[發(fā)明專(zhuān)利]一種超聲切割聲主軸狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310753698.X
• 申請(qǐng)日: 2013-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103760819A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)華偉;李旭龍;于保華;葉紅仙;胡小平;趙志磊;徐超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/406
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/406
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.?一種超聲切割聲主軸狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括主控MCU、人機(jī)交互界面裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)；主控MCU采用ARM?Cortex-M3，所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括多個(gè)調(diào)理電路和多個(gè)傳感器；其中調(diào)理電路分為衰減模塊的調(diào)理電路和放大模塊的調(diào)理電路；

其特征在于：傳感器輸出接口通過(guò)杜邦線(xiàn)與調(diào)理電路輸入接口連接，調(diào)理電路輸出接口通過(guò)杜邦線(xiàn)與主控MCU內(nèi)置ADC的GPIO口連接，人機(jī)交互界面裝置與主控MCU通過(guò)16位8080總線(xiàn)相連，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)通過(guò)SPI總線(xiàn)與主控MCU連接；主控MCU上設(shè)有USB轉(zhuǎn)串口用來(lái)供電，設(shè)有2MSPI-FLASH用于保存字庫(kù)，設(shè)有JTAG/SW口來(lái)下載數(shù)據(jù)采集程序；

衰減模塊的調(diào)理電路包括第一電壓反饋型放大器U1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一二極管D1、第二二極管D2、第二運(yùn)算放大器U2和第三運(yùn)算放大器U3;

第一電阻R1的Vin端與傳感器的輸出端連接，另一端與第一二極管D1正極、第二二極管D2負(fù)極、第二電阻R2的一端、第一電壓反饋型放大器U1正向輸入端連接，第二電阻R2的另一端接地，第一二極管D1負(fù)極與第二二極管D2正極、第一電壓反饋型放大器U1反向輸入端、第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端連接，第一電壓反饋型放大器U1的電壓輸出端與第三電阻R3的另一端連接主控MCU內(nèi)置ADC的GPIO輸入口，第一電壓反饋型放大器U1正負(fù)電源端接±5v電壓；第四電阻R4的另一端與第二運(yùn)算放大器U2的輸出口、第五電阻R5的一端連接，第二運(yùn)算放大器U2反向輸入端與第五電阻R5的另一端、第六電阻R6的一端，第二運(yùn)算放大器U2正向輸入端接地，第三運(yùn)算放大器U3的輸出端和反向輸入端與第六電阻R6的另一端連接，第三運(yùn)算放大器U3的正向輸入端接5V偏置電壓，第三運(yùn)算放大器U3的正負(fù)電源端接±5v電壓；

放大模塊的調(diào)理電路包括第四運(yùn)算放大器U4、第七電阻R7和滑動(dòng)電阻r；

所述的滑動(dòng)電阻r代表10KNTC熱電阻溫度傳感器，其一端接+3.3V電壓，另一端與第四運(yùn)算放大器U4的正向輸入端、第七電阻R7的一端連接，第四運(yùn)算放大器U4的反向輸入端與輸出端連接主控MCU內(nèi)置ADC的GPIO輸入口。

2.一種超聲切割聲主軸狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟：

步驟一：開(kāi)啟系統(tǒng)時(shí)鐘初始化、延時(shí)初始化、LED初始化、LCD初始化、ADC初始化、DMA初始化、觸摸屏初始化、內(nèi)存池初始化；

步驟二：更新字庫(kù)和界面圖片；

步驟三：初始化畫(huà)圖；

步驟四：設(shè)置多頁(yè)面緩存的當(dāng)前操作層和顯示層為1；

步驟五：加載主界面；

步驟六：進(jìn)入觸摸點(diǎn)掃描程序；

步驟七：判斷是否是觸摸點(diǎn)1，如果不是觸摸點(diǎn)1，則繼續(xù)執(zhí)行步驟六，如果觸摸點(diǎn)是1，則首先設(shè)置當(dāng)前操作層和顯示層為2，其次加載主軸監(jiān)測(cè)界面，進(jìn)入ADC數(shù)據(jù)采集、處理、分析程序，將采集到的數(shù)據(jù)與報(bào)警閥值對(duì)比，如果超過(guò)則報(bào)警，并保存，如果沒(méi)有超過(guò)，則將數(shù)據(jù)在液晶屏上顯示，顯示之后進(jìn)入觸摸點(diǎn)掃描程序，并判斷是否為觸摸點(diǎn)5，如果不是，則繼續(xù)在液晶屏上顯示數(shù)據(jù)，如果為觸摸點(diǎn)5，則返回執(zhí)行步驟四；

步驟八：判斷是否是觸摸點(diǎn)2，如果不是觸摸點(diǎn)2，則繼續(xù)執(zhí)行步驟六，如果觸摸點(diǎn)為2，則首先設(shè)置當(dāng)前操作層和顯示層為3，其次進(jìn)入動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)顯示界面，調(diào)用ADC數(shù)據(jù)采集、處理、分析程序，并將AD采集的數(shù)據(jù)以曲線(xiàn)形式在液晶屏上顯示，顯示之后進(jìn)入觸摸點(diǎn)掃描程序，并判斷是否為觸摸點(diǎn)5，如果不是，則繼續(xù)在液晶屏上顯示數(shù)據(jù)，如果為觸摸點(diǎn)5，則返回執(zhí)行步驟四；

步驟九：判斷是否是觸摸點(diǎn)3，如果不是觸摸點(diǎn)3，則繼續(xù)執(zhí)行步驟六，如果觸摸點(diǎn)為3，則首先設(shè)置當(dāng)前操作層和顯示層為4，其次進(jìn)入設(shè)置界面，通過(guò)觸摸按鍵設(shè)置報(bào)警閥值，并將報(bào)警閥值大小在液晶屏上顯示，顯示之后進(jìn)入觸摸點(diǎn)掃描程序，并判斷是否為觸摸點(diǎn)5，如果不是，則繼續(xù)在液晶屏上顯示數(shù)據(jù)，如果為觸摸點(diǎn)5，則返回執(zhí)行步驟四；

步驟十：判斷是否是觸摸點(diǎn)4，如果不是觸摸點(diǎn)4，則繼續(xù)執(zhí)行步驟六，如果觸摸點(diǎn)為4，則首先設(shè)置當(dāng)前操作層和顯示層為5，其次加載文件管理界面，并將故障數(shù)據(jù)在液晶屏上顯示，顯示之后進(jìn)入觸摸點(diǎn)掃描程序，并判斷是否為觸摸點(diǎn)5，如果不是，則繼續(xù)在液晶屏上顯示數(shù)據(jù)，如果為觸摸點(diǎn)5，則返回執(zhí)行步驟四。