便携式表面粗糙度仪发展状况
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1楼
便携式表面粗糙度测量仪USB接口的研制秦守严
【摘要】： 便携式表面粗糙度测量仪成功地实现了在生产车间和计量部门对工件的表面粗糙度的精确测量。并且因其系统操作简便,体积小,重量轻,被广泛应用于生产现场的使用。但随着技术的发展,它逐渐暴露出在数据处理和数据管理等方面存在的局限。本文针对这些不足之处对原有的便携式表面粗糙度测量仪进行了更新升级,对其硬件电路部分进行了重新设计,同时采用先进的USB总线技术实现了便携式表面粗糙度测量仪与计算机之间的通讯,使其功能更加完善,更适应市场的需要。 本文首先论述了便携式表面粗糙度测量系统的国内外研究现状以及便携式表面粗糙度测量仪的工作原理,详细分析了USB的体系结构、通信协议。基于此,重点研究了便携式表面粗糙度测量仪模拟数字电路和USB接口电路的硬件、软件设计方法。 硬件部分的设计以TMS320VC5402芯片为系统控制核心,对包括电源电路,模拟放大电路,输入输出电路等测量仪的硬件电路部分进行了设计,同时采用MAX3420E接口芯片完成USB接口电路的设计。 软件部分主要完成以下三个部分:一是设计了控制USB通讯的固件程序;二是开发了便携式表面粗糙度测量仪的驱动程序,它为USB设备和上位PC机进行通讯提供保证;三是设计完成了用来对数据和参数进行管理和计算处理的上位计算机应用程序。 本文最后通过实验证明更新升级后的便携式表面粗糙度测量仪能够成功实现预先要求的功能,弥补原产品的局限,使产品性能更加完善。
【关键词】：粗糙度测量仪 DSP USB 数据处理 滤波器
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TG84
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2008.195857
【目录】： 摘要4-5Abstract5-8第1章 绪论8-121.1 课题研究的目的和意义8-91.2 国内外研究发展及现状9-111.3 本课题研究内容11-12第2章 通用串行总线简介12-192.1 USB总线技术的优点12-132.2 USB的体系结构13-182.2.1 USB系统描述13-142.2.2 USB主机和设备14-152.2.3 USB硬件接口15-162.2.4 USB电源16-172.2.5 USB数据传输类型17-182.3 USB通信协议182.4 本章小结18-19第3章 基于USB的表面粗糙度测量仪的硬件开发19-333.1 硬件总体设计方案19-203.2 基于USB的表面粗糙度测量仪的工作原理20-213.3 测量系统电路设计21-283.3.1 电源电路21-223.3.2 模数转换电路22-253.3.3 DSP控制电路25-273.3.4 输入电路273.3.5 输出电路27-283.4 USB接口的硬件设计28-323.4.1 USB接口芯片的选择28-303.4.2 接口电路的硬件设计30-323.5 影响系统精度的主要因素323.6 本章小结32-33第4章 基于USB的表面粗糙度测量仪的软件开发33-524.1 表面粗糙度测量仪固件程序开发33-394.1.1 固件程序的主要任务344.1.2 测量仪固件程序设计34-394.2 驱动程序开发39-414.3 应用程序开发41-484.3.1 滤波器42-464.3.2 参数计算程序46-474.3.3 基于VB的控制程序界面47-484.4 实验结果与分析48-514.5 本章小结51-52结论52-53参考文献53-57致谢57
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