mail：liangyingxuan@126．com。·128·机床与液压第41卷准0的绝对数据，第二组是减去基准0后的实际位移研究。