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用于面快速成形系统辐照度测量系统

收藏本文 2024-02-06 点赞:21441 浏览:95682 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:成形技术是一种基于离散与堆积思想的先进制造技术,它可以将复杂的三维加工分解成简单的二维加工的组合。面成形技术是成形技术中最具特色,也是近年来发展最快的一项技术,它将零件的CAD模型计算机按一定的厚度离散成一组能反映零件截面轮廓的图像文件,利用该图像文件驱动光路中的视图发生器,再经过成像光路调整聚焦后,在树脂表面形成视图掩膜,后可一次性固化零件的一层截面,依次固化零件的各个截面就可以完成零件的制作。在该工艺中,视图掩膜上的辐照度大小严重影响着零件的制作质量,为控制面成形工艺中的制作质量,准确测量视图掩膜上的辐照度值。为此,开发了一套用于面成形系统的辐照度测量系统。同时,为了观察温湿度对所制作零件的影响,系统增加了温湿度测量功能。,介绍了面成形系统中光源相对光谱能量分布的测量,并分析了测量结果,这为光信号探测器的选定及测量方法的选用了依据。在知道光源相对光谱能量分布的基础上,阐述了辐照度测量原理。其次,对辐照度测量系统的方案了设计,并方案搭建了辐照度测量系统的硬件平台。该硬件平台由单片机ATmegal16L﹑硅光电池﹑温湿度传感器﹑程控放大电路﹑串行通信接口﹑液晶与键盘组成。综合上述各模块就可以系统的电路原理图。原理图制作了PCB电路板,焊接上相应电子器件并包装美化后,完成了辐照度测量系统的硬件系统开发。依据功能要求和硬件电路编写了系统软件。系统软件包括下位机和上位机两。下位机程序主要是实现放大电路量程调整、A/D转换、温/湿度采集、软件滤波、数据收发、RAM读写、与键盘控制。为将微控制器采集的数字量转换为测量参数相应的实际值,对测量参数的标度变换了研究。上位机与下位机之间串口通信,这样不仅可以把测量数据在PC机上长期保存,还避免了在下位机上大量扩展数据存储单元,简化了下位机硬件电路的设计。对整个系统了现场测试,测试结果,系统下位机的各项功能均可实现,测量精度基本面成形系统的研究要求;系统上位机通讯界面友好,操作简便,并可推广用于其它以串口通讯的测量系统。现场测试结果验证了辐照度测量系统设计的合理性与可靠性。关键词:成形论文面成形论文单片机论文辐照度论文硅光电池论文温湿度论文

    摘要4-5

    ABSTRACT5-10

    1 绪论10-16

    1.1 引言10

    1.2 课题来源、研究背景及研究10-13

    1.2.1 课题来源10-11

    1.2.2 课题研究背景11-12

    1.2.3 课题研究12-13

    1.3 辐射度量的测量现状与发展方向13-15

    1.4 主要的研究内容和章节安排15-16

    2 辐照度测量系统的工作原理16-24

    2.1 面成形系统工作原理及组成16-17

    2.2 光学中辐射度量的基本介绍17-19

    2.3 光源相对光谱能量分布测量及分析19-22

    2.4 辐照度测量原理22-23

    2.5 小结23-24

    3 辐照度测量系统硬件设计24-42

    3.1 硬件系统方案设计24-25

    3.2 光电传感器的选型及特性分析25-29

    3.2.1 硅光电池工作原理25-26

    3.2.2 硅光电池的基本特性26-28

    3.2.3 硅光电池BPW34B 性能介绍28-29

    3.3 主控MCU 模块介绍29-32

    3.3.1 主控MCU 的选择及特性29-30

    3.3.2 R 单片机程序下载30-32

    3.4 增益可调放大电路设计32-35

    3.4.1 放大电路增益调整的原理及实现方法32-34

    3.4.2 运算放大器的选型34

    3.4.3 放大电路的设计34-35

    3.5 温湿度测量电路设计35-37

    3.6 系统电源电路设计37-38

    3.7 液晶电路38

    3.8 键盘接口电路38-39

    3.9 串行通信接口的设计39-40

    3.10 硬件系统实物展示40-41

    3.11 小结41-42

    4 系统下位机软件设计42-62

    4.1 系统软件的设计42

    4.2 下位机编程语言与编程环境42-43

    4.3 系统下位机程序设计43-54

    4.3.1 增益调整程序43-45

    4.3.2 A/D 转换程序45-47

    4.3.3 温湿度采集程序47-49

    4.3.4 软件滤波程序49-51

    4.3.5 数据收发程序51-52

    4.3.6 EEPROM 读写程序52-53

    4.3.7 程序53-54

    4.3.8 键盘控制程序54

    4.4 辐照度测量系统的标度变换54-61

    4.4.1 参数标度变换原理54-55

    4.4.2 辐照度参数的标度变换55-60

    4.4.3 温湿度的标度变换60-61

    4.5 小结61-62

    5 系统上位机软件设计62-75

    5.1 上位机开发环境介绍62

    5.2 上位机串行通信方法介绍62-64

    5.3 上位机程序框架设计64-71

    5.3.1 上位机串口驱动程序65-67

    5.3.2 上位机请求信号发送程序67-68

    5.3.3 上位机数据接收程序68-69

    5.3.4 上位机数据处理程序69-70

    5.3.5 通信界面功能介绍70-71

    5.4 系统现场测试与分析71-74

    5.4.1 辐照度现场测量71-73

    5.4.2 温度/湿度现场测量73

    5.4.3 上位机现场运行73-74

    5.5 小结74-75

    6 总结75-77

    6.1 工作总结75

    6.2 设计中存在的不足75-77

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