本站原创
摘要：数显扭矩扳手是基于微处理器的智能仪器，作为一种螺栓或螺母紧固工具，在需要紧固件的场合，尤其是在对扭矩要求较高的设备中，起着重要的作用。该扳手具备量具功能并能精确地显示输出扭矩值，在市场上具有广阔的运用前景。本课题采取电阻应变式扭矩传感器，采集扭矩变化时产生的微弱信号，经过信号调理电路对信号进行放大、滤波和去除干扰，由高精度模数转换器处理扭矩信号后送至单片机P89LPC932，再调用A/D转换子程序计算出相应的扭矩值，然后把具体的扭矩值送到LCD显示屏中，将数扭矩值精确的显示出来。如果测得的扭矩值达到或超过规定的扭矩值时，则扳手发出声光报警进行提示。在数显扳手的硬件电路中，采取了大容量锂离子电池做电源，可以用USB接口直接对其充电，在充电历程中可以显示充电电量，还具有充电保护电路。对于应变式电桥、信号放大电路、A/D转换器和单片机等电路，采取统一的稳压电源供电，在一定程度上减少了电压变化影响。为了减少扳手硬件电路的体积、延长利用时间和提升测量精度，选择体积小、功耗低和精度高的元件。另外，扳手还具有低压提示，声光报警装置和自动关机功能。本数显扳手具有跟踪和峰值保持两种工作方式，有牛米、磅英尺和磅英寸三种常用的工程单位，可以根据需要通过键盘进行设定。在扳手存储器中，可以存储4000个扭矩值，为了方便记录和查看相应的扭矩值参数，还设计了数显扭矩扳手数据管理系统，利于提升生产效率。最后，对数显扳手进行了测量实验，结果表明各项性能均达到了设计要求。关键词：数显扭矩扳手论文电阻应变式传感器论文单片机论文MFC论文测量实验论文
摘要4-5
Abstract5-8
1 绪论8-12
1.1 课题的探讨作用8
1.2 数显扭矩扳手的国内外探讨近况8-9
1.3 数显扳手的课题来源与设计要求9-12
2 扳手机械结构设计12-19
2.1 扳手的结构设计12-17
2.2 棘轮的参数确定17-19
3 系统硬件电路设计19-49
3.1 电源电路设计20-26
3.1.1 充电电路20-21
3.1.2 锂离子电池保护电路21-22
3.1.3 锂离子电池监控器22-24
3.1.4 开关机电路24-25
3.1.5 电源稳压电路25-26
3.2 制约芯片的选择26-28
3.3 显示电路28-30
3.4 键盘电路和声光报警电路30-32
3.5 传感器电路32-45
3.5.1 应变式传感器的工作原理32-34
3.5.2 传感器应变片电路34-37
3.5.3 放大电路37-38
3.5.4 AD 转换电路38-40
3.5.5 传感器的粘贴与补偿40-44
3.5.6 关于电压的变化影响的计算44-45
3.6 单片机的通信电路45-49
4 系统软件设计49-63
4.1 传感器信号的处理49-53
4.1.1 数字滤波算法49-51
4.1.2 A/D 转换程序51-52
4.1.3 方式转换和单位变换52-53
4.2 LCD 显示子程序设计53
4.3 按键扫描子程序53-56
4.4 主程序56
4.5 USB 通信接口程序设计56-58
4.6 上位机界面设计58-63
4.6.1 MFC 连接数据库的策略58-59
4.6.2 界面设计59-63
5 扳手的验证实验63-69
5.1 实验原理63-65
5.2 实验结果与浅析65-69
6 工作总结与展望69-70