智能三相异步电机测试系统的设计_毕业设计(编辑修改稿)

智能三相异步电机测试系统的设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

图 4 AD574引脚图 figure of AD574 单片机以及外围电路设计 单片机 是一种面向大规模的集成电路芯片，是微型计算机中的一个重要的分支，该系统是由 CPU、输入输出电路（ I/O 口）、定时 /计数器、串行通信口、显示驱动电路（ LED 驱动电路）、多路开关以及 A/D 转换器等电路集成到一个单块芯片上的，构成了一个最小但是完善的计算机任务，单片机要使用特定的组译和编译软件编译程序，故系统采用 AT89C51 单片机控制。 AT89C51 是一种带 4K 字节 FLASH 存储器（ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8 位 微处理器 ，俗称 单片机。 AT89C2051 是一种带 2K 字节 闪存可编程可擦除 只读存储器 的 单片机。 单片机 的可擦除 只读存储器 可以反复擦除 1000 次。 该器件采用ATMEL 高密度非易失 存储器 制造技术制造，与工业标准的 MCS51 指令集和输出管脚相兼容。 由于将多功能 8 位 CPU和闪烁 存储器 组合在单个芯片中， ATMEL 的 AT89C51是一种高效微控制器， AT89C2051 是它的一种精简版本。 该单片机的主要性能特点有数据保留时间为 10 年，全静态工作频率为 024MHZ，三级程序存储器锁存， 32 可编程 I/O 线，两个 16 位的定时计数器，可编程串行通道，片内振荡器和时钟电路。 AT89C51单片机在该系统中外接 825 8155 以及 6244 各一片，并配合 74HC37 740 7407等实现数据处理和键盘显示等功能，符合该设计的要求，其具体引脚图如下所示。 键盘是一种常见的输入设备，用户可以向计算机输入数据或命令。 根据按键的识别方法分类，有编码键盘和非编码键盘两种。 通过硬件识别的键盘称为编码键盘，通过软 件识别的键盘称为非编码键盘。 非编码键盘有两种接口方法，一种是独立按键接口 ， 另一种是矩阵式按键接口。 在单片机中，如果所需的按键较少，可采用独立式按键。 每 9 只按键接单片机的一条 I/O 线，通过对线的查询，即可识别各按键的状态。 在单片机中，如若需要的按键较多时，采用矩阵式按键，这样可以很大程度的节约硬件资源，在该系统中采用矩阵式按键方式，其具体接口图如下图所示。 可由稳态翻转 到暂稳态。 系统中采用的数据采集方式是八路信号同时采样、分时转换， AD574 对每路信号的转换时间是 ， AD574 启动后经过 200ns 后出现下降 沿转换开始。 因此应提供 AD574周期 2s 的脉冲，其中高电平持续 200ns，低电平持续。 ，使交流和直流噪声抗扰度被改善 400mV。 锁存器 74HC373 为三态输出的八 D 透明锁存器 ,当三态允许控制端 OE 为低电平时， O0 到 O7 为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。 当 OE 为高电平时， O0 到 O7 呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。 当锁存允许端 LE 为高电平时 ,O 随数据 D 而变。 当 LE 为低电平时，O 被锁存在已建立的数据电平。 其具体引脚图如下所示。 图 5 AT89C51引脚图 Fig5. Pin figure of AT89C51 10 图 6 矩阵式按键接口图 Fig6. Matrix keyboard interface diagram LED显示部分设计 此处省略 NNNNNNNNNNNN 字。 如需要完整说明书和 设 计 图纸等 .请联系 扣扣： 九七 一 九二 零八零零 另提供全套机械毕业设计下载。 该论文已经通过答辩 计算子程序 根据建立的电压、电流的有效值、有功功率、无功功率、实在功率、功率因数的数学模型，采用软件实现了各电参量的测量。 各计算子程序如下图所示。 N 图 13 计算 S的子程序 Y Calculate the Subroutine S 开始 取电压电流采样值 调乘法子程序 调加法子程序 加完 192 点 调除法子程序 开始 取 U、 I的值 调乘法子程序 结果送至 60H 返回 11 图 12 计算 Urms (Irms)的子程序 Calculate the subroutine Urms (Irms) N Y 图 15 计算 cos Φ 的子程序 Calculate subroutine the cos Φ 调开方子程序 结果送至 40H(50H) 返回 开始 取电压、 电流采样值 调乘法子程序 调求和子程序 加完 192 点 调除法子程序 结果送至 30H 开始 取 P、 S的值 调除法子程序 返回 结果送至 60H 12 图 14 就算 P的子程序 Calculation the subroutine P Y N N 返回 开始 调用 DIS 延迟 6MS 二次调用 DIS 延迟 12ms 有键闭合否 有键闭合否 13 N Y 图 16 键盘输入子程序 Keyboard input subroutine 显示子程序、键盘输入子程序 显示子程序一共使用了六位共阴极七段 LED显示器，由 8155 的 A口作为扫描口，经过反向驱动器 1206 接显示器的各个段。 程序采用动态显示的方法，其功能是将显示缓冲器 79H7EH 中的数据依次在显示器上面显示一遍。 如若循环调用该子程序，则显示缓冲器中的数据稳定的在显示器上面显示一遍。 键盘输入子程 序采用循环查询的方式判断键盘上是否有键闭合，若判断到有键闭合，再用延迟的方法去除键的机械抖动，采用识别的方法识别闭合键 N 所在的行号 X 和列号 Y，并根据以下公式计算出闭合键的键号： N=X 行首键号 +列号 Y。 5 结束语 三相异步电机电压、电流及其参数的测试对电机的设计、研究及运行有着重要的指导作用。 长期以来各种电机的测试设备一般都为单件的专用仪器，其工作方式也都是用手工操作、人工读数和处理测量数据，这种情况下测试人员很辛苦，需要做的工作量很大，试验一台电机往往需要较多的时间，测试效率低下。 因为测试时读数的时间 不能够完全统一，还有读数记录，计算中不可避免的存在人为误差的存在，使测试的数据分散性较大，测试结果的精度较低。 本系统针对以上情况，设计出了具有自动判断闭合键号 堆栈 闭合键释否 输入键号 A 返回 14 测试功能的系统，提高了效率，弥补了传统电机测试方法的不足。 本文提出了一种由单片机控制的廉价设计方案。 此方法以 AT89C51 单片机为核心，成本低廉、精度极高、采样速度。 系统的核心控制部分为数据采集系统的设计，该系统中提出了一种新的数据采集系统的设计方法，本数据采集系统与传统的数据采集系统相比较，具有采集数据快，采集精度高，实时性好的特点，采用 16 位单片机，高速采样保 持器 LF398，以及转换器 AD574，不仅实现了数据采集系统的最为关键的功能，而且在性能上有了明显的提高。 该数据采集系统是一个独立且通用的数据采集处理、分析系统，可广泛用于实时监控。 同时，由于本人的能力和学习时间方面的限制，本论文肯定存在一些不合实际的观点或漏洞，欢迎老师给予指导和批评，系统的部分设计还有待进一步的完善和调整，例如：外部环境对于该测量系统影响并没有在文中反映出来；在编程方面，可以选择可移植性更好、功能更强大的 Visual C++来完成。 6 参考文献 [1] 严洁 .单片机原理及其接口技 术 .机械工业出版社 .2020， 65105 [2] 范红刚 .51单片机自学笔记 .北京航空航天大学出版社 .2020 [3] 高云 .基于 MSP430的温室多路数据采集系统 .农机化研究 .2020， [4] 常铁原，王欣，陈文军 . 多路数据采集系统的设计 .电子技术应用 .2020， [5] 叶红海，李丽敏 .基于单片机的多路数据采集系统的设计与实现 .2020， [6] 彭伟 .单片机 C语言程序设计实训 100例 .电子工业出版社 .2020， 4648， 104110 [7] 杨居义，杨晓琴，王益斌等 .单片机课程设计指导 .清华大学出版社 .2020， 135141 [8] 刘刚，秦永左，朱杰斌 .单片机原理及应用 .北京大学出版社 .2020， 7698， 134155 [9] 林祝亮，武林，杨金华 .基于双单片机的多路数据采集系统设计 .仪器仪表学报 .2020， [10] 元增民，张文希 .单片机原理与应用基础 .国防科技大学出版社 .2020， 205266 [11] 王琳，商周，王学伟 .数据采集的发展及应用 .电测与仪表 .2020， [12] 林毓梁 .51单片机，机械工业出版社 .2020 [13] 王熠东 .传感器及应用，机械工业出版社 .2020 [14] 李发海，王岩 .电机与拖动基础 .北京；清华大学出版社 .1997 [15]杨金岩，郑应强 .8051单片机数据传输接口扩展技术与应用实例 .北京；人民邮电出版社 .2020 [16] 方叔同 .异步机测试技术与可靠性研究 .河北工业大学工学博士文 .2020 [17] 李仁定 .电机的微机控制 .北京；机械工业出版社 .1999。