毕业设计-硬度计信号处理及显示电路.doc

毕业设计（论文） 题目 硬度计信号处理及显示电路 系统软硬件设计 专业 测控技术与仪器 硬度计信号处理及显示电路系统软硬件设计 摘要 硬度计是检测材料和零件硬度比较精密的工具，用来测量材料或者成品半成品的相对硬度，其性能指标主要体现在检测精度和可操控性两个方面。本文通过对现有的洛氏硬度计的工作原理的分析，结合当前的科技水平，论述了以ATMEL公司的AT89S51单片机为核心处理器【1】，通过光栅位移传感器对位移信号进行采集【2】，然后送到细分辨向电路进行20细分，再送入单片机的计数器，经处理后通过六位8段LED数码管显示出来。在单片机系统中，使用C语言实现计数和显示等部分的功能。 关键词：洛氏硬度计；光栅位移传感器，AT89S51单片机；LED数码管 Hardness of signal processing and display system hardware and software circuit design Abstract The Rockwell hardness tester is a precision measurement instrument in material and part hardness testing，which is often used in detection of materials, product and half-finished product. Its performance is decided by measurement precision and manipulation capability. Based on the existing Rockwell hardness of the principle of combining the current level of science and technology, discussed the company to ATMEL AT89S51 microcontroller as the core processor [1], through the grating displacement sensor signals to the displacement of collecting [2], and then sent to the fine resolution to the 20 sub-circuits, and then sent to the Counter SCM, treated through the six paragraph 8 of the LED digital display. In the SCM system, the use of C language, such as counting and display some of the functions. Key words: Rockwell hardness; Grating displacement sensors; AT89S51 SCM; LED digital tube 1. 绪论 1.1洛氏硬度计的发展与现状 洛氏硬度计的检测方法最初是由美国人洛克威尔（S.P.Rockwell和H.M. Rockwell）在1914年提出的。以后他们在1919年和1921年两次对硬度计的设计进行了改进，奠定了现代洛氏硬度计的雏形。1930年，威尔逊（C.H.Wilson）进行了更新设计，使洛氏硬度检测和设备更趋完善，一直沿用到现在【3】。 硬度计是一种经典式的材料试验仪器，传统的结构大多数都是采用砝码和杠杆放大机构加荷，有的还用砝码油压，加荷等等，一直延续了一个世纪。本世纪60年代以来，蓬勃迅速发展的微电子技术，光栅技术，激光技术与自动调节技术等大大促进了硬度计在结构上的改革与更新，目前已经出现了伺服电机驱动的加，卸荷机构和光栅，磁栅测深显示机构以及差动调节系统，因而使得当代硬度计测量精度，测量速度和使用的简便性都有显著的提高。特别是微电脑系统也被应用之后，硬度计的自动化程度和连续检测的稳定性以及即时显示与提供检测结果等功能都达到了一个前所未有的水平。 国外生产硬度计的厂家很多较为知名的有：美国的威尔逊（Wilson）公司，意大利的加利略（Officine Galileo）公司,德国的莱比锡（Leipzig）公司与沃尔佩特（Worpert）公司，英国的维克斯（Vickers）公司，瑞士的葛耐姆（Albert Gnehm）公司以及日本的松泽公司和明石公司等，此外，捷克，匈牙利，独联体也有许多生产厂家。其中众多的产品都数字化和微电脑化了，除了试验检测外，更多的