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1、基于虚拟仪器AVR单片机的功率测试系统的研发袁虎成,等基于虚拟仪器AVR单片机的功率测试系统的研发ResearchandDevelopmentofthePowerTestingSystemBasedonVirtualInstrumentAVRMicrocontroller袁虎成吕凤玉贺成柱(甘肃省机械科学研究院,甘肃兰州730030)摘要:对农业机械田间作业功耗测试方法进行了研究。为得到不同工作载荷下的功耗,开发了一套结构紧凑、成本低、可置于农机驾驶室的功率测试系统。硬件上,采用高精度扭矩转速传感器作为前端采集设备,AT90CAN1
2、28嵌入式单片机系统作为信号采集器,通过9芯串口上传数据并存储在工业平板电脑中。软件上,以符合ANSI标准的C语言开发工具ICCAVR编写信号采集器程序,用LabWindows/CVI开发上位机通信与数据处理程序,形成一套完整的多点功率实时测试系统。经测试表明,系统可靠性高,可广泛应用于农业机械中。关键词:虚拟仪器嵌入式单片机C编译器数据采集器扭矩传感器功率测试串口通信LabVIEWPLC中图分类号:TH-3;TP27文献标志码:ADOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201605016Abstract
3、:Thetestmethodsofpowerconsumptioninfieldoperationsofagriculturalmachineryarestudied.Inordertomeasurethepowerconsumptionunderdifferentoperatingload,acompact,lowcostpowertestingsystemisdeveloped,whichcanbeplacedinthecabofagriculturalmachinery.Forthehardware,thehighprecis
4、iontorqueandspeedsensorisusedasthefrontendcollectiondevice,theembeddedmicrocontrollersystemAT90CAN128isusedasthesignalacquisitionunit;thedataareuploadedandstoredintoindustrialtabletthrough9-coreserialport.Forthesoftware,thesignalacquisitionprogramiswrittenwithClanguage
5、developingtoolICCAVRthatconformsANSIstandard,ThecommunicationanddataprocessingprogramsinhostcomputerisdevelopedusingLabWindows/CVI;thustheintegralrealtimetestingsystemformultiplepointsofpowerisformed.Thetestshowsthatthesystemishighlyreliableandcanbewidelyusedinagricult
6、uralmachinery.Keywords:VirtualinstrumentEmbeddedmicrocontrollerCcompilerDatacollectorTorquesensorPowertestSerialportcommunicationLabVIEWPLC采集。NI的另一款开发平台LabWindows/CVI是以标0引言准C为基础编程语言,功能及灵活性优于LabVIEW。目前,农业机械作为典型的机电液一体化产品,具在硬件设备方面,文献[6]以PLC为控制单元,文有专业化程度和智能化程度高等特点,产品设计开发献[
7、7]用USB数据采集卡实现功率等参数的采集。与前重要参数的确定将直接影响产品性能的好坏。产品PLC和数据采集卡相比,新型单片机系统具有功能强、整机空载功率、不同工作载荷的带载功率及关键部件[8]功耗低和价位低等优点。功率配比等参数,是各种农业机械产品设计开发、性能在通信方面,由于无线局域网络技术和虚拟仪器[1-2]分析及优化改进等环节必不可少的考虑因素,也技术的结合,文献[9]开发了基于网络化虚拟仪器功是设备故障分析与解除的重要依据。农业机械功率主率测试系统;串口通信具有可靠性高、程序编写简单及要通过机械传动系统和液压传动系统两种方
8、式消耗。硬件接口简单等优势[10],适用于农业机械田间作业的由于各自测量原理不同,导致功耗测试方法也不同。从恶劣环境。测量仪器开发环境来看,由于虚拟仪器技术和智能采集综上分析,为获得农业机械在不同工况下收获不器技术的飞速发展,文献[3