磁悬浮系统悬浮气隙测量装置研制

摘 要

本文研究磁悬浮系统悬浮气隙测量系统装置。悬浮气隙测量系统装置在整个磁悬浮系统起测量、显示、反馈等作用。本设计以单片机PIC16F877A为控制核心的测试板，配合键盘的功能，对三路输入的电信号进行模拟转化为对悬浮气隙、控制电压、控制电流进行测量，实现了采样数据的处理与存储，将测得的相关数据通过RT-12864-10液晶屏显示出来，还可以通过RS232口把数据传送给PC机。本设计的特点就是以PIC单片机为核心设计出简单、高精度的测量系统，为以后的磁悬浮技术更深入的应用奠定了基础。

关键词： 磁悬浮，气隙测量，PIC单片机，系统设计

目 录

摘 要 I

1  前 言 1

1.1  磁悬浮技术的应用现状与发展 1

1.2  磁悬浮原理与悬浮气隙测量 2

1.3  本文所做的主要工作 3

2  PIC16F877A单片机简介 4

2.1  PIC16F877A的性能特点 4

2.2  外围功能模块特性 5

2.3  外部引脚说明 6

2.4  存储器概述 8

2.4.1  程序存储器 8

2.4.2  数据存储器 9

2.5  PIC16F877A单片机的中断 10

2.5.1  中断源的分类 10

2.5.2  中断的使能方式 11

2.6  A/D转换 11

3  外围硬件功能模块及软件介绍 13

3.1  液晶屏RT16842-10介绍 13

3.1.1  RT-12864-10液晶显示屏的主要技术参数 13

3.1.2  内置T6963C 的引脚说明及其功能 14

3.1.3  T6963C 指令集 17

3.1.4  内藏 T6963C 控制器的液晶显示器的外特性 21

3.2  AT24C02芯片简介 21

3.3  MAX232芯片简介 22

3.4  软件集成开发环境MAPLAB简介 23

3.4.1  MPLAB MCD2的驱动安装 23

3.4.2  工程项目的建立 26

4  悬浮气隙测量系统硬件设计 28

4.1  复位及时钟电路设计 28

4.2  AT24C02读写电路设计 29

4.3  液晶显示单元电路设计 30

4.4  键盘电路设计 31

4.5  RS-232串口电路设计 31

5  悬浮气隙测量系统软件设计 34

5.1  主程序 34

5.2  液晶显示函数 38

5.3  键盘扫描函数 39

5.4  AT24C02读写函数 40

5.5  RS232通讯函数 41

5.6  A/D转换和标度转化函数 42

6  悬浮气隙测量系统软硬件调试 44

6.1  测量系统硬件调试 44

6.1.1  脱机调试 44

6.1.2  仿真调试 44

6.2  测量系统软件调试 45

7  总结 46

致谢 47

参考文献 48

附录A  悬浮气隙测量系统原理图 49

附录B  悬浮气隙测量系统源程序 50