母导线参数检测机控制系统设计
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- 摘 要
本文根据自动检测母导线导电片电阻和导电片之间绝缘强度的要求，提出了母导线参数检测机（下位机）控制系统的设计方案，并详细介绍了控制系统硬件电路的设计过程。该硬件电路选择MCS-51系列的单片机8031作为CPU。扩展了32K的程序存储器和4K的数据存储器，用于存放系统的监控程序和相关数据；设计了6位LED静态显示电路；选择8255芯片扩展了若干个 I/O口，用来控制位置检测、压力继电器等信号的输入和异步电机起停、测量头切换等信号的输出；同时，还选择接口芯片8155扩展了编辑键盘和母导线种类选择开关；另外，还选择了锁存器74LS273，用来锁存输出控制四个步进电机的正反转脉冲信号。
该控制系统硬件电路经进一步完善，结合控制软件，能够自动控制检测头的移动及检测，而整个控制系统还能自动控制母导线的传送、定位、贴标、升降以及包装。整个控制系统的自动化程度高，避免了手动检测效率低、安全性差等缺点，在母导线技术参数自动检测方面有一定的参考应用价值。
关键词：母导线；参数检测机；控制系统；硬件电路
目 录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 母导线简介 1
1.3 选题背景与意义 2
1.4 本文的结构 2
第二章 母导线参数检测机简介 3
2.1 母导线参数检测机的检测内容 3
2.2 母导线参数检测机控制系统的组成及工作流程 4
2.2.1 母导线参数检测系统的组成 4
2.2.2 母导线参数检测系统的工作流程 4
第三章 母导线参数检测机（下位机）硬件电路设计 8
3.1 母导线参数检测机（下位机）硬件系统组成方案的拟定 8
3.2 CPU存储器扩展电路的设计 9
3.2.1 CPU 的选择 9
3.2.2 ROM 的选择 10
3.2.3 RAM 的选择 11
3.2.4 锁存器的选择 12
3.2.5 CPU存储器扩展电路 13
3.3 显示电路的设计 15
3.3.1 锁存器的选择 15
3.3.2 十六段“米”字形LED 15
3.3.3 七段LED 16
3.3.4 显示电路 17
3.4 I/O接口电路的设计 19
3.4.1 I/O接口芯片的选择 19
3.4.2 I/O接口电路 20
3.5 键盘及选择开关电路的设计 22
3.5.1 键盘及选择开关接口芯片的选择 22
3.5.2 键盘及选择开关电路 24
3.6 步进电机控制信号输出电路的设计 25
3.7 译码电路的设计 26
3.7.1 译码器的选择 26
3.7.2 译码电路的组成 27
3.7.3 地址分配 28
3.8 母导线参数检测机（下位机）硬件电路 30
第四章 母导线参数检测机（下位机）控制程序流程图设计 31
4.1 主程序流程图的设计 31
4.2 键盘扫描程序流程图的设计 32
4.2.1 手动键盘扫描程序流程图的设计 32
4.2.2 编辑键盘扫描程序流程图的设计 36
第五章 硬件电路原理图及PCB图的绘制 41
5.1 Protel 99SE的基础知识 41
5.1.1 Protel 99SE的基本操作 41
5.1.2 电路原理图的设计步骤 41
5.1.3 PCB图的设计步骤 42
5.2 电路原理图的绘制 43
5.2.1 绘制过程中的问题与解决 43
5.2.2 元器件的封装 44
5.3 PCB图的绘制 45
第六章 结论 47
致谢 49
参考文献 50
附录A：英文资料 51
附录B：英文资料翻译 58
附录C：硬件设计原理图与PCB图 63 ...
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