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基于单片机的锥管螺纹参数测量系统的研究
资料介绍
石油油管的相互联结是通过锥管螺纹来实现的,合格的锥管螺纹对采油作业至关重要,因此对其关键参数的精确检测是十分必要的。本文研究了一种锥管螺纹关键参数检测系统,该系统以资源丰富的C8051F005单片机为核心,采用光栅和编码器两种传感器,分别获取被测螺纹竖直和水平两个方向的数据,然后把采集到的一系列数据送到PC机处理,得到被测螺纹轮廓,再通过参数算法模型,给出相关螺纹参数。论文主要由机械结构部分、硬件电路部分和软件部分三部分组成。机械部分是系统实现检测功能的基础平台,该平台使用步进电机为系统提供驱动,电机带动丝杆转动,丝杆带动其上的螺母左右移动,实现所规划的测量路径。系统硬件部分主要包括单片机最小系统电路、传感器信号采集处理电路、串口通信电路、步进电机控制电路、液晶显示电路和数据存储电路。传感器信号采集电路包括光栅信号的细分辨向处理电路、编码器信号的辨相电路。步进电机控制电路完成对步进电机起停以及转向的控制。单片机和PC机数据的串口通信部分,实现把采集到的数据通过串口送入PC机进行保存、处理的功能。系统软件分为下位机软件和上位机软件两部分,采用系统化、模块化的原则编写。下位机软件包括数据采集、串口通信、步进电机控制、数据存储等模块,这些功能模块是以硬件电路为基础进行编写和调试的。上位机软件以Visual C++为基础,实现了驱动控制,数据的算法处理,图形生成,结果输出等功能。通过验证,该系统功能完善、智能性高,能满足多种领域的测量,具有很好的应用价值。
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