基于TMS320F2812的電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的研制.pdf

1、電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)是一種配備有全數(shù)字化測(cè)量控制系統(tǒng)的新型試驗(yàn)機(jī)。它主要用于橡膠、塑料、紙張、皮革、金屬絲、金屬箔、織物、線繩、膠帶和粘結(jié)劑等材料的拉伸、剝離等力學(xué)性能試驗(yàn)。適用于工礦企業(yè)的質(zhì)量檢測(cè)、大專院校的教學(xué)及科研單位的材料研究設(shè)備等。 國(guó)內(nèi)的電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)大多采用51系列單片機(jī)進(jìn)行控制，其控制精度低，數(shù)據(jù)處理能力差；或者用計(jì)算機(jī)作為控制平臺(tái)，但是設(shè)備龐大，系統(tǒng)復(fù)雜；目前，國(guó)外的電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)占據(jù)了試驗(yàn)機(jī)的高端市場(chǎng)，通常價(jià)格昂貴

2、。 本課題的目的就是要使用高性能的DSP（Digital Signal Processor）芯片TMS320F2812來(lái)設(shè)計(jì)一款性價(jià)比較高的電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。 本論文負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要模塊有：模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字量處理、PWM信號(hào)控制、鍵盤與顯示控制、時(shí)鐘和打印機(jī)等。 模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面的測(cè)量：力值測(cè)量、位移測(cè)量及電流測(cè)量。在電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的測(cè)量中，最重要的任務(wù)是完成對(duì)力值的測(cè)量，而位移的測(cè)

3、量主要用于引伸計(jì)和小位移的精確測(cè)量，對(duì)電流的測(cè)量則是為了實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制的電流內(nèi)環(huán)反饋。 數(shù)字量信號(hào)的處理，主要指編碼器測(cè)量位移時(shí)提供的脈沖信號(hào)的處理。編碼器接口使用了中斷控制方式。在中斷服務(wù)程序中，根據(jù)編碼器的相位可以進(jìn)一步確定當(dāng)前位移的方向。 脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)用于直流電機(jī)的調(diào)速控制，采用了電流內(nèi)環(huán)、速度外環(huán)的控制方案，使用了PID控制理論，得到了比較平穩(wěn)的速度控制效果。 鍵盤使用了通用數(shù)字I/O（GPIO）

4、口功能，采用反轉(zhuǎn)法提供了32個(gè)按鍵的編碼。 打印機(jī)與MCU通信采用了TMS320F2812的串行通信接口A（SCI—A），并且打印機(jī)自帶緩沖區(qū)，MCU只需要把打印數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)即可繼續(xù)進(jìn)行其它的工作，不用等待打印的完成，提高了試驗(yàn)效率。 時(shí)間及日期管理由時(shí)鐘控制芯片DS1305提供，使用TMS320F2812的串行外圍接口（SPI）與DSP接口，使用靈活、方便。 試驗(yàn)機(jī)通過(guò)TMS320F2812的串行通信接口B（