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金属线膨胀系数智能检测系统的研制

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第一章绪论

1.1课题研究背景

1.2论文内容概述

1.3论文内容安排

第二章检测系统功能要求及工作过程

2.1检测系统功能要求

2.2检测系统工作过程

第三章检测系统总体设计

3.1系统组成框图

3.2系统硬件组成

3.3系统软件总体逻辑图和功能模块

第四章开发环境介绍

4.1硬件环境建立

4.2软件开发环境

4.2.1Cygnal自带编译环境Cygnal IDE

4.2.2程序编译环境Keil uVision2

第五章检测系统的硬件开发

5.1控制芯片C8051F320最小系统

5.2小信号放大电路设计

5.2.1热电偶信号放大

5.2.2室温信号产生及放大

5.2.3位移传感器信号放大

5.3按键扫描

5.4可控硅触发电路设计

5.5 LCD液晶显示接口

5.6微型打印机接口

第六章检测系统的软件设计

6.1系统软件主流程

6.2 AD采集和数据处理

6.3可控硅触发控制

6.4按键扫描

6.5 USB数据传输

6.6 LCD液晶显示

6.6.1 T6963C的指令系统简介

6.6.2液晶显示模块读写数据时序和指令在程序中的模拟

6.6.3在液晶屏上显示点、线、汉字以及图形

6.7微型打印机软件编程

6.8 PC机内的软件编程

6.8.1 PC机操作画面设计

6.8.2主机应用程序中USB接口驱动和应用程序的设计

6.8.3 PID参数的整定

第七章系统调试与性能指标

7.1系统调试

7.2系统性能指标

第八章结束语

参考文献

致谢

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摘要

物体的热胀冷缩是极为普遍而又非常重要的物理现象,特别是对于金属的热胀冷缩规律的研究,在机械制造、精密仪器的设计以及工程建筑等各个领域都十分重要。因此金属线膨胀系数的测量对于工科大学生来说是非常重要的基础物理实验。 论文介绍了金属线膨胀系数智能检测物理实验系统开发研制的全过程。本实验系统的功能是测量电热炉内金属棒的伸长量和此时炉内的温度并传送给PC机,PC机接收到温度和伸长量后,由线膨胀系数公式计算出该金属的线膨胀系数。PC机和检测系统之间通信采用USB接口。检测系统采用传统PID模型,对电热炉内的温度进行控制。本系统用VC++语言编程实现PC机上实验操作界面的显示、PID控制量的计算,以及实验结果的处理等功能;采用CYGNAL公司的一款完全集成的混合信号系统级芯片C8051F320实现USB固件编程、温度和伸长量信号的采集、可控硅控制信号输出等功能。 另外,本系统还扩展了LCD和微型打印机接口。通过调试,该系统各项指标均满足设计要求。膨胀

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