AG电子游戏网站是多少
成功案例
航空航天 公用建筑 工业制造 轨道交通 军工

基于AVR单片机的轮胎内径测量系统设计

TIME:2019-10-16   click:

  轮胎,其加工质量对轮胎的生产非常重要。为了生产出好的轮胎,必须对轮胎模具加工质量提出高的要求。传统的加工质量检测法主要是靠百分表,人为采集数据后分析得出加工质量报告。这种办法的局限性是需要操作者有一定的工作经验,而且取样过程人为控制,精度受到一定影响。近几年来,轮胎模具工业随着轮胎的大量需求而得到了快速发展,传统的检测方法不能满足市场需求。光栅尺是一种数字位移测距仪是一种非接触测量设备,可以对不规则表面的目标位移进行测量,但是测量距离较小。将大范同的光栅尺和非接触测量的激光测距仪结合起来就可以实现对不规则面的目标距离进行测量。将光栅尺读头与激光测距仪固定在

  系统采用A实现控制步进电机和光栅尺数据读取,通过接收上◆■位机的控制命令,AVR单片机控制步进电机运动,数显表数据和激光控制器位移数据自动经串口发送给上位机,从而完成对模具内径的自动测量。

  基于AVR的轮胎内径测量系统主要由AVR单片机、上位机、光栅尺、数显表、激光测距仪、驱动器、步进电机、电子手☆△◆▲■轮、行程开关等组成。其功能框图如图1所示。

  单片机选用的是爱特梅尔公司的ATmega16;上位机采用研华公司生产的ARK3360L工控机,它拥有多个RS232接口;激光测距仪采用的是日本基恩士公司的LK-G85激光测距传感器和LK-G3001V激光测距控制器,其分辨率为0.1μm,测量范围-15~+15 mm,测量距离为80 mm;光栅尺采用广州诺信数字测控设备有限公司的KA300型系列光栅位移测量设备,读数由其公司的SDS6型数显表实现。最终的内径计算由上位机接收到激光测距仪数据和光栅尺数据后完成。

  轮胎模具置于静止的工作平台之上,旋转测量平台处于工作平台的中心位置,在旋转测量平台上的横梁和立柱可以沿径向和垂直两个方向移动,激光感测头置于测量横粱上。根据轮胎模具的内径不同,沿径向移动测量横梁,将激光感测头移动至测量范围内,即可测得激光感测头至轮胎模具内圆的距离,再通过利用光栅尺测量横梁径向移动的距离,换算出轮胎模具的内径。通过控制电机旋转测量平台,就可以按照节距逐一测量轮胎模具内径,从而得到轮胎模具的圆度。将测量▪•★横梁沿•☆■▲立柱垂直移动,就可以测量轮胎模具不同垂向高度的内径,从而得到模具的圆锥度。

  测量系统一共有3个步进电机控制测量设备沿3方向运动;两把光栅尺读取水平和垂直位移数据,还有激光测距仪实现非接触位移测量,其测量结构如图2所示。

  轮胎模具花纹块剖面如图3所示:花纹块最上边的是模具胎口,其加工的误差一般较小,选取作为基准。设胎口离花纹块中心线的距离为RT,把这个内圈设定为基准圈。轮胎模具内径测量是基于模具胎口半径RT已知的前提下,由程序控制整个测量过程。

  在保证待测模具的平面度和同心度状态下,调整转动电机和垂直位移电机,使得激光感测头位于被测点上方的已知胎口直径位置。调整水平位移电机,使得激光感测头与胎口被测点的水平距离为80±0.5 mm,激光传感器在这个距离下测量精度最高。

  根据胎口半径RT和胎口被测点的激光测距值、水平光栅尺读数,可以得到如下等式:

  其中,XL是激光测距值,XR是水平光栅尺读数,这两个值可以多次测量取平均,XS是系统装配和放置待测模具时的固有值,即如图设备中心X0离花纹圈中心X1的距离,相对于垂直方向的每个被测点而言,XS在整个测量过程中是不变的,因此可以得到下式:

  当测量臂垂直移动至待测模具被测点的垂直位置后,平移激光感测头至距离被测点80±0.5 mm处,然后读取被测点的激光测距值XL’和水平光栅尺读数XR’,则被测点的半径满足:

  只要按照上述方法逐点测量和计算出各个被测点的直径,就可以完成圆度测量了。

  在整个测量过程中,由于要避开模具的花纹,因而对测量点有一定的要求。使用ATmega16精确控制步进电机运行可以找到待测点,并在此基础上加入手轮控制器微调步进电机找到合适位置后再采集数据,这样就可以对人为设定的测量点进行测量。

  在测量设备水平和垂直移动极限位置处放置行程开关来保证运行安全,为了降低成本,通过测量转盘的▪▲□◁所有信号没有采用电滑环而使用电缆直接连接。因此设备在旋转时不能总是沿一个方向旋转,否则会扭断电缆。本设计中旋转角度不超过360°,为了区分旋转的0°和36 0°,在测量转盘指定的位置处分别放置两个并排的行程开关。通过判断这两个行程开关动作的先后次序来确定旋转的位置,然后决定可旋转的方向。

  主要思路:上位机对电机进行测量步骤的控制,通过发送命令使步进电机沿设计思路正确测量数据。而在某些测量点上,需要人工干预时通过转动手轮即可微★◇▽▼•调电机。而行程开关可以限制机械转动的位置,也可以用于复位设置。

  步进电机的运行要有步进电机驱动器,把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移。步进电机的转速与脉冲信号频率成正比,步进角度与脉冲数目成正比。步进电机启动时,必须有升速、降速过程,升降速的设计至关重要。如果设计不合适,将引起步进电机的堵转、失步、升降速过程慢等问题。为了实现升降速,用阶梯型频率变化来模拟频率线所示。

  步进电机脉冲的产生由定时器1和定时器2实现,ATmega16控制器接收到上位机的命令后,首先获取需要转动的步数,然后根据相应命令打开相应定时器的计数功能。控制程序中用定时器1控制二路脉冲输出,定时器2控制一路脉冲输出,从而完成3路电机的控制。

  定时器2使用CTC模式,匹配中断使能。通过匹配中断,在OCR2端口可以输出◆▼脉冲,通过设定寄存器OCR2寄存器的值可以改变输山脉冲频率。定时器1使用相位与频率修正模式,在不同串口命令下分别设置IC•□▼◁▼R1、OCR1A和OCR1B寄存器的值并打开不同的匹配中断,从而可以分别在OC1A和OC1B端口输出匹配脉冲。其输出频率控制和定时器2原理一样,只是还需要改变计数上限值ICR1。由于3路电机不同时运动,因此每次只有一个定时器处于打开状态,其余则需要关闭。

  在程序运行中,设置了一个全局变量保存电机运行的步数。在收到上位机的命令后,控制程序首先将该步数写入片内EEPROM中再执行。由于EEPROM数据掉电不丢失,因此系统掉电后复位时可以从EEPROM中取出数据然后执行下一次操作。

  手轮的作用主要是实现微调设备找到合适的测量点。电子手轮一共有两路脉冲输出,两路脉冲相位差决定了手轮的旋转方向。手轮的控制采用定时器★▽…◇0,使用计数模式。定时器0没置为CTC模式,上升沿触发,OCR0为1,计数初始值△▪▲□△为0,中断使能。当外部上升沿触发时计数到1时触发中断,在中断子程序里面根据手轮▲★-●状态产生相应的脉冲输出。

  在手轮中断子程序中,首先将计数器自动清零等待下一个手轮脉冲。然后判断正反信号和手轮档位状态,ATmega16根据状态信息通过延时方法产生一定数量的脉冲控制步进电机。手轮状态共有Z、Y、X 3个方向,X1、X10、X100 3个档位。若手轮在X档位则在相应端口(该端口同时也是定时器脉冲输出口)输出一定数目的脉冲。改变延时的大小可以改变输出频率,但是由于延时输出脉冲的最大频率决定于晶振,因此输出脉冲受到一定影响。延迟方法产生的脉冲不能精确控制步进电机的步进角度,但是可以用于微调。

  手轮的正反信号通过D触发器来判断。将手轮脉冲A作为CLK信号,脉冲B为CP信号,复位端和置位端接高电平。当手轮正转时脉冲A脉冲与脉冲B的相位差为正90度,D触发器输出高电平;若反转A脉冲与B脉冲的相位差为负90度,输出低电平。

  上位机和单片机主要采用UART异步通信,收发按字节处理。单片机接收上位机命令时采用UART查询方法实现数据接收。其通信格式为:起始字+控制字节+步数+结束字,数据使用国际通用标准ASCII码格式,如表1所示。

  设计过程中使用ICCAVR编译器编写单片机控制程序,可以使用atoi函数将ASCII码格式步数转化为整型数据。

  Atmega16 单片机的 Flash 程序存储器空间可以分为两段: 引导程序段(Boot Prog....

  首先我们要知道,视觉传感器的价格并没有我们想象的那么离谱,在一般的家庭的可控范围之内。从低配的几千到....

  视觉传感器的低 成本和易用性已吸引机器设计师和工艺工程师将其集成入各类曾经依赖人工、多个光电传感器,....

  Arduino最小系统板电路见下图,适用于对ATmega8、ATmega168、ATmega328等....

  系统要具有采集、处理、传输、控制等功能,其组成功能框图如图1所示。在处理器的控制下,CMOS传感器的....

  AVR单片机复位大概有:上电复位、掉电复位、看门狗超时复位、外部复位,这么四▼▲种。

  继电器(Relay),作用是用弱电控制强电。比如,我们用avr○▲-•■□单片控制一个220V电压的灯泡,这就必....

  51单片机IO口的结构比较简单,每个IO口只有一个IO口寄存器Px,而且这个寄存器可以位寻址,操作起....

  测温电路采用的是单总线,该芯片具有测温▲=○▼精度高,连接线路简单等优点,其测温范围为-5....

  51系列的另一个优点是乘法和除法指令,这给编程也带来了便利。八位除以八位的除法指令,商为八位,精度嫌....

  有谁知道这个是什么单片机啊?封装★△◁◁▽▼LQFP-64,工作电压5V,25、26脚是一对UART,27、28脚是一对UART◁☆●•○△! ...

  无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是利用感应、电磁场或电磁波为传输手段,完成非接触式双向...

  CN0319-采用ARM Cortex-M3的、4-20mA环路供电型热电偶温度测量系统

  最近在哥本哈根召开的2006欧洲计量活动中,最明显的趋势之一是,仪表制造商和公司都越来越重视使用通信网络为其系统创...

  导电聚合物材料的电学特性是通过掺杂来控制其电阻率来改变的。因此精确测量导电聚合物的电阻率具有重要意义。半导体工...

  本文介绍了一种基于AT89C51单片机和555定时器的数显式电阻和电容测量系统设计方案,然后制作出电....

  The N1891A Digital communication measurement system (DCMS) is designed to test analog bent-pipe and di...

  微波测量系统的认识和调整 一、实验目的 1、进一步了解波导测量系统,熟悉基本微波测量元件正确的使用。 2、...

  项目中需要使用CPLD完成一部分算法设计,参数由AVR给出,因此需要完成AVR和CPLD的通信。因此....

  所示为高精度、自动化、具温度校准功能的电导率测量系统,非常▼▼▽●▽●适合测量液体的离子含量,以及进行水质分析、....

  刚上手AVR单片机,对于AVR的内核不太理解,尤其状态寄存器SREG的位2-V和位4-S。 位4-S:符号位S=N⊕...

  作者:Anders Norlin Frederiksen-ADI公司...

  González表示:“Velodyne的激光雷达传感器可提供业内最准确的实时高分辨率数据。它的优异....

  若中断向量位于Boot Loader 区,那么执行应用区代码时中断是禁止的。401不允许运行于Boo....

  就芯片而言:51单片机有非常低廉的价格和数不胜数的衍生芯片系列,这些产品从低速(1MPS)到高速(3....

  本文所设计的安全工器具监控系统主要分为下位机数据采集和上位机数据管理两个部分,两者之间通过网络进行通....

  ATMEL公司的90系列单片机 是基于新的精简指令RISC结构的。这种结构是在90年代开发出来的,综....

  挖掘机器人由挖掘机器人本体机械系统、红外传感器组成的传感器系统、直流电机驱动系统、以AVR单片机为核....

  ACIC:模拟比较器输入捕获使能。置1,定时/计数器1的输入捕获功能由模拟比较器来触发,模拟比较器输....

  uchar key_temp; PORTC=0x07; //向PORTC.0--PORTC.....

  液晶显示模块选择EW32F00BCW,它是一款5英寸320×240点阵的液晶显示器,性能堪比日本原装....

  液晶显示模块选择EW32F00BCW,它是一款5英寸320×240点阵的液晶显示器,性能堪比日本原装....

  本模块包括小键盘电路和液晶显示电路。键盘设计为3×4键盘,由数字键0~9,功能键“删除”及“确认”组....

  测试共有三种类型试验:直道车道偏离抑制试验、弯道车道偏离抑制试验、车道居中控制试验。具备车道偏离抑制....

  AVR单片机是ATMEL公司研发的增强型内置Flash的RISC精简指令集高速8位单片机,设计时吸取....

  AVR单片机具有高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位的特点,本系统选用了高档ATmega列AVR....

  //spi标志 #define DDR_SPI DDRB #define DD_MOSI....

  code const ucharLED_7[16] = {0x28, 0x7E, 0xA2, 0x6....

  AVR 单片机 中,时钟频率最高为16MHz。如果PWM分辨率为10位,那么PWM波的频率也就是开关....

  164驱动数码管显示 //芯片 ATMEGA16L //时钟 4MHz 内部 //采用CVAVR编写....

  基本的AVR硬件线路,包括以下几部分: 1。复位线。AD转换滤....

  当计数器TCNT0的数值等于•●比较寄存器OCR0时计数器TCNT0自动清零。OCR0定义了计数器的最大....

  我采用的是GCC编译器,并且在项目中采用C++来编写程序,根据理论上来讲,只要外部存储器使能了并且配....

  直接一个图就哦了,因为根本没什么,就是控制寄存器(这里一定要注意,后面的ATmega16的引脚的功能....

  AVR 单片机 的推出,彻底打破这种旧设计格局,废除了机器周期,抛弃复杂指令计算机(CISC)追求指....

  #include #include #include“1011.h” #defin....

  #include #include #define uchar unsigned cha....

  #include #include #include #include #d....

  AVR单片机是ATMEL公司研发的增强型内置Flash的RISC精简指令集高速8位单片机,设计时吸取....

  #include #include #inclu◇•■★▼de #include #i....

  AVR端口是线伪双向。这也是AVR的一项优势,只是操作时大家注意DDRn就可以....

  EM78系列单片机采用高速CMOS工艺制造,低功耗设计为低功耗产品,价格较低。具有三个中断源、R-O....

  如此宏定义之后,可构成一个头文件,然后加入到新建工程文件中(编译器用ICC的ICC6.31A),但之....

  * Code adapted from Atmel AVR ApplICation Note AVR....

  //数码管数据P0口,数码管控制P2口 #include #include #in....

  最近刚买回一块AT24C256 EEPROM ,容量为32K Byte ,数据地址宽度为 16Bit....

  通讯规则: 1:时钟7.3728MHz/波特率9600/9个数据位/奇校验/1个停止位/硬件多....

  首先,对于非专业人员来说,选择AVR单片机的最主要原因,是进入AVR单片机开发的门槛非常低,只要会操....

  在触摸感应应用中,电容值(C)由两部分组成:固定电容(电极电容,CX)和当人手接触或者靠近电极时,由....

  FLASH用于存放程序,在程序运行过程中不能更改。我们编写的程序是烧录到FLASH中的; RA....

  USART 分为了三个主要部分: 时钟发生器,发送器和接收器。控制寄存器由三个单元共享。时钟发生器包....

  #include #defineucharunsignedchar #defineuin....

  1、把单片机当做一个ROM芯片,早期的单片机都是如此。将单片机放在通用编程上编程时,就像给28C25....

  RSTDISBL:复位或I/O功能选择11:复位功能;0:I/O功能(PC6) WDTON:看....

  郭天祥1983年出生◆◁•于新疆伊宁,曾就读于哈尔滨工程大学,后接触单片机,已成为单片机领域的知名人士。名....

  AVR采用了Harvard结构,具有独立的数据和程序总线,CPU在执行一条指令的同时,就将▽•●◆PC中指定....

AG电子游戏网站是多少

上一篇:产品中心 下一篇:如何对数显式电子塑料万能拉力试验机进行选型?