基于数显百分表单片机数据采集系统的构建.doc

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1、基于数显百分表单片机数据采集系统的构建作者：XXX(陕西理工学院机.械工程学院测控技术与仪器XXXX班，陕西汉中)指导老师：XXX[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.为主控单元的信号采集和.数据处理位移测距系统，并将所采集的数据.通过LCD准.确、实时地显示出来。[关键字]数显百分表；单片机；位移数据采集；容栅式传感器Constructionofdi

2、gitalindicatordataacquisitionsystembasedonMCUAuthor:XXX(Measurementandcontroltechnologyandinstrumentofmechanicalengineering,ShaanxiUniversityofTechnology,XXXX)Teacher:LiangYingxuanAbstract：Infullyunderstandcapacitivegatesensorprinciplebasedandusesdigitaloscilloscop

3、etodigitalindicatoroutputsignalisanalyzedindetailandfindoutthedisplaydataandtheoutputsignal.Andtheconstructionofthedigitalindicatorsinfrontofthesensor,theAT89S52single-chipmicrocomputerbasedcontrollingunitforsignalacquisitionanddataprocessingdisplacementdistancemea

4、suringsystem.Then,thecollecteddatathroughtheLCDaccurate,real-timedisplay.Keyword：Digitalindicator；MCU；Displacementdataacquisition；Capacitivegratingsensor目录绪论11容栅传感器22方案的论证与择优42.1方案一42.2方案二42.3方案选择42.4设计思路52.4.1容栅式传感器输出信号分析52.4.2采用数字示波器对输出数据进行分析处理52.4.3单片机对数据的采集62.4

5、.4数据的处理与显示部分63硬件系统及介绍73.1电路原理图设计73.2信号转换部分93.3反相器93.4串/并转换部分及数据采集实施办法103.5显示部分113.6晶振电路113.7复位电路124软件系统设计134.1主程序134.2中断子程序134.3数据处理子程序144.4数据显示子程序145总结与展望165.1数据采集部分165.2移位寄存部分165.3数据处理部分165.4展望16致谢17参考文献18附录20绪论1选题的目的及意义百分表作为位移及形变测量工具，在机械加工、器械测量、仪器校准等方面，应用较为广泛。目前

6、市面上，常见的百分表分为两种，分别是机械式和数显式。机械式百分表应用广泛，历史悠久，但随着精度的提高，其加工难度也随之成倍增加，且因为机械式百分表在测量过程中是人工读数，使得不可避免的造成了人为误差。数显百分表多采用容栅传感器，测量精准，但大多没有外接的端口，使其应用受到限制。本文结合容栅位移传感器原理，着重分析数显百分表输出信号与实际显示数据如何对应的过程，并在此基础上，设计一套利用数显百分表为前端传感器、AT89S52单片机做为主控单元的测距系统。2与本课题相关的研究现状、应用领域等数显百分表是通过齿轮或杠杆将一般的直线

7、位移（直线运动）转换成指针的旋转运动，然后在显示屏上进行读数的长度测量仪器。数显百分表具有显示精确，而且很方便，读数一目了然，精度高优点。数显百分表与机械式百分表相比，测量更加精准，能避免读数过程中的人为误差，可以进行绝对测量和相对测量，并且能同时显示英寸数值与国际单位更是机械式百分表所无法媲美的。但目前常用的数显百分表大多都没有微机接口，使其应用受到大大的限制。单片机.即单片微控制器单元（Micro-controller Unit），由微处.理器、I/O接口、存储器、定时器/计数器等电路集成在一块.芯片上所构成。单片机的面

8、世最早在20世纪70.年代初，由美国芯片制造商Inter.公司推出.，当时还是只有4位数据线的简单产品，.可用于家用电器、计算器等产品的开发；到.了70年代中后期，各种8位.单片机开始相继问世，如MCS-48系列.单片机，其功能已经可以满足工.业的现场控制以及测.量用智能仪器仪表设计的需要