基于AVR单片机的实验加载闭环控制系统

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1、第19卷第6期电子设计工程2011年3月V01．19No．6ElectronicDesignEngineeringMar．201l基于AVR单片机的实验加载闭环控制系统王丁，王磐炬(1．兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室，甘肃兰州730070；2．兰州交通大学道路桥梁与地下工程甘肃省重点实验室．甘肃兰州730070)摘要：针对科研实验中对拉压千斤顶加载过程控制的需要，采用ATmega128单片机控制步进电机进而实现对执行系统的电动泵站实行自动控制。对力和位移的数据采集与处理及用步进电机控制电动泵站手柄的技术细节作了重点描述。通过单片机的A／D变

2、换器对AMP放大模块采集的电桥信号作量化处理．千斤顶的操控手柄位置依电动油泵阀门开启的方向和大小作若干定位，单片机根据力或位移传感器信号，实时控制步进电机驱动手柄旋转到相应操控位置。关键词：电动油泵；千斤顶；传感器；AVR单片机；A／D变换；串口通信；VB编程中图分类号：矸．202文献标识码：A文章编号：1674—6236(2011)06—0033—03ClosedIoopcontrolsystemONloadbasedonAVRmicrocontrollerWANGDing，WANGPan-ju(1．KeyLaboratoryofOptoelectron

3、icTechnologyandIntelligentControl，MinistryEducation，LanzhouJiaotongUniver~iq，Lanzhou730070，China；2．KeyLaboratoryofRoad&曰randUndergroundEnginneering，GansuProvince，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，China)Abstract：ThisarticledescribestheuseofATmega128AVRmicrocontrollerseriesofD

4、BSelectricpumpingstmionsandQF100／200separatetwowayhydraulicjacktoautomatetheprocessofmanipulatingtheworkofthetechnicalcontenLArticlesonforceanddisplacementdataacquisitionandprocessing，andsteppermotorcontrolelectricpumpwiththehandleofthekeytechnicaldetailsweredescribed．ThroughtheMC

5、U’SA／DconvertermoduleiscollectedontheAMPamplificationquantifythesignalbridge，jackhandlepositioncontrolvalveopeningaccordingtothedirectionofelectricpumpsforanumberofpositioningandsizeofthemicrocontrollerbasedOilforceordisplacementsensorsignals，real-timecontrolsteppermotordrivecontr

6、olhandlerot~etotheappropriatelocation．Keywords：electricpump；jack；sensors；AVRmicrocontroller；A／Dconversion；serialcommunication；VBprogramming分离式液压千斤顶在生产建设、科学实验等各类工程结该设备增设电脑测控系统就成为一项与时俱进的技术革新，构加载工作中具有广泛的用途。也是提高此类设备性价比的最佳方案。该设备一般由电动高压油泵+压(拉)千斤顶组成，本文1下位机论及的加载系统规格如表1所示。表l手控双作用(推拉式)千斤顶主要

7、性能由ATmega128构成下位机控制核心(见图1)，其主要是Tab．1Mainpropertiesofjack对各通道放大模块传人的工作信号进行A／D变换I21，并根据上位机的指令驱动步进电机．达到控制执行系统的工作目的。(注：型号为QF100／200)油泵电机直接带动泵轴旋转，柱塞作往复运动，进油阀／排油阀工作，液压油通过高压油管进入千斤顶。用户可通过ATMega~28单片机泵站上的手柄，人工转动泵内卸荷阀处于不同位置，实现系统的加载／卸载、推力／拉力及加载速率和稳压作业【1。在对力和位移数值或稳压时间等精度要求较高的科研实验加载场合，显然这种仅靠手工

8、操作的方式难以胜任。给收稿日期：2010一l1—29稿件编号：20