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    基于ATmega128单片机的线缆检测系统设计

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    基于ATmega128单片机的线缆检测系统设计

    武汉科技大学硕士学位论文基于ATmega128单片机的线缆检测系统设计姓名周恒申请学位级别硕士专业控制理论与控制工程指导教师刘振兴20080521武汉科技大学硕士学位论文 第1页摘要随着设备自动化水平的提高,在一些特殊领域的大型装备中,使用的多芯电缆逐渐增多,许多的系统故障都是由电缆的失效引起的,多芯电缆的性能已成为影响系统整体可靠性的一个重要因素,在电气设备和电子装置等系统的调试和维护过程中,对电缆的导通状态和绝缘性能的检测成为了测试工作不可缺少的一部分。传统的检测方法主要是工作人员采用手工操作的方式进行,这种检测方式存在着检测速度慢、测试精度低、工作量大和容易人为造成误差等问题。针对目前线缆检测中的存在的不足,本文从提高测量精度、提高测量速度以及减少测量人员劳动强度,提高工作效率方面作深入研究。设计了一种基于ATmegal28单片机的线缆检测系统。该系统将电缆导通测量、绝缘电阻测量和电缆导通电阻测量融为一体,实现用单个仪器即可完成对线缆主要性能的检测,并测量结果用液晶屏显示出来,同时还可以通过串口与PC机进行通讯,将对线缆的检测结果转存入电脑中,以对线缆的检测结果进行后续分析。本文完整介绍了系统的设计过程,首先介绍系统的检测原理,并从实际的功能需求角度对系统进行了分析和规划,确定软硬件的总体设计方案,然后详细介绍硬件电路设计和PCB板的绘制,各硬件模块驱动程序和应用软件的设计过程。最后简述调试过程中遇到的问题和对系统进行的调试、修正。该系统已经设计完成,并应用于某特种车辆的线缆检测中,现场运行情况良好,达到了预期的设计目的。关键词AVR,ATmegal28,线缆检测,绝缘测量第1I页 武汉科技大学硕士学位论文Abstract、Ⅳith the development of automation equipment,in some large equipment of special areas,the use of multi-core cable gradually increased.There are number of system failures are causedby the failure of cables.The performance of multi-core cable has become one of the mostimportant factors that affect system’S reliability.In debugging and maintenance of electricalequipment and electronic devices etc.,test the on-state and insulation performance of the cablehas become an indispensable part of detection tests.The traditional detection method iS mainlymanual.This method has a disadvantage of test slow,low accuracy,heavy workload,error thateasily caused by human,and so on.View of the shortages of current cable detection,this paper studied how to improve theaccuracy,speed and work efficiency of measurement,and reduce labor intensity.Then design acable detection systeln that based on ATmegal 28 microcontroller,which integrates the on-offstate measurement.insulation resistance measurement and on-resistance measurement in one.Operator could completely test the main performance of the cable by using a single cabledetector.The test results will be showed on the LCD.Besides,the system could alsocommunication with PC by serial ports,by which the test results could transport into thecomputer for follow-up analysis.This paper describes the design process of the system completely.Firstly,it introduces thedetection principle,analyses and plans the system according to actual demand,and then fixes ascheme of hardware and software design.Secondly,the course of hardware circuit design,PCBlayout,and hardware driver and application software design is introduced in detail.Finally,theproblems encountered in debugging,the system debugging and amendments are descript briefly.The system has been designed and applied in the detection of cable in a special vehicle,running well and achieved the expected aim of the design.KeywordsAVR,ATmegal 28,cable testing,insulation measurement武汉科技大学研究生学位论文创新性声明本人郑重声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下,独立进行研究所取得的成果.除了文中已经注明引用的内容或属合作研究共同完成的工作外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任.论文作者签名 l习竖蔓 日期..丝2星墨2研究生学位论文版权使用授权书本论文的研究成果归武汉科技大学所有,其研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门按照武汉科技大学关于研究生学位论文收录工作的规定执行送交论文的复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅,同意学校将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。 ‘‘论文作者签名指导教师签名日 期闻咖注请将本表直接装订在学位论文的扉页和目录之间武汉科技大学硕士学位论文 第1页第一章绪论随着科学技术的发展,特别是计算机、嵌入式微处理器,信息通信等技术的发展和应用,计算机逐步代替人工进行繁琐的劳动,并应用在广大的生产生活领域中。自动化检测技术的应用,使人从大量重复的测试工作中走了出来,提高了测试速度、性能,也使工作效率成倍提高,成为目前生产、生活中不可缺少的一部分。本章简要阐述了本课题的开发背景、国内外相关技术发展的现状和研究意义并给出论文全文结构。1.1开发背景多芯电缆常用于短距离内电能的输送和控制信号的传递。随着设备自动化水平的提高,在飞机、导弹、卫星、舰船、航天器以及特种车辆等大型装备中,使用的多芯电缆逐渐增多,在这些特殊的领域中,为了传输电源、大电流信号或保证重要信号的可靠性,它们的通讯电缆往往采用了冗余技术,用多芯或双芯导线传送同一个信号或电源。在长期的使用过程中,容易受烧蚀、腐蚀、潮湿和高低温等不良因素的影响,而且部分电缆为移动铺设,还易受挤压、拉伸、弯矩和扭矩等外力作用,不可避免地会发生故障。有统计研究表明,上述领域中超过20%的系统故障是由电缆的失效引起的【l羽。由此可见,多芯电缆的性能已成为影响系统整体可靠性的一个重要因素。对于电缆的测试,我国目前还主要采用人工作业的方法对其性能进行检定。这种传统的手工测试方法存在速度慢、精度低、操作手工作量大,容易人为造成误差等问题。已明显不能满足现代化检测技术的要求吲;急需开发电缆自动测试系统。对于一些人员变换频繁、技术人员较少的部门单位来说,更是一个急需解决的问题。因此,开发一套具备检测速度快、测量精度高、操作简便、人为干扰因素少的电缆自动测试系统,对于确保设备仪器的正常使用,加强设备维护单位技术保障能力,促进设备仪器检测的现代化具有重要社会效益和显著经济意义。随着计算机技术的发展,特别是随着单片机与嵌入式系统应用技术的飞速发展,凭借其性能高、功能全、体积小和环境适应性强等优点,在自动控制、监测领域的应用发挥着越来越重要的作用,在军用民用设备领域中的应用也逐渐显示出

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