2016屆實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)材料附件2格式模板

目錄摘 引 莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀的結(jié)構(gòu)與工作原 莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀結(jié)目錄摘 引 莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀的結(jié)構(gòu)與工作原 莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀結(jié) STM32單片機(jī)認(rèn)識(shí)與選 拉壓力傳感器簡(jiǎn)介與選 液晶顯示屏的選 莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀工作原 數(shù)據(jù)采集模塊原 微機(jī)處理數(shù)據(jù)原 2機(jī)械系統(tǒng)設(shè) 儀器運(yùn)行模 儀器切割刀的設(shè) 硬件系統(tǒng)設(shè) 信號(hào)放大系 信號(hào)反向系 信號(hào)反向電路的應(yīng) 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原 SD卡存儲(chǔ)系 自制集成開發(fā) AltiumDesigner6.0介 PCB板設(shè)計(jì)的工作流 控制器版面簡(jiǎn) 軟件系統(tǒng)設(shè) 34鍵功能處 數(shù)據(jù)顯 中斷處 4.4A/D轉(zhuǎn)換最佳精度設(shè) 誤差來源與分 硬件如何減小ADC誤 軟件如何減小ADC誤 上位機(jī)通訊程序設(shè) 測(cè)量參數(shù)及其計(jì)算方 過載及做功程序設(shè) 信號(hào)穩(wěn)定性分析與設(shè) 5試驗(yàn)結(jié)果與分 儀器主要技術(shù)參 測(cè)定數(shù)據(jù)分 6結(jié)6結(jié) 參考文 致 附 獲獎(jiǎng)證 Thestemstrengthtesterstructureandworking Stemstrengthtester STM32microcontrollerunderstandingand Pullpressuresensorprofileand LCD Stemstrengthtesterworking Dataacquisitionmodule Microcomputerdataprocessing Instrumentoperation Instrumentcuttingknife Controlsystemhardware Signalreverse Theapplicationofsignalreverse Motorpositive&negativecontrol SDcardstorage Homemadeintegrationdevelopment Altiumintroducedtofind PCBdesignflowof Controllerlayout Softwaresystem Key Data Interrupt A/Dconversionbestprecision Trackoferrorsourcesand RainfalldistributionhardwarehowtoreduceADC SoftwarehowtoreduceADC PCcommunicationprogram Measuringparametersandthecalculationmethod Overloadandactingprogram Signalstabilityanalysisand TestresultsTestresultsand Instrumentmaintechnical Measuringdata 宋體、五玉米莖稈強(qiáng)度宋體、五玉米莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀的研制與開（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院泰安為主控單元，以S型拉/壓力傳感器作為前端傳感器，以交流減速電機(jī)控制系統(tǒng)刀片，使刀片勻速切割將信號(hào)輸送至單片機(jī)。STM32單片機(jī)將采集的拉壓力信號(hào)和行程信號(hào)等進(jìn)行處理測(cè)量后進(jìn)行液晶屏實(shí)SDUSB接口與上位機(jī)之間進(jìn)行宋體、五關(guān)鍵詞：玉米莖稈剪切力單片機(jī)號(hào)、行距1.25CornStalksStrengthTesterofCornStalksStrengthTesterofResearchandMenglan(Mechanical&ElectricalEngineeringCollegeofShandongAgriculturalUniversity,Tai’an,Shandong271018)AbstractThispapermainlyintroducestheprecisionofaportable,cornstalks,practicalstrengthtester.Theprojectmainlyadoptssingle-chipmicrocontrollerasthemasterSTM32usings-typera/pressuresensorinexchangeforfront-endsensors,gearmotorcontrolsystem,makethebladeknivescuttingcornstraw,andthentravelstoshearforcewillbecollectedsignaletcsignalintoapullpressuretransmittervoltagesignalandafterdataprocessing,willultimatelythedatasignalstransportedtothemicrocontroller.TM32microcontrollerwillacquisitionofpullstresssignalsandtravelsignalprocessingaftersuchasmeasuringTFTscreensreal-timedisplayandSDcarddatastorage.Meanwhilemicrocontrolleralsocontroloperationofcommunicationgearmotor,viatheUSBinterfacebetweenandsuperordinationmachinedatadisplayandstorage,alsocanfinishthework,themaximumpressureparameterscalculation.Experimentsshowthatthisstemstrengthtesterstableandreliable,simpleoperation,andcanmeettherequirementsofcornstalks,determinationofstrengthforfurtherstudythemechanicalpropertiesofcropstalksprovidedKeywords:cornstalks;shearforce;microcontroller;pressure數(shù)字、字母為TimesNewRoman引數(shù)字、字母為TimesNewRoman引據(jù)統(tǒng)計(jì),全球玉米因倒伏而造成損失十分巨大,而影響玉米倒伏的主要因素是莖稈的的分析工具是液壓測(cè)力機(jī)[1],用自動(dòng)的液壓測(cè)力機(jī)去測(cè)試干燥玉米垂直壓碎所需要的壓力,然后研制出小型機(jī)械式莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀,套筒及探頭組成,該儀器由于摩擦力大而使測(cè)定的結(jié)果精確度不夠。MARCUSSZUBER教授將莖稈強(qiáng)度測(cè)定技術(shù)應(yīng)用于玉米的遺傳育種中,取得了重大的成績(jī),礎(chǔ)上對(duì)其做了改進(jìn),但由于組成原理及結(jié)構(gòu)改進(jìn)不大,在測(cè)定準(zhǔn)確性方面未能得到改善。據(jù)Maydica雜志介紹,1996年美國(guó)推出一種新型的莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀。度、硬度、拉升強(qiáng)度等物性測(cè)試。其最高端機(jī)型TMS-PRO精度達(dá)到0.015%，是專業(yè)級(jí)研究系統(tǒng)，根據(jù)分析樣品不同，力量量程可通過豐富的力量感應(yīng)元進(jìn)行調(diào)整。國(guó)內(nèi)的YYD-1莖桿強(qiáng)度測(cè)定儀（抗倒伏測(cè)定儀）TMS-PRO遜色的多。該儀器采用充電電池供電，6位大屏幕數(shù)碼液晶顯示器直接顯示壓力的數(shù)據(jù)，具有背光功能，方便在傍晚或黑暗處操作。對(duì)于定性的研究而言，F(xiàn)TCTMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀很多功能顯然要被閑YYD-1莖桿強(qiáng)度測(cè)定儀其顯示效果不夠直接，僅能顯示壓力數(shù)據(jù)，看不到其與時(shí)的玉米莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀，該儀器體積小，同時(shí)使用先進(jìn)的32STM32單片機(jī)對(duì)莖1莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀的結(jié)構(gòu)與工作原定儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于攜帶操作1.1莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀結(jié)小四號(hào)、加實(shí)驗(yàn)中根據(jù)實(shí)際機(jī)械操作以及動(dòng)物在咀嚼飼料時(shí)牙齒對(duì)飼料的剪切和擠壓的力學(xué)原理3，設(shè)計(jì)了玉米莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀，該測(cè)定儀由機(jī)械和控制兩部分組成機(jī)械系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)組小四號(hào)宋體、加11玉米莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀系統(tǒng)組成強(qiáng)度測(cè)定儀實(shí)物結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。1-玉米莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀實(shí)物結(jié)構(gòu)玉米莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀主要由壓力傳感器、BSQ-2變送器、控制用單片機(jī)、液晶顯示和上位機(jī)通信部件等幾部分組成。結(jié)構(gòu)框圖如圖1-3所1-玉米莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀的硬件組成STM32單片機(jī)認(rèn)STM32單片機(jī)認(rèn)識(shí)與選232位ARMCortex-M32單片機(jī)是以意法半導(dǎo)體)MoM3E為核心組成45K、M、tC、、PWM、N、、SI、MC3.2寸液晶屏模塊可輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示。屬于微控制器范疇，單片集成多種用于控制，通信，51單片機(jī)。按性能分成兩個(gè)不同的系列：“增強(qiáng)型”“基本型”系列。增強(qiáng)型系Mzz，以1616KK的閃Mz碼，236m32z的外設(shè)、低功耗、最大的集成度等特點(diǎn)?；谟衩浊o稈測(cè)定儀的精度與速度要求實(shí)驗(yàn)中“增強(qiáng)型”系列單片機(jī)。拉壓力傳感器簡(jiǎn)介與根據(jù)需要傳感器選用CFBLS型拉壓力計(jì)，滿量程載荷為200KG。輸出靈敏度為靈敏度：靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一個(gè)重要指標(biāo)。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應(yīng)輸入量增量之比。用S表示靈敏度。遲滯：傳感器在輸入量由小到大（正行程）及輸入量由大到?。ǚ葱谐蹋┳兓陂g其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象成為遲滯。對(duì)于同一大小的輸入信號(hào)，傳感器的正反行程輸出信號(hào)大小不相等，這個(gè)差值稱為遲滯差值。重復(fù)性：重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谳斎肓堪赐环较蜃魅砍踢B續(xù)多次變化時(shí)，所得特性曲線不一致的程度。1.1.3液晶1.1.3液晶顯示屏的選顯示出的內(nèi)容可以把系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)及時(shí)的顯示出來，反饋給用戶，用戶根據(jù)顯示的內(nèi)容來判斷和決定對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的操作。用戶也可以得到系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)DDpnpn型半p-n結(jié)7N結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。N結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)（即兩端加上正向電壓），D陽極流向陰極時(shí)，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)；當(dāng)處于反向工作狀態(tài)時(shí)，發(fā)光二極管反向截止，不發(fā)光。LED的工作原理很簡(jiǎn)單，但是它的體積較大，而且功耗相對(duì)來說較高。而隨著電子儀主要在田間工作,為了使其在田間太陽光線較強(qiáng)的情況下清晰顯示且耗電低,不能選用TFTThinfilmTransistor，薄膜晶體管）屏1.2莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀工作STM32F1031.2.1數(shù)據(jù)采集模塊原STM32S型拉/壓力傳感據(jù)采集原理簡(jiǎn)圖參見圖1-4剪切作物拉壓力傳感 號(hào)數(shù)據(jù)傳感STM321-數(shù)據(jù)采集原理1.2.2微機(jī)剪切作物拉壓力傳感 號(hào)數(shù)據(jù)傳感STM321-數(shù)據(jù)采集原理1.2.2微機(jī)處理數(shù)據(jù)原STM32單片機(jī)將采集的拉壓力信號(hào)和行程信號(hào)進(jìn)行處理測(cè)量后進(jìn)行液晶顯示屏實(shí)時(shí)SDUSB間進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和存儲(chǔ)，微處理機(jī)硬件系統(tǒng)如圖1-5所示TFT屏實(shí)時(shí)顯拉壓力選擇減速清零顯壓力 行程上位運(yùn)動(dòng)方向控制存圖像縮SD1-微處理機(jī)處理數(shù)據(jù)原理框2機(jī)械系統(tǒng)設(shè)2-1五號(hào)、1.底2.支3.刀 4.定刀 5.五號(hào)、1.底2.支3.刀 4.定刀 5.刀座6.傳感器7.下行程托板8.傳動(dòng)板連限位開關(guān)11.固定板12.電機(jī)固定螺桿13.交流電機(jī)14.傳動(dòng)軸9.上行程托板10.聯(lián)軸2玉米莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀儀器運(yùn)行儀器切割刀的設(shè)片，中間留有1.5毫米的空隙供動(dòng)刀片穿過2-動(dòng)刀片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)3控制系統(tǒng)硬件設(shè)控制系統(tǒng)STM32單片機(jī)為核心組成嵌入式控制平臺(tái)既增強(qiáng)了系統(tǒng)的功能，又使研3.1信號(hào)放大系信號(hào)放大電路由負(fù)電壓產(chǎn)生電路和信號(hào)放大器組成。負(fù)電壓產(chǎn)生電路3控制系統(tǒng)硬件設(shè)控制系統(tǒng)STM32單片機(jī)為核心組成嵌入式控制平臺(tái)既增強(qiáng)了系統(tǒng)的功能，又使研3.1信號(hào)放大系信號(hào)放大電路由負(fù)電壓產(chǎn)生電路和信號(hào)放大器組成。負(fù)電壓產(chǎn)生電路7808穩(wěn)壓芯比能保證顯著的性能優(yōu)勢(shì)。它可以承受較寬的輸入電壓能提供1.5V12V輸入范圍的正電壓到負(fù)電壓的轉(zhuǎn)換。由S型拉壓力傳感器傳感器標(biāo)準(zhǔn)輸出0~20mv，為了能對(duì)應(yīng)0~200kg20mv3.3v以便提高單片機(jī)的信號(hào)檢測(cè)能力，3-1。R218之間的放大電阻，由于R1由片內(nèi)設(shè)定，由反向器增k=-R2/R1可知，只需R2設(shè)定為適當(dāng)值便可得到理想放1318R327信號(hào)輸傳感器3645R5R63-放大電路所研制儀器信號(hào)放大系統(tǒng)采用AD620AN芯片。引腳圖如3-23-2AD620引腳壓供電電壓為+2.3V～+18V，增益范圍為1～1000，只需一個(gè)電阻即可設(shè)定。其性能高于運(yùn)放分立放大器設(shè)計(jì)，采用8引腳DIPSOIC封裝。同時(shí)還具有低功耗特點(diǎn)，最大工2R45KR8 3-AD6203-AD620工作原理3-AD620結(jié)構(gòu)通過調(diào)整片內(nèi)電阻，只需選擇一個(gè)電阻便可實(shí)現(xiàn)對(duì)增益的精準(zhǔn)編程。反饋環(huán)路Q1-A1-R1Q2-A2-R2Q1Q2的集電極電流保持恒定，從而可將輸入電壓作RGA1/A2輸出的差分增益，其計(jì)算G=(R1+R2)/RG+1A3用來消除任何共模信號(hào)，以獲得折合提高而增大，從而優(yōu)化頻率響應(yīng)；c，輸入電壓噪聲降至9nV/Hz，它主要由輸入器件的G49.4kRGG3.2信號(hào)反向系反向電路如3-5所示，由負(fù)電壓產(chǎn)生電路和信號(hào)反向器組成。負(fù)電壓產(chǎn)生電路7808穩(wěn)壓芯片ICL7660S構(gòu)成，信號(hào)反向器OP07搭建。由G49.4kRGG3.2信號(hào)反向系反向電路如3-5所示，由負(fù)電壓產(chǎn)生電路和信號(hào)反向器組成。負(fù)電壓產(chǎn)生電路7808穩(wěn)壓芯片ICL7660S構(gòu)成，信號(hào)反向器OP07搭建。由OP07具有非常低的輸入失調(diào)電壓（OP07A最大25μV所OP07在很多應(yīng)用場(chǎng)合不需要額外的調(diào)零措施。OP07同時(shí)具有輸入偏置電流低（OP07A為±2nA）和開環(huán)增益高（對(duì)于OP07A為設(shè)備和放大傳感器的微弱信號(hào)等方面R5輸入信R3R4輸出信R513C4182736453-信號(hào)反向電路結(jié)構(gòu)2信號(hào)反向電路的信號(hào)反向電路的應(yīng)信號(hào)反向器實(shí)質(zhì)為增益為-1的放大器，通過此環(huán)節(jié)是否接入電路來控制電機(jī)的正反電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原3-621控制。這兩個(gè)接觸器的主觸頭所接通的電源相序不同，13相序接線，2制電路有兩條，根據(jù)開關(guān)選擇接通不同的控制電路，來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。電機(jī)正反轉(zhuǎn)2接通，則控制正轉(zhuǎn)的電路導(dǎo)通，從而使電機(jī)正轉(zhuǎn)。相反，如果控制反轉(zhuǎn)信號(hào)的繼電器作用，則電機(jī)反轉(zhuǎn)。3-電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理3.3SD卡存儲(chǔ)系SD卡存儲(chǔ)系統(tǒng)負(fù)責(zé)剪切力數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。SD卡（SecrueDigitalMemoryCard）是一種基于Flash的新一代存儲(chǔ)器,具有體積小、容量大、數(shù)據(jù)傳輸快、移動(dòng)靈活、安全性持三種傳輸模式：SPI模式（獨(dú)立序列輸入和序列輸出）1SD（據(jù)通道，獨(dú)有的傳輸格式，4SD模式（,般用SPI接口,該儀器采用SD模式。件以P開頭。系統(tǒng)存儲(chǔ)穩(wěn)定，能滿足設(shè)計(jì)要求。3.4自制集成開發(fā)altiumdesign、24C022M、485通信模塊、232串口通信模塊以及液晶屏接口。將此開發(fā)板與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、調(diào)速器集合放置于控制箱內(nèi)，體積小巧，便于攜帶。開發(fā)板電3-73-8所示。自制開發(fā)板實(shí)物3-自制開發(fā)板電路3-芯片集成度高，功能實(shí)現(xiàn)方便，部分電路圖如圖3-9所示7T1OUT89134526162738495162738495,般用SPI接口,該儀器采用SD模式。件以P開頭。系統(tǒng)存儲(chǔ)穩(wěn)定，能滿足設(shè)計(jì)要求。3.4自制集成開發(fā)altiumdesign、24C022M、485通信模塊、232串口通信模塊以及液晶屏接口。將此開發(fā)板與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、調(diào)速器集合放置于控制箱內(nèi)，體積小巧，便于攜帶。開發(fā)板電3-73-8所示。自制開發(fā)板實(shí)物3-自制開發(fā)板電路3-芯片集成度高，功能實(shí)現(xiàn)方便，部分電路圖如圖3-9所示7T1OUT89134526162738495162738495R18R19R20R2212345110K10K10K10K1JNTRST23344556767899R7 8 DI76510uF342-9自制芯片功能電路3.4.1AltiumDesigner6.0介Protel軟件的高端版AltiumDesigner6.0，它是完全一體化電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)的一個(gè)新版本，也是業(yè)界第一款也是唯一一種完整的板級(jí)設(shè)計(jì)解決方案[12]。AltiumDesignerR18R19R20R2212345110K10K10K10K1JNTRST23344556767899R7 8 DI76510uF342-9自制芯片功能電路3.4.1AltiumDesigner6.0介Protel軟件的高端版AltiumDesigner6.0，它是完全一體化電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)的一個(gè)新版本，也是業(yè)界第一款也是唯一一種完整的板級(jí)設(shè)計(jì)解決方案[12]。AltiumDesigner首先：在PCB部分，除了Protel2004中的多通道復(fù)制；實(shí)時(shí)的、阻抗控制布線功能；SitusTM自動(dòng)布線器等新功能以外，AltiumDesigner6.0還著重在：差分對(duì)布線，F(xiàn)PGA器件差分對(duì)管腳的動(dòng)態(tài)分配PCBFPGA之間的全面集成，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)引比如一些網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)頁圖紙BOM表，都可以拷貝粘帖到原理圖當(dāng)中。原理圖文件線，自動(dòng)網(wǎng)標(biāo)選擇等！強(qiáng)大的前端將多層次、多通道的原理圖輸入、VHDL開發(fā)和功仿真、布線前后的信號(hào)完整性分析功能。在信號(hào)仿真部分，提供完善的混合信號(hào)仿真,標(biāo)準(zhǔn)的支持之外，還支持對(duì)Pspice模型和電路的仿真。對(duì)FPGA設(shè)計(jì)提供豐富的IP內(nèi)核，包括各種處理器、存儲(chǔ)器、外設(shè)、接口、以及虛擬儀器12 第三,第三,JTAGFPGA的3264位的信號(hào)輸入。AltiumDesigner6.0以強(qiáng)大的設(shè)計(jì)輸入Designer6.0的布局布線采用完全規(guī)則驅(qū)動(dòng)模式，并且在PCB布線中采用了無網(wǎng)格的SitusTM拓?fù)溥壿嬜詣?dòng)布線功能；同時(shí)，將完整的CAM輸出功能的編輯結(jié)合在一起。AltiumDesigner6.0極大減少了帶有大量管腳的器件封裝在高密度板卡上設(shè)計(jì)的時(shí)LVDS資源。AltiumDesigner6.0充分利用可得到的板卡空間和現(xiàn)PCB板設(shè)計(jì)的工作流PCB板如何規(guī)劃。根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行方案AltiumDesigner6.0提供了豐富的原理圖組件庫(kù)，但不可能包括所有組件找到所有需要的原理組件后，開始原理圖繪制。根據(jù)電路復(fù)雜程度決定是否需要使用層次原理圖。完成原理圖后，用C（電氣法則檢查）改原理圖電路，重新查錯(cuò)到?jīng)]有原則性錯(cuò)誤為止。AltiumDesigner6.0也不可能提供所有組件的封裝。需要時(shí)PCB確認(rèn)原理圖沒有錯(cuò)誤之后，開始B板的繪制。首先繪出B藝要求（使用幾層板等。然后將原理圖傳輸?shù)紹板中來，在網(wǎng)絡(luò)表（簡(jiǎn)單介紹來歷功能（設(shè)計(jì)規(guī)則檢查）工具查錯(cuò)。電路設(shè)計(jì)時(shí)另一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它將決定該產(chǎn)品的實(shí)用性能，需要考慮的因素很多，不同的電路有不同要求。PCB3.5控制器版面簡(jiǎn)3.5控制器版面簡(jiǎn)20孔的轉(zhuǎn)盤，通過類似傳感器原理計(jì)算一分鐘所采集的孔的數(shù)目來測(cè)算儀器中電機(jī)4軟件系統(tǒng)設(shè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和上位機(jī)通信等模塊組成。軟件程序包括主程序、壓力采集子程序、SD卡存儲(chǔ)4.1鍵功能處常用鍵盤接口分為獨(dú)立式鍵盤接口和行列式鍵盤接口。獨(dú)立式鍵盤電路需要較多的輸入口線且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故此種鍵盤適用于按鍵較少或操作速度較高的場(chǎng)合。獨(dú)立式鍵盤接口有中斷方式和查詢方式等，一般都采用軟件消抖的方法來實(shí)現(xiàn)鍵功能處理。行列式鍵盤接口用于按鍵數(shù)目較多的場(chǎng)合，它由行線和列線組成，按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上。行列式鍵盤接口有掃描法和線反轉(zhuǎn)法等1314鍵、清零鍵、運(yùn)動(dòng)方向控制鍵和圖像縮放鍵，所以我們選擇獨(dú)立式鍵盤接口。4.2數(shù)據(jù)顯4-莖稈4-莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀數(shù)據(jù)顯示方中斷處4.4A/D轉(zhuǎn)換最佳精度設(shè)誤差來源與分ADC誤差主要是電源噪聲、電源穩(wěn)壓和模擬輸入信號(hào)噪聲。在實(shí)驗(yàn)中，嚴(yán)重影響硬件如何ADC誤對(duì)于ADC自身相關(guān)誤差，多采用多次轉(zhuǎn)換做平均的方法來達(dá)到減小誤差的目的。但對(duì)于偏移和增益誤差我們可以簡(jiǎn)單的采用STM32F103模塊的自校準(zhǔn)功能補(bǔ)償。對(duì)于由于不采用開關(guān)型電源而是采用線性穩(wěn)壓器為模擬部分供電，從而將3.3V的電壓經(jīng)穩(wěn)壓后變?yōu)榉€(wěn)定的3.2V電壓為其供電。試驗(yàn)中采用對(duì)模擬輸入信號(hào)的多次采樣和軟件計(jì)算取平均果數(shù)值中，從而引入新的誤差。校正前后信號(hào)比較如圖4-3所示。校正前后信號(hào)校正前后信號(hào)圖比4-4.4.3軟件如何減ADC誤于a值大小，不能消除濾波頻率高于采樣頻率的1/2的干擾信號(hào)。4.5上位機(jī)通訊程序設(shè)MicrosoftVisualC++6.0C++等編程語言設(shè)Show=Date*200/4096;rxdata[0]，rxdata[1]—Data—Show—4.6測(cè)量參數(shù)及其計(jì)算方玉米莖稈強(qiáng)度可以通過玉米莖稈某一固定部位單位面積上的壓力來表示,為此我們只實(shí)際實(shí)驗(yàn)中,我們發(fā)現(xiàn)測(cè)試探頭向玉米莖稈深度方向變化過程中,其壓力值也是變化的,一般以玉米莖稈表皮的壓力為最大,因此為了準(zhǔn)確地反映玉米莖稈的強(qiáng)度,我們僅取其最大Pi P=MaxS式中——S——受力面積4.7過載及做功程序設(shè)Pi P=MaxS式中——S——受力面積4.7過載及做功程序設(shè)因此在做功計(jì)算前需計(jì)算出對(duì)應(yīng)的位移[16]SVRi(i1...200)，采集結(jié)束共用b每次實(shí)驗(yàn)單片機(jī)共輸出a200200kg.AD值為0X0FFF,份，這樣滿量程所做的功W就可用4096aWGV因式中G——a所以只要求出測(cè)得的壓力曲線下的總點(diǎn)數(shù)Riiaw的功w 4096 aWw 即40964.8信號(hào)穩(wěn)定性分析與設(shè)4-交流電供電采集信由4-交流電供電采集信由于信號(hào)在不同位置均就有規(guī)律性波動(dòng)為解決此問題猜想是輸入信號(hào)為220v交電引入的波動(dòng)，為證明猜想，采用蓄電池供電后信號(hào)截圖如圖4-5所示圖4- 蓄電池供電采集信由圖4-34-4比較，用蓄電池供電所采集信號(hào)雖然波動(dòng)幅度減小，但是任然存在規(guī)律性波動(dòng)，由此可以排除波動(dòng)由交流電引入的假設(shè)。而進(jìn)一步猜想信號(hào)波動(dòng)可能是由證明，原來信號(hào)波動(dòng)是有放大器未接地所引起。放大器接地后信號(hào)如圖4-4-放大器接地后信號(hào)顯在實(shí)驗(yàn)變送器器是否接地引起信號(hào)波動(dòng)過程中，如圖4-7所示只將變送器接地和將大器、電機(jī)外殼都接地效果比較得出：將變送器與電機(jī)外殼都接地會(huì)使信號(hào)更加穩(wěn)定4-變送器與電機(jī)接地比4-變送器與電機(jī)接地比濾波后的信號(hào)基本穩(wěn)定，滿足測(cè)量要求4-濾波前后信號(hào)比5試驗(yàn)結(jié)果與分小四加粗容五宋5.1儀器主要技術(shù)參 5-玉米莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀主要技術(shù)參項(xiàng)量程/kg·f傳感器精度測(cè)試精度配套動(dòng)力刀口直徑發(fā)條動(dòng)力10、15、20、國(guó)標(biāo)GB/T16491-2008中規(guī)定萬能試驗(yàn)機(jī)要在室溫10℃～35℃范圍內(nèi)正常工作，對(duì)溫度范圍內(nèi)莖刀口直徑發(fā)條動(dòng)力10、15、20、國(guó)標(biāo)GB/T16491-2008中規(guī)定萬能試驗(yàn)機(jī)要在室溫10℃～35℃范圍內(nèi)正常工作，對(duì)溫度范圍內(nèi)莖稈強(qiáng)度測(cè)定儀的信號(hào)放大器進(jìn)行溫度漂移測(cè)試，結(jié)果如5-信號(hào)放大器溫漂測(cè)實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)值實(shí)測(cè)相對(duì)差相對(duì)誤差相對(duì)05.2測(cè)定數(shù)據(jù)分分別對(duì)直徑為9.80mm、80.0mm長(zhǎng)的試樣及20.66mm的玉米莖稈進(jìn)行剪切力實(shí)驗(yàn)，剪切速度150mm/min，采用垂直切割的方式。其F-T曲線如圖5-1，對(duì)應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖5-2直徑直徑16.94mm直徑0 468 時(shí)間/5-不同直徑玉米莖稈的F-T曲0.000.020.040.060.080.100.120.140.16 0.000.050.100.150.200.000.020.040.060.080.100.120.140.16 0.000.050.100.150.20應(yīng)變應(yīng)變0.000.050.100.150.200.250.300.350.400.45不同直徑玉米莖稈剪切應(yīng)力-應(yīng)變5-5-小麥莖稈剪切力數(shù)剪切力直徑6結(jié)STM32S型拉/0.03%，由應(yīng)力應(yīng)力0.84%達(dá)到并超過了測(cè)得的萬能試驗(yàn)機(jī)的測(cè)試精0.84%達(dá)到并超過了測(cè)得的萬能試驗(yàn)機(jī)的測(cè)試精參考文袁志華,馮寶萍,趙安慶,梁愛琴.作物莖稈抗倒伏的力學(xué)分析及綜合評(píng)價(jià)探討[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2002,18參考文袁志華,馮寶萍,趙安慶,梁愛琴.作物莖稈抗倒伏的力學(xué)分析及綜合評(píng)價(jià)探討[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2002,18（6）:30-31.,1999,30（2）:81-（2）:38-劉建輝.農(nóng)作物材料的力學(xué)分析[M北京:科學(xué)出版社,1996.63（7）:172-ChatopadhyayPS,PandeyKP.Mechanicalpropertiesofsorghumstalkinrelationtoquasi2staticdeformation[J].J.Agric.Engng.Res.,1999,73(2):199-206[7]劉麗，楊在賓，楊維仁，張桂國(guó)等.姜苗莖剪切力研究[J].草業(yè)科學(xué)2009,26（11）:118中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)2009,42（9）:374—[9]IwaasaAD,BeaucheminKA,Buchanan2SmithJG,etal.Ashearingmeasuringpropertiesofplantstems[J].AnimalFeedandTechnology,1996,57[10]HughesNRG,DoValleCB,SabatelV,etal.ShearingstrengthasadditionalselectioncriterionqualityinBrachiariapastureecotypes[J].JournalofAgriculturalScience(Cambriage),2000,135:1232130.大學(xué)出版社,2008.125–163.,張華，吳欣，王大星.ARM7SD卡讀寫控制在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2009（7）:38-41.龔建偉，熊光明.VisualC++/TurboC串口通信編程實(shí)踐[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.1532.[15]周韌研,商斌.VisualC++串口通信開發(fā)入門與編程實(shí)踐[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.8–15.-致致22011610附附錄一：自制開發(fā)板組合芯片C15C16C17C18C19C20C21C22C23C24 NC012345PE10/TIM1_CH2N/FSMC_D7FSMC_NWEPE12/TIM1_CH3N/FSMC_D9FSMC_NBL0PE13/TIM1_CH3/FSMC_D10FSMC_NBL11PE2PE4PE6PE8PE10PE12PE14PE16PD822212019181716151413P23215V電12345R4R5R6789R9R7附附錄一：自制開發(fā)板組合芯片C15C16C17C18C19C20C21C22C23C24 NC012345PE10/TIM1_CH2N/FSMC_D7FSMC_NWEPE12/TIM1_CH3N/FSMC_D9FSMC_NBL0PE13/TIM1_CH3/FSMC_D10FSMC_NBL11PE2PE4PE6PE8PE10PE12PE14PE16PD822212019181716151413P23215V電12345R4R5R6789R9R7PG81A0VCCA1WPA2SCL234OSC_IN2324R18R19R20R2232Res2Res2Res2Res2Res2NPN3110K10K10K10K12333304JTCK56JTDO6789R23+3V3VDDAVREF+7Vss_10Vss_143Vss_5Vss_67Vss_9Vss13ss_1710Vdd_14Vdd_Vdd_Vdd_56Vdd_Vdd_113113579123456789101112附錄二：系統(tǒng)控制程//qdcdyView.cpp附錄二：系統(tǒng)控制程//qdcdyView.cpp:implementationoftheCQdcdyView#include#include#include"qdcdySet.h"#include#ifdef#undefTHIS_FILEstaticcharTHIS_FILE[]=FILE//ON_COMMAND(IDM_SD,OnSd)//StandardprintingcommandsON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_DIRECT,CRecordView::OnFilePrint)//CQdcdyView:{m_pSet=NULL;m_strmax=_T("");:{m_pSet=NULL;m_strmax=_T("");m_strw=_T("");m_strt=m_strn=//TODO:addconstructioncode}{}{DDX_Text(pDX,IDC_EDIT1,m_strmax);DDX_Text(pDX,IDC_EDIT2,m_strsecond);DDX_Text(pDX,IDC_EDIT3,m_strw);DDX_Text(pDX,IDC_EDIT4,m_strt);DDX_Text(pDX,IDC_EDIT5,m_strn);DDX_Control(pDX,IDC_MSCOMM1,m_sctrlComm);}{//TODO:ModifytheWindowclassorstyleshereby//TODO:ModifytheWindowclassorstylesherebyreturn}void{//顯示X//m_chart.SetCurvesMarkStyle(0,0);//點(diǎn)的標(biāo)記樣式//m_chart.SetCurvesStrName(1,"特性曲線");m_chart.SetBorderType(0);////m_chart.SetCurvesStrName(1,"特性曲線");m_c