关于电压采集无纸记录仪的研究_开题报告

一、文献综述

1、研究背景、意义及目的

在市场经济高度发达的今天，产品无论是消费类或者是工业产品，无论是像给美国苹果公司代工生产的最新款手机Iphone7或是美国洛克希德·马丁设计及生产的F-35战斗机，亦或是深圳市一个厂家生产的电子表，质量是其能生存下去的最主要的条件之一。

美国著名质量管理专家朱兰有句名言：“生活处于质量堤坝后面”。质量正像三峡大堤一样，可以给人们带来利益和幸福，而一旦质量的大堤出现问题，它同样也会给社会带来危害甚至灾难。所以，企业有责任把好质量关，共同维护质量大堤的安全。质量是品牌的生命。产品质量对企业生存和发展具有决定性的意义，所有企业在质量管理上都不能有丝毫的懈怠。

企业要在激烈的市场竞争中生存和发展，仅靠方向性的战略性选择是不够的。任何企业间的竞争都离不开“产品质量”的竞争，没有过硬的产品质量，企业终将在市场经济的浪潮中消失。而产品质量作为最难以控制和最容易发生的问题，往往让供应商苦不堪言，小则退货赔钱，大则客户流失，关门大吉。因此，如何有效的进行过程控制是确保产品质量和提升产品质量，促使企业发展、赢得市场、获得利润的核心。

最明显的例子莫过于最近的三星手机电池事件：一直以来压制其主要对手苹果公司的三星公司（至少是产品销量上）近期屡屡爆出其旗舰手机Galaxy Note 7发生电池燃烧事故，而被媒体人戏称是给对手做了嫁衣。可见产品是成也质量败也质量。

这些事故中其核心问题就是电池质量不过关。关于质量控制问题，每家生产厂商都有其既定测试方法也有其临时发现并解决的手段。用美国著名质量专家J.M.朱兰所说，它是符合“质量螺旋”上升规律的，决定于企业所有部门。

电子产品特别是采用市电（交流220V）的电器，由于市电噪声很大，很多电子产品加了保护电路还不能满足产品的质量要求，或是产品自身设计缺陷而引起的产品质量问题。这就要测试产品关键点电压实时情况并分析及解决问题。

本^范文研究的就是检测产品在生产节段出现的问题并及时解决，不至于产品上市后再出现问题而处于被动位置。

2、研究内容

无纸记录仪以其丰富的显示画面、灵活的操作方式以及强大的记录、运算、控制和管理功能，在各行各业中获得了极其广泛的应用。

本^范文研究的是开发一款工具(电压采集无纸记录仪)用于检测电子产品上产生的尖峰脉冲电压。电压采集无纸记录仪是将采集的电压以时间为基轴记录在仪器内部的存储系统中，无消耗任何常用的记录设施，如：纸张、笔墨。记录在仪器内部的存储数据，通过运算后显示在液晶屏。常用显示用液晶屏比较广泛，本^范文选取的是128*64液晶屏。在液晶屏屏幕上，可以显示数字显示、棒图显示、曲线显示、报警列表等。其特点是易于观察（配有液晶屏）、实时性（通过串行通信传到电脑上）及分辨率高（达到毫秒级别）等智能化的功能。

3、实施方案

3．1电压采集无纸记录仪硬件部分

采用Microchip公司的高速、高性能微处理器，可以同时实现多路信号的检测、记录、显示和报警； 

各通道电气隔离，浮置，互不干扰；

模拟电路与微处理器之间采用光隔离技术，可使用于恶劣的工况环境。

液晶显示，画面信息丰富，信息量大，可显示数据、曲线等； 

报警记录、显示、输出，配电输出；  

数据转存，使用USB接口转存历史数据； 

 标准串行通讯接口：RS485和RS232。

PIC单片机（Peripheral Interface Controller）是一种用来开发和控制外围设

备的集成电路（IC）。一种具有分散作用（多任务）功能的CPU。本^范文选用的是PIC系列8位CMOS单片机PIC16F887，其具有独特的RISC结构，数据总线和指令总线分离的哈佛总线（Harvard）结构，使指令具有单字长的特性，且允许指令码的位数可多于8位的数据位数，这与传统的采用CISC结构的8位单片机相比，可以达到2:1的代码压缩，速度提高4倍。

电源采用交流220V供电，然后经过开关电源转换成直流5V给整个系统提供电源。开关电源芯片采用的是PI公司的TinySwitchII 系列产品中的TNY266电源芯片。该芯片内部集成了700V的MOSFET，简单的ON/OFF控制，无需回路补偿既可输出高达10W的电源。本^范文选择的是2A/5V电源。

显示部分采用的是清达光电128*64显示屏，型号为HG1286418v3，其内部控制芯片采用无字库的KS0108控制驱动器。

3．2电压采集无纸记录仪等程序部分

程序编写采用的是Microchip公司的MPLAB，MPLAB 集成开发环境（IDE）是综合的编辑器、项目管理器和设计平台，适用于使用Microchip 的PIC 系列单片机进行嵌入式设计的应用开发。MPLAB IDE 是适用于PIC系列单片机和dsPIC数字信号控制器，基于Windows操作系统的集成开发环境。

本^范文开发采用C语言编写，具体实现以下内容：

采集两通道电压信号，以实时波形显示于液晶屏上，记录周期内两个极值（最大值和最小值）及发生时间并显示于屏幕上。并预留四通道模拟信号采集，加温度传感器既可以测量温度，加压力传感器既可以测量压力值等等。

二、^范文提纲

1绪论

1.1课题背景及目的和意义

1.1.2课题背景

1.1.3课题目的及意义

1.2电压无纸记录仪市面上发展动态

1.3课题研究的主要开发工作

2电压无纸记录仪硬件设计方案

2.1电压无纸记录仪主要技术指标

2.2系统电路功能设计

2.2.1系统结构框图

2.2.2供电电源部分电路

2.2.3主控芯片部分电路

2.2.4液晶模块部分电路

2.2.5电压信号采集部分电路

2.2.6通信部分电路

2.2.7扩展电路

3电压无纸记录仪程序设计方案

3.1程序实现功能框图

3.2主程序框图及程序

3.2.1外设配置程序

3.2.2中断子程序

3.2.3液晶显示子程序

3.2.4数据采集子程序

3.2.5数据处理子程序

3.2.6通信子程序

4软硬件调试

4.1系统性能测试

4.2数据处理分析

4.3软件调试问题及解决

5设计方案总结

参考文献

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