51单片机拉力采集系统设计(2)
1 绪论 1
引言 1
1.1 拉力试验机简介 1
1.2测力系统国内外发展概况 2
1.3本课题设计出发点 2
2 拉力采集系统的设计原理 3
2.1设计的原理概述 3
2.2系统软件设计流程 4
3 硬件设计 5
3.1 力值传感器设计 5
3.1.1 电阻应变片设计原理 5
3.1.2 惠斯通电桥原理及应用 6
3.1.3 力值传感器设计 7
3.1.4 力值传感器激励源 8
3.2前置放大器 9
3.2.1 前置放大器概述 9
3.2.2 AD620仪表放大器简介 9
3.2.3 AD620工作原理 10
3.3 射极跟随器 10
3.3.1 射极跟随器介绍 10
3.3.2 射极跟随器工作原理 11
3.4 A/D转换器 11
3.4.1 PCF8591介绍 11
3.4.2 PCF8591引脚功能 13
3.4.3 PCF8591 的结构及工作原理 14
3.4.4 模拟输入 14
3.4.5内部寄存器 15
3.4.6串行接口 15
3.5 单片机89C51 15
3.5.1 89C51单片机概述 15
3.5.2 89C51主要特性 16
3.5.3 部分管脚说明 16
3.5.4振荡器特性 18
3.5.5 结构特点 18
3.6 RS232串行口 19
3.6.1 RS232介绍 19
3.6.2 RS232接口 19
3.7 MAX232 20
3.7.1 MAX232基本结构 20
3.7.2 通信接口电路 21
3.8 USB转串接口 22
3.9 各元件间的电路连接 23
3.9.1 PCF8591与89C51的电路连接 23
3.9.2 MAX232与89C51的电路连接 23
3.10 显示功能电路 24
3.10.1 LED数码管介绍 24
3.10.2 LED灯驱动 25
4 软件设计 26
4.1软件设计的内容 26
4.1.1软件设计概述 26
4.1.2模块化程序结构设计的特点 26
4.1.3软件的模块结构 26
4.2主程序流程 26
总 结 29
致 谢 31
参考文献 32
附录。
1 绪论
引言
随着工业进展、科学技术的迅速发展，一个产品的合理设计、正确选材、经济实用已逐步称为被考量的指标。对于机械产品来说，起主导作用的是其力学性能。由于力学性能充当着机械产品的重要杠杆，国内外对力学性能测试技术给予了高度重视。由此而看，有力促进力学性能测试的发展，可保证工业生产和科学技术的不断飞跃。[1]
为了适应工业生产和科技发展的需要，力学性能测试系统发生日新月异的变化，各式各样的材料试验机不断问世，使我们的测试系统达到更高水准、高精度的水平。其中对近似于实际使用情况下的产品（零部件或构件）进行模拟实验，在采用计算机后，难度大幅减小，它巧妙运用计算机控制，可使传统材料试验机更加具有性能广、精度高、响应快的优势。同时，物理、化学原理的综合运用，也使力学测试技术开辟了广阔的天地。
综上所述，力学性能测试系统是一集合多学科技术、综合性较强的专用测试仪器。其未来的发展着眼于两个角度。从开发理念的角度看，它将提高技术指标与功能和性能的完美结合，可充分提高产品性价比；不仅注重系统集成，注重产品设计的微小型化、智能化；更加强调文护方便、操作简单，实用性大大增强,产品体系向更加多层次细化发展。从结构形式上看，它具有通用性的系统级标准化总线结构，而这种结构也恰恰能很好的满足其设计开发理念，同时最大限度的使产品快速投放市场，提高产品生命力和竞争力的要求。[2]