基于单片机的钢质材料变形温度力测定仪的研制

kajchild

摘要:介绍了 钢质材料变形温度力测定仪单片机控制系统的组成及测定仪的功能。叙述了测定
& T) R" \5 V! K) A" k仪采用的加密技术及抗干扰措施。

* q; K% O4 \4 {  O  |# a0 C$ D关键词:单片机;变形温度力测定仪;加密技术;抗干扰措施

. q4 h% n4 H  E% g& r6 `/ Q变形温度力是影响钢质材料力学性能的重要参
2 v' A! l8 G; S2 [0 R数,研究变形温度力对钢质材料力学性能的影响规
律,对于在实际生产中保证产品性能和设备安全、节
约生产成本、提高生产效率具有重要意义[1~3] .
; ^; Z. ]8 p% z2 i* q4 c1钢质材料变形温度力测定仪的组成及功能
. B, C2 I5 N, P! c8 c1.1 测定仪的组成
9 t& u+ n/ e5 s( F- @钢质材料变形温度力测定仪由主机、液晶显示
$ Z$ E; _% t5 S! L5 N9 p) U9 v; A屏、操作键盘.上位机管理软件、压力传感器、位移传
感器和温度传感器以及传感器固定安装支架组成。
2 n6 @+ G* q& |& ]( [9 d本测定仪的结构框图如图1所示。
0 h3 G' F: F2 x# j1)主机
( r$ |* c( A% v8 L4 U6 C. f6 F( L采用单片机(P89C51RD2FN)作为控制核心，
' y3 q$ L( F* B; A1 `3 _) l该型号单片机具有64 KB并行可编程的非易失性
Flash程序存储器,在10 000次擦除和编程之后仍
能可靠保存Flash存储器的内容。其大容量的存储
) D# Z6 f: C! n空间能够满足测定仪复杂程序代码的需求,稳定的
性能保证测定仪中所存数据10年不变。
  K1 l/ g% w( D5 x. @8 g1 B2)液晶显示屏、操作键盘及上位机管理软件测定仪采用240X64点阵液晶屏实现显示功
& j8 e2 ^# Y7 G, ~能。主机采用8279作为键盘接口,软件采用键扫描
的处理方式,实现了稳定可靠的按键功能..
测定仪通过USB接口实现与上位机的通信功
$ E: j2 i* O+ q! u$ z能。将测试数据传输至上位管理机中保存,大大方
便了数据的维护与管理。上位机管理软件采用
VFP语言编制。
3)压力、位移和温度传感器
$ o- c& e# Q' i2 I: k" X; z测定仪通过压力传感器、位移传感器和温度传感
器采集压力、位移和温度三路模拟量,经A/D转换后
1 i  _9 Z! H% v2 L5 U$ t! t传送至单片机进行运算。为了提高测量的精度,笔者
采用了12位的A/D芯片(774),即其精度为0. 025%。
①压力传感器采用康铜制成的箔式电阻应变片
作敏感元件,量程为0~1 000 N,精度为0.1%(即
/ ]9 W8 v& C# }& |/ z; A8 G引用误差为0.1%)。
, P1 b3 \$ v( U0 N2 t0 ?% j  i2 q②位移传感器采用日本进口高精度线绕电阻作
. O5 S3 l' L4 W& T& T4 M敏感元件,通过差压方式输出信号,量程为0~ 20
2 u2 }+ Y4 @7 Y' g6 ^  P9 Vmm,精度为0. 1%(即引用误差为0. 1%)。
③温度传感器采用日本进口的高精度金属铂作
敏感元件,量程为一15~70 C,精度为0. 5%(即引
: d6 l2 S6 i, R2 a2 W用误差为0. 5%)。
以上3种传感器均具有良好的环境适应性、使
用寿命长、灵敏度和分辨率高的特点。
1.2测定仪的功 能
5 E. H/ y  h4 V1 J7 N1)测定仪具有输入(可将测量点的有关參数送
$ B6 Y8 M" E* B5 c9 b) V入单片机中).查询、修改.测试、运算、清零、通信等
项功能。
' i  O$ x9 t' z  U2 b2)具有充电功能。为了便携,测定仪采用锂电
池供电。
- V4 {/ j  x8 s4 K8 B% o3)自动长期保存100个测量点的数据,通过通
# |- }  Z' ?7 S  ~+ z4 y' z信线送人上位机中实现长期保存.
6 Q  i/ P) X7 }4)上位机管理软件。上位机管理软件具有友好
2 t' X; q7 T( w# Y: T的人机对话功能,有方便的操作菜单,供用户使用和
$ U3 J0 t1 [( G; D选择。该软件可以进行输人.查询、打印、通信等项
工作。
) p5 K0 C$ Z4 g0 O: z; ~
' k3 C. P: y' x9 d2 U附件下载：

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采用单片机(P89C51RD2FN)作为控制核心，该型号单片机具有64 KB并行可编程的非易失性: Flash程序存储器,在10 000次擦除和编程之后仍能可靠保存Flash存储器的内容。