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毕业论文调查报告怎么写呢？一起来看看小编今天的分享吧。毕业论文调查报告可以从三个方面进行描写，首先可以描写调查报告的目的，第二个就是描写调查的具体过程和数据，第三个要描写调查报告的结果和分析。毕业论文调查报告范文篇一：关于毕业设计:”磁流变力矩研抛装置结构与控制系统设计。调查报告课题研究的背景及意义:摘要：目前,工件表面的精整加工占据了大约37%-50%的制造时间,且主要依赖于熟练工人的手工研磨和抛光来实现。在模具和光学零件加工等行业,工件表面精整加工已经成为制约制造技术发展的一个关键问题。因此,深入开展高精度、高效率、低成本的自动化精整加工技术与方法研究具有重要的意义。针对工件表面研抛过程中普遍存在的力-位耦合问题,提出了一种基于磁流变力矩伺服器和经济型数控车床的力-位解耦控制研抛技术和方法,并进行了理论探讨和实验研究。该方法通过磁流变力矩伺服器对研抛力进行独立控制,通过数控车床的位置伺服系统控制研抛工具的位置和姿态,从而有效地解除了研抛过程中的力-位耦合,为实现工件表面的高精度、高效率、低成本、自动化研抛奠定了重要的基础。针对磁流变力矩伺服器设计与应用的需要,对磁流变液性能进行了测试研究,提出了临界剪切速率的概念,修正了BINGHAM模型,并建立了磁流变力矩伺服器的力矩计算模型,分析了工作转速对输出力矩的影响规律,引入了临界转速概念,指出为了提供稳定的输出力矩,力矩伺服器应工作在临界转速之上;借助于ANSYS软件工具对力矩伺服器的磁路进行了数值分析,验证了所设计的磁流变力矩伺服器结构的合理性。针对研抛过程研抛力矩控制的需要,建立了研抛工具系统的动态模型,并对控制系统进行了仿真分析,得到了适合于此系统的控制参数。最后对力矩控制进行了实验研究,确定了合理的控制和采样周期。在单位阶跃信号激励下,得到了理想的控制效果。针对研抛过程中研抛头位置和姿态控制的需要,介绍了工具系统的路径规划方法,并结合Preston方程分析了规划的路径对研抛参数的影响,得到了在匀速进给条件下,工件曲率半径对研抛驻留时间的影响规律,即曲率半径越小,驻留时间越长,并给出了车床的主轴转速运行模式的选择方法。针对旋转体非球面工件的研抛实验需要,开发了一套非球面柔顺研抛控制软件系统,提出了一种研抛力矩的时域规划方法,并分别对旋转抛物面、椭球面和平面进行了研抛实验,均得到了纳米级的表面质量,验证了力-位解耦理论的有效性与可行性主要技术参数：1.磁流变控制电流0~.阻尼器输出力矩0~磁流变技术研究现状及其应用:20世纪40年代，电流变液(ERF)和磁流变液(MRF)相继由Winslow和Jabinow发明，并可以迅速引起人们的注意。人们发现，利用磁流材料的可控特性进行工作可以达到消耗被控系统振动能量，抑制振动幅度，降低能耗，提高性能的目的性，从此掀开了电|磁流材料在振动抑制领域的长时间探索和应用。由于磁流变液的剪切屈服应力比电流变液大一个数量级，且磁流变液具有良好的动力学，电源电压小，耗电功率小及温度稳定性等特点，因此越来越受到广泛的关注。电流变液与磁流变液主要指标对比如表1所示。磁流变液与电流变液性能能比较白俄罗斯学者ShulmanZP和Kordonsky,WI在磁流变材料研究中取得较大进展，随后美国Lord公司·Ford车辆公司，Delphi公司，德国的BASF公司都开展了磁流材料的研究工作并取得了可喜的进展，已有的商业化磁流变体面世。各国学者的研究工作使人们进一步了解磁流变材料的流变机理和宏观性，为磁流变学的研究奠定了坚实的基础，美国Lord公司的Carlson,J,D.在1994·1995年申请了磁流变材料的技术专利。在磁流变材料的悬浮相选择和制备方面，美国Lord公司做了开创性的工作，该公司先后报道了多种合金制备的磁流变体所采用悬浮相为铁—钴合金钛，镍合金铁，.1995—1997年Ashour,D。对磁流变材料的沉降问题和磁流变材料的制备技术进行了系统的研究，取得了不少有价值的成就。Kordonsky,W,I.利用夹杂纳米尺寸的硬磁微粒作为悬浮相来改善磁流变材料德尔沉降问题。这种做法突破了传统的采用表面活化剂或添加剂来改善沉降性，为改善次流材料的稳定性开拓了新的思路。美国Ford车辆公司利用偶极子相互作用的模型来研究磁流变材料的流变特性，对磁流变材料的剪切屈服应力进行了数值计算，其研究结果基本一致。Lemaire,E等对磁流变提的屈服应力与悬浮微粒尺寸的关系进行了烟具，发现悬浮相微粒尺寸对屈服应力的影响取决于耦合系数的大小，一定尺寸的单分散系比多分散系试样具有更佳的磁流变效应，这种效果来自无流动条件下的布朗运动引起的结构起伏，该运动使单链中两相邻微粒之间距离大于多分散系的平均距离，而链结构对流体流动的阻力恰恰来自于这种加大的间隙。我国对磁流变材料的研究始于二十世纪九十年代，目前已在磁流变材料制备，流变学机理和工程应用方面取得了一些成就。较早从事这方面研究的单位有;复旦大学，中国科技大学，哈尔滨工业大学，哈尔滨建筑大学，西北工业大学，武汉工业大学，重庆大学和国家仪表功能材料工程研究中心等单位。中国科技大学，哈尔滨工业大学和重庆大学在磁流变性能的检测方面取得了一些研究成果。国家仪表功能材料工程研究中心研制的磁流变液，其剪切屈服应力基本达到美国Lord公司的产品水平。复旦大学，中国科技大学还对磁流变液的流变机理进行了研究，采用了一些有参考价值的模型和理论分析方法。西北工业大学对磁流变液的稳定性进行了分析，采用了一些提高磁流稳定性的措施。毕业论文调查报告范文篇二：专业：行政管理一、调查的原因及目的“科教兴国”是国家提出的把建设有中国特色社会主义事业全面推向二十一世纪的重大战略，是增强综合国力、强国富民的战略方针。科教兴国战略为科技和教育事业的发展提出了重要任务，企业职工教育培训作为教育大系统中的重要组成部分，担负着提高劳动者素质、促进科学技术发展的重任。做好企业职工教育培训工作，有利于科教兴国战略的实施，有利于经济的发展和社会的进步。职工培训是人力资源管理与开发的组成部分和关键职能,企业要生存和发展,必须重视职工培训.随着科学技术的进步、职工个人的发展以及企业发展的需要,职工培训越来越重要;由于传统和计划经济体制的影响,一些企业对该工作存在诸多误区:成本能省则省、效益好时不需培训、效益差时无钱培训、高管人员不需培训等.因此要从观念、内容、方式以及授课者的选择等方面创新职工培训工作.只有这样,企业才能在市场竞争中立于不败之地.因此研究和探讨企业职工教育培训工作意义深远重大。企业职工必须接受培训作为继续学习的一种手段，职工培训在帮助企业迎接竞争性挑战的过程中扮演着重要的角色。职工培训可以有效地帮助企业创造价值或赢得竞争优势,重视职工培训工作的企业会比他们的竞争对手表现出更好的经营业绩,更有信心迎接竞争性挑战。培训不仅通过职工自觉性、积极性、创造性的提高而增加企业产出的效率和价值使企业受益，而且增强职工本人的素质和能力，使职工受益。培训是管理的前提、培训是管理的手段。培训不仅为管理创造了条件，其本身就是一种管理的手段，即培训通过满足职工高层次的精神文化需求来激发职工的干劲和热情。企业同时应把培训作为管理的机会和途径，以及完成任务的方法和手段，围绕企业的任务和目标来实施培训，并通过培训沟通上下级的联系，掌握工作进展状况，达成相互理解与支持，共同不断提高工作绩效。为了充分了解企业职工思想现状，了解企业对职工培训要求和规划，建了解统化、结构化的企业内部培训体系。本人在成都某企业范围内采取问卷的方式进行了一次培训需求调研，共发出问卷100份，回收问卷95份，其中有效问卷94份，中层管理人员问卷8份，主管级及职工级86份，现简要对问卷结果加以统计与分析。二、调查时间、地点、方法1.调查时间：2011年3月2、调查地点：某国有企业3、调查方法：问卷式调查和查阅资料相结合三、调查内容及分析(一)目前企业培训存在的问题1、对培训工作不够重视。随着科技技术的飞速发展对职工的知识技能、创新能力、管理能力的要求越来越高，但是对职工的素质培训和技术培训不能及时进行，大部分现场职工各部分管理人员不能得到有效的培训。缺乏“苦练内功、培养后劲”的意识和行动，长期以往只会导致企业管理水平和安全生产水平的下降。2、培训工作尚不能适应企业发展的需求。培训工作仍停留在简单的技能培训上，且多以陈旧的培训方式为主，培训效果级差，没有根据企业的整体发展合理地进行布局规划，缺乏分专业分层次和循序渐进的培训。3、没有调动职工参与培训的积极性。目前培训工作被动参加的多，主动学习的少，应付的多，真正求知的少。由于没有建立起有效的激励机制，企业需求和员工个人发展的要求不能很好地结合起来，再加上培训工作没有结合企业生存的.些根本性问题，因而难以充分调动职工培训的积极性。4、培训效果反馈不够健全。由于常常搞突击式的培训，人多量大，时间紧，给出题、考核、阅卷带来许多困难，培训部门对培训后的效果不能进行全面、及时的分析和评价，因而无法对后来进行更合理有效地培训安排，从而不能保证培训效果和质量的提高。5、培训方法落后，多数情况下培训工作采用讲授和技术问答的形式，没有采用互动练习的设施，缺少基础设施的配置。(二)人才管理与技能1、在人才使用上，中高层管理者获得了较高的支持率。部门负责人作为企业的中坚力量，肩负着不断创新、发展企业的重任，从统计数字发现，在工作任务分安排方面，80%左右的职工认为，中高层管理人员做到了用人所长，但仍有20%人员认为存在不公平现象。2、部门内部沟通基本顺畅，但部门间急需加强。多数职工普遍反映，在实际工作中，上级对其的工作支持力度较强，并就工作内容进行沟通，但从后续问题的调查显示，部门内沟通并没有达到预期要求;也有一部分职工反映，部门间的工作衔接并不十分理想，很多时候只是职工自己沟通和联系，而部门负责人沟通比例也仅占55%。对于部门内部的职工间沟通，调查者则在三个方面表现较为均衡：自己协调、询问同事、求助领导。3、中级管理人员急需提升的方面。根据调查数据显示，多数职工认为，在以后的工作中，中级管理人员需在以下几个方面提升个人素质，依次为：责任心、上下级沟通、领导艺术、团队文化、公平性、业务能力、思想意识、职工激励、成就动机。而据中级管理人员的调查显示，则依次为：责任心、上下级沟通、团队文化、领导艺术、公平性、业务能力，思想意识、职工激励、成就动机。(三)团队精神状况和素质1、除少数职工外，团队士气良好。在实际调研中，28%的职工认为我们团队的精神非常高昂，60%认为我们团队是一个充满关爱、团结一致的集体，但12%的职工认为团队现处在低迷的时期。针对团队的特定成员进行调查时发现，约有35%职工反映某些职工没有与整个团队融合起来，表现出例外或特例的行为。2、个人利益与个人绩效没有紧密结合。团队是由个人构成的，个人业绩是团队业绩的基础，只有实现个人利益与个人绩效息息相关，才能调动职工的积极性和责任感。3、团队的素质能满足工作要求，但总体提升缓慢。据统计资料显示，60%职工认为企业团队的素质与优秀企业相比，总体水平不差上下，25%认为略差，15%认为较差。在职工与团队合作的信心方面，30%职工认为团队正向有利方向发展，35%认为没有变化，20%保持观望状态。在团队素质的提升方面，40%职工非常认同我们的团队正在进步，35%基本认同这一事实，20%表示沉默，5%表示不认同。(四)职工个人专业知识与技能的发挥职工专业技能的自我评价。职工普遍认为，在实际工作中自身的专业技能比较满意，这一比例高达80%，仅有15%左右的职工认为自己的技能相当完备，与此同时，5%职工对自身知识与技能表示了不满，希望在以后的工作中逐步提升。但在专业技能转化方面，这一比例有所下降，75%职工认为自身的技能基本发挥，25%职工认为没有完全发挥，可见专业素质在向业绩转化上并不十分理想，职工的潜能和能力有待于进一步开发。四、今后的对策与建议。根据目前企业的培训现状，为了让企业的培训更有效，应从以下几个方面来完善培训体系：1、强化职工责任心的培养。针对本企业的工作情况和工作特性，对职工加强质量意识的培养，使职工充分意识到缺乏责任心所造成的严重后果及给企业发展带来的不良影响。从而保证生产有序地进行。2、加强职工之间相互沟通。不定期的和企业职工进行交流，使职工的意见能够及时反馈，发现的问题能够及时解决。便于部门之间以及领导和职工之间的的相互了解和协调。3、调整人员配置、促进职工技能发挥。针对每个职工的特点对其岗位进行调整和安排，使其能够充分发挥个人特长，避免人才浪费。4、加强团队融合提高团队素质。多进行一些团队活动和考核，以便加强团队合作，从整体上提高整体素质。加强职工培训，在良好的人际关系，相互配合的工作环境下，在公平公正的基础上，可以更好的激发职工工作的热情和斗志，全身心的投入到工作中去，使他们的主动性、创造性将自然地倾泻出来，自觉与管理者一道，把工作做得尽可能好，不仅让职工觉得实现了自己的人生理想，同时对企业有了满足感和归属感。也使企业和职工得到共同的发展，真正实现企业和职工的双赢。一个企业应有明确的培训政策，并有企业自上而下的支持。培训政策不仅要表明企业政策是为最大限度地发挥职工的能力，而且要使职工对各种培训方案非常清楚。否则，培训就不能取得满意的效果。另外，企业还要向职工解释培训的真正意义，让职工感到培训是一个提高自己知识和能力的宝贵机会，从而创造出一种气氛，让职工感到培训机会来之不易，加倍珍惜培训机会。总之，员工培训的有效管理与创新在知识经济时代日益凸现其重要性，现代企业的竞争是人才的竞争、是知识的竞争，而培训正是培养人才、传播知识、实现知识共享的有效途径。因此，加强员工培训的管理与创新是企业在21世纪培育核心竞争力，取得不断成功的关键所在。以上就是小编今天的分享了，希望可以帮助到大家。
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基于 AT89C52 的多周期同步测频技术的实现黄晓峰 上海工程技术大学高职学院,上海 200437 摘 要：论述了传统的频率测量方法的原理及误差。提出了基于 AT89C52 实现多周期同步测频的新方法。 构造了与待测信号同步的多周期闸门时间，实现了时基信号与待测信号的准同步计数，系统只用一个定时/ 计数器 T2 实现了多周期同步测频。该频率测试仪结构简单，成本较低，能够在高低频段范围内实现频率参 数的等精度测量，具有较高的测量精度和较短的系统反应时间。 关键词：频率测量；多周期同步；闸门时间；AT89C52；捕捉方式； 关键词：频率测量；多周期同步；闸门时间；AT89C52；捕捉方式；等精度测量 中图分类号： 中图分类号： 文献标识码： 文献标识码：B 文章编号： 文章编号： Realization of multi-cycle synchronization based on AT89C52 HUANG Xiao-Feng Vocational Technical College, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai, 200437 Abstract：The traditional frequency measuring principles and the errors are introduced. The new way of ： multi-cycle synchronization based on 89C52 is presented. By structuring multi-cycle gate time synchronistically with the frequency signal, the system use only T2 to acquire under synchronous time base with the frequency signal, and realize the new method of multi-cycle synchronization frequency measuring .With the characteristics of a simple structure ,low cost, high accuracy and short measuring time, this frequency meter can realize equal precision measurement from high frequency to low frequency . Keyword：frequency measurement; multi-cycle synchronization; gate time;AT89C52; capture function；equal ： precision measurement 0 引言 频率作为一种最基本的物理量，是电子测量技术中最重要的被测量之一。本文详细论 述了传统频率测量方法及原理， 并对各种方法的测量误差进行了分析。 为保证频率测量精度 和兼顾测量反应时间， 采用多周期同步测频技术， 设计了以 AT89C52 单片机为核心的频率参 数测试仪， 由于充分利用 AT89C52 片内定时器/计数器 T2 所特有的捕捉功能， 使得该频率参 数测试仪的软硬件结构简单， 实现了对高低频段频率参数的等精度测量， 具有较高的测量精 度和较短的系统反应时间。 1 传统测频方法及其误差分析 频率测量的方法主要有 M 法、T 法以及 M/T 法 [1] 。M 法的基本测频原理是在选定的 闸门时间 T 内对被测脉冲信号进行计数，根据计数值 N x 和闸门时间 T 求得所测脉冲信号的 频率。在 M 法中，由于闸门时间 T 由标准频率源决定，而单片机的标准频率源是由晶振频 率分频后获得， 因而保证了闸门时间 T 的精确性。 但由于闸门的启闭与待测计数脉冲不同步， 闸 门开 通时间 通常 不是待 测信 号周期 的整数 倍， 存在 待测脉 冲信号 的计 数量 化误差 ?N x = ±1 。由 M 法的测频原理可知，待测信号频率 1 fx = Nx N ? f0 = x N0 T （1） 设待测脉冲频率的准确值为 f xd ， 由于单片机测频系统中的标准频率源通常是由晶振产 生的频率信号分频后得到的， 而晶振的稳定性很高， 只要按测量精度要求选择合适的晶振后， 由标准频率源的不稳定性所造成的测频误差就可以被忽略掉 （文中的误差分析均是在忽略标 准频率源的不稳定性下做出的） 。设 δ Mx 为测量的相对误差 δM x = f xd = 得 δ Mx = f xd ? f x f xd （2） N x + ?N x T = ?N x N x + ?N x ≤ (3) f xd ? f x f xd 1 Nx (4) 由式(4)知， 当待测脉冲信号频率较高时， 在闸门时间 T 内被测信号脉冲的计数值 N x 较 大， δ Mx 很小，M 法能够达到较高的测量精度；而当待测脉冲信号频率较低时，在闸门时间 T 内 N x 较小， δ Mx 很大，测频精度降低。例如，被测信号的频率为 100HZ，则在 1S 内的相对误差 δ M x =1％。 而当待测脉冲信号的频率为 10HZ， f x 在 T =1S 内的相对误差 δ M x =10％。 则 虽然可以通过增大闸门时间 T 来提高测量精度，但闸门时间 T 过长将使系统的测量时间过 长，无法满足实时性的要求。 T 法的基本原理是在待测脉冲的一个周期内对标准频率信号进行计数，根据计数值 N 0 和标准信号的频率 f 0 求得待测脉冲信号的频率。在 T 法中，由于闸门时间 T 由待测脉冲信 号决定，不存在待测脉冲信号计数的量化误差 ?N x 。但由于闸门的启闭与标准频率源不同 步，故存在对标准频率源信号的计数量化误差 ?N 0 = ±1 。由 T 法的测频原理可知，待测信 号频率 f x = 1 N 0T0 = f 0 N 0 其中 T0 为标准频率源信号的周期。同理，可得 (5) δ Tx = f xd ? f x f0 f = ? 0 N 0 + ?N 0 N 0 f xd f0 N 0 + ?N 0 (6) 2 = ?N 0 N 0 ≤ 1 N 0 由于闸门时间 T 是待测脉冲信号周期的整数倍， 当待测脉冲频率较低时， 闸门时间 T 较 长，对标准频率源的计数值 N 0 较大，测量精度高；而当待测脉冲频率较高时，闸门时间 T 过短，甚至与标准频率源信号周期相近，故高频测量时 T 法存在严重的测量误差。 理论分析表明， 无论采取何种补偿措施， 都无法同时消除对待测脉冲和标准信号的计数 量化误差。将 M 法和 T 法结合起来就是 M/T 法，M/T 法结合了 M 法和 T 法各自的优点，在被 测信号频率较高时采用 M 法，频率较低时采用 T 法，这样在高、低频信号测量中都能获得较 高的精度。但由于在 M 法中， ?N x 随着被测信号频率的降低而增大，在 T 法中 ?N 0 随着被 测信号频率的增大而增大， 因此必存在 M 法和 T 法的分界点， 在该点高低频测量的相对误差 相等且达到最大，即 δ max = δ M x = δ T x 。我们将该点的频率称为中界频率 f C ，由式(1)知 N x = f x ? T ，由式(5)得 N 0 = f 0 f x ，则中界频率 f C = f 0 T 。虽然 M/T 法能够在两端获 得高精度，但在中界频率处的误差却总是最大的。本系统采用多周期同步测频原理，利用 AT89C52 片内定时器/计数器 T2 所特有的捕捉方式，实现对信号频率、周期、脉宽以及占空 比的测量。 2 多周期同步测频原理及其误差分析 多周期同步测频技术的基本原理是在待测脉冲的 m 个周期内同时对对待测脉冲和标准 信号计数， 根据待测脉冲的计数值 N x 和标准信号的计数值 N 0 求得被测信号的频率 [2,3] 。 由 于闸门时间 T 为待测脉冲的 m 个周期即闸门时间与待测脉冲同步，从而消除了待测脉冲的 计数量化误差 ?N x 。但由于闸门的启闭与标准信号不同步，故仍存在对标准信号的计数量 化误差 ?N 0 = ±1 。设两个计数器在闸门时间 T 内同时对待测脉冲和标准信号的计数值分别 为 N x 和 N 0 ，则待测信号频率 fx = Nx T f0 = N0 T 消去闸门时间 T ，得 f x = N x ? f 0 N 0 (7) (8) (9) 同理，相对误差 δ = f xd ? f x f xd f0 f ?N ? Nx ? 0 x N + ?N 0 N0 = 0 f0 ? Nx N 0 + ?N 0 (10) = ?N 0 N 0 ≤ 1 N 0 = 1 f 0T 3 由式(10)知， δ 只与标准频率源的频率 f 0 和闸门时间 T 有关，与待测脉冲的频率 f x 无 关，实现了整个测量频段内的等精度测量，使测量精度大大提高。对于标准信号的计数量化 误差 ?N 0 ，虽然可以通过提高标准频率源的频率 f 0 和加大闸门宽度 T 来减小，但需要考虑 标准频率源工作频率的限制，以及加大闸门宽度 T 所带来的系统测量时间的增加。 3 基于 AT89C52 的多周期同步测频技术的实现 AT89C52 片内有 1 个 16 位的定时/计数器 T2，T2 除具备和定时/计数器 T0、T1 相同的 功能外，还具有捕捉方式、16 位自动重装等功能 [4,5] 。所谓捕捉功能就是当 T2 的外部输入 端 T2EX()的输入电平发生负跳变时,就会把 TH2 和 TL2 的内容同时记录到特殊功能寄存 器 RCAP2H 和 RCAP2L 中，并将外部中断标志 EXF2 置位，向 CPU 发出中断申请信号。T2 的 捕捉功能避免了 CPU 在读计数值的高字节时， 低字节还在变化所引起的读数误差， 更重要的 是，T2EX()上输入电平连续两次负跳变的计数差值,就是外部输入脉冲的周期。 依据多周期同步测频技术的原理，将 AT89C52 的定时/计数器 T2 设置为定时器捕捉工 作方式，闸门时间 T 为 m 个待测脉冲周期，被测信号经放大、整形、分频后送入 T2 的外部 输入端 T2EX()，在待测信号产生第一次负跳变时，TH2 和 TL2 中的内容（即时基脉冲计 数值）被同时捕捉至特殊功能寄存器 RCAP2H 和 RCAP2L，并在 T2 外部中断服务程序中记录 待测信号下降沿的数目， 以此实现闸门开启及待测脉冲及和时基脉冲的同时计数， 闸门时间 到时（即 T2 的外部输入端 T2EX 检测到第 m + 1 个待测脉冲下降沿） ，一次测量过程结束。 在此过程中， 当外部待测脉冲的下降沿到来或定时器 T2 产生对时基脉冲的计数溢出时， T2 外部中断标志 EXF2 或 T2 溢出标志 TF2 置位，并向 CPU 发出中断申请信号。CPU 相应中 断后，在 T2 中断服务程序中通过软件判断是 EXF2 还是 TF2 产生的中断，并进行相应的处 理，是 EXF2 产生的中断就记录下待测脉冲下降沿的数目，若是 TF2 就记录下 T2 对时基脉 冲的溢出次数。待测频率具体的计算如下： 设闸门时间 T 内共产生了 m + 1 次 T2 外部中断（ m 个待测脉冲）及 N 次 T2 溢出中断， 且设第一个待测脉冲的下降沿到来时 T2 对时基的计数值为 l1 ， m + 1 个待测脉冲的下降沿 第 到来时 T2 对时基的计数值为 l2 ，则 T2 对时基的计数过程如下（包括 N 次 T2 溢出中断） 。 l1 L65535 → 0L65535 → 0L65535 → 0LLL0L65535 → 0Ll2 则闸门时间 T = ( l2 ? l1 + 65536 × N ) × T0 = mTx 其中 T0 为单片机时基信号周期， Tx 为待测脉冲信号周期，故被测信号频率为 fx = k ( l2 ? l1 + 65536 × N ) × mT0 （11） 其中 k 为可编程分频器相应的分频数 4 4 系统的软硬件设计 本系统采用多周期同 步 测 频 原 理 [3] ， 以 盘 AT89C52 单片机为核心， 显 利用其片内定时器/计数 示 器 T2 所特有的捕捉功能， 器 XTAL2 利用定时器 T2 的捕捉功 复位电路 RESET VSS 能及外部中断，软硬件结 GND 合完成待测信号与闸门信 图1 系统硬件组成框图 号的同步，以及待测信号 与时基信号的同时刻计数，使用一个定时器/计数器 T2 实现多周期同步测频技术，使得频率 测试仪的软硬件结构简单易于实现。系统硬件组成框图如图 1 所示，主要由放大限幅电路、 波形转换与整形电路、可编程分频器电路、单片机最小应用系统及键盘显示器电路组成。输 入的正弦波、 三角波等各种形式的小信号电压经放大限幅后， 通过波形转换电路转换为方波 信号，再利用 7414 整形为 TTL 电平信号，利用可编程分频器来扩展频率测量范围的上限， 这样将经过了放大、整形、分频后的待测脉冲送入单片机最小应用系统的 （T2 的外部 输入端 T2EX） ，通过键盘显示器电路来实现被测频率参数（频率、周期、脉宽和占空比） 的选择与动态显示。 放 大 被测信号 与 限 幅 波 形 变 换 整 形 可 编 程 待测脉冲 分 频 器 +5V VCC XTAL1 键 软件采用自顶向下的模块化设计方法 [6] ，将 T2中断服务程序流程图 N 各个功能分成独立的模块，由系统的监控程序统 一管理执行。整个系统由初始化模块、键输入模 块(用于测量参数的选择)、信号频率测量模块、 数据处理模块、数据显示模块等组成。上电后， 首先进入系统初始化模块，在初始化子程序中完 成对定时/计数器 T2 的定时器及捕捉方式的设置， 并启动 T2。 频率测量模块由 T2 中断服务程序完成， 当外 部待测脉冲的下降沿到来或定时器 T2 产生对时基 脉冲的计数溢出时，T2 向 CPU 发出中断申请。 CPU 响应中断后， 通过软件判断是 EXF2 还使 TF2 产生的中断，并进行相应处理。T2 中断服务程序 流程图如图 2 所示。 5 结束语 本文讨论了传统频率测量方法的原理及误 差。在此基础上，对多周期同步测频技术的原理 及其误差进行了详细分析。由于多周期同步测频 技术的测量精度与被测信号的频率无关，实现了 整个测量频段内的等精度测量，消除了 M 法中对 T2外部中断？ Y T2外中断次数加1 T2溢出中断 次数加1 Y 第1个外部 脉冲下降沿？ N 第m+1个外部 脉冲下降沿？ 捕捉寄存器 内容送时基 计数单元1 Y 捕捉寄存器内容 送时基计数单元2 存外中断次数 外中断次数清零 存T2溢出次数 溢出次数清零 清TF2中断 标志 清EXF2中断标志 中断返回 图2 T2中断服务程序流程图 5 被测脉冲信号的计数量化误差 ?N x = ±1 ， 克服了 M/T 法中高低频两端精度高而中界频率附 近测量误差最大的缺陷。 本文提出了基于 AT89C52 实现多周期同步测频方法， 利用 T2 的捕 捉功能和外部中断产生与待测信号同步的闸门时间，通过 T2 的定时功能实现了时基信号与 待测信号的同步计数，使得系统只用一个定时器/计数器 T2 就实现了多周期同步测频技术， 该系统软硬件结构简单，具有较高的测量精度和较短的系统反应时间。 参考文献： 参考文献： [1] 尹克荣.智能仪表中的频率测量方法[J].长沙电力学院学报,2002, 17(1):74-76 [2] 章军,张平,于刚.多周期同步测频测量精度的提高[J].电测与仪表,2003,40(6):16-18 [3] 王连符.测频系统测量误差分析及其应用[J].中国科技信息,2005,(18A):94-94 [4] 李全利.单片机原理及应用技术[M].北京：高等教育出版社，2001 [5] 李群芳 黄建.单片微型计算机与接口技术[M].北京：电子工业出版社,2002 [6] 孙传友,孙晓斌,汉泽西等，测控系统原理与设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002 作者简介: 作者简介: 黄晓峰(1969-),男,甘肃省甘谷县人,副教授,硕士,研究方向为检测技术及智能仪器仪表、计算机控制。 E-mail: 电话： 6 基于 MCS_51单片机的直流电机转速测控系统设计摘要： 给出了一种基于89C51单片机以及 PWM 控制思想的高精度、高稳定、多任务直流电机转速测控系 统的硬件组成及关键单元设计方法。实验结果表明该系统能实时、有效地对直流电机转速进行监测与控制， 而且输出转速精度高、稳定性好。 0 引言 目前使用的电机模拟控制电路都比较复杂，测量范围与精度不能兼顾， 且采样时间较长， 难以测得 瞬时转速。本文介绍的电机控制系统利用 PWM 控制原理， 同时结合霍尔传感器来采集电机转速， 并经 单片机检测后在显示器上显示出转速值， 而单片机则根据传感器输出的脉冲信号来分析转速的过程量， 并 超限自动报警。本系统同时设置有按键操作仪表， 可用于调节电机的转速。 1 系统方案的制定 直流电机控制系统主要是以 C8051单片机为核心组成的控制系统， 本系统中的电机转速与电机两端的 电压成比例， 而电机两端的电压与控制波形的占空比成正比， 因此， 由 MCU 内部的可编程计数器阵列 输出 PWM 波， 以调整电机两端电压与控制波形的占空比， 从而实现调速。本系统通过霍尔传感器来实 现对直流电机转速的实时监测。系统的设计任务包括硬件和软件两大部分，其中硬件设计包括方案选定、 电路原理图设计、PCB 绘制、线路调试； 软件设计包括内存空间的分配， 直流电机控制应用程序模块的 设计， 程序调试、软件仿真等。 2 硬件设计 C8051是完全集成的混合信号系统级 MCU 芯片， 具有64个数字 I/O 引脚， 片内含有 VDD 监视器、 看门狗定时器和时钟振荡器， 是真正能独立工作的片上系统， 并能快捷准确地完成信号采集和调节。同 时也方便软件编程、干扰防制、以及前向通道的结构优化。 本单片机控制系统与外部连接可实时接收到外部信号， 以进行对外部设备的控制， 这种闭环系统可 以较准确的实现设计要求， 从而制定出一个合理的方案， 图1所示是电机测控系统框图。 图1 电机测控系统框图。 本系统先由单片机发出控制信号给驱动电机， 同时通过传感器检测电机的转速信号并传送给单片机， 单片机再通过软件将测速信号与给定转速进行比较， 从而决定电机转速， 同时将当前电机转速值送 LED 显示。此外， 也可以通过设置键盘来设定电机转速。系统中的转速检测装置由霍尔传感器组成， 并通过 A/D 转换将转速转换为电压信号， 再以脉冲形式传给单片机。这种设计方法具有频率响应高(响应频率达 20 kHz 以上)、输出幅值不变、抗电磁干扰能力强等特点。其中霍尔传感器输入为脉冲信号， 十分容易与 微处理器相连接， 也便于实现信号的分析处理。单片机的 T0口可对该脉冲信号进行计数。 设计时， 可通过单片机的 ～ 五个接口来完成键盘的输入， 口可完成鸣叫和报警， 接电机， ～接显示器的位选， P0口为显示器段选码， 其硬件连接电路如图2所示。 图2 硬件连接电路图。 本系统的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)原理是： 脉冲宽度调制波由一列占空比不同的矩形脉 冲构成， 其占空比与信号的瞬时采样值成比例。该系统由一个比较器和一个周期为 Ts 的锯齿波发生器组 成。脉冲信号如果大于锯齿波信号， 比较器输出正常数 A， 否则输出0。图3所示为脉冲宽度调制系统的 调制原理和波形图。 图3 脉宽调制过程。 设样本 τk 为均匀脉冲信号， 它的第 k 个矩形脉冲可以表示为： 其中， x {t} 是离散化信号； Ts 是采样周期，τ0是未调制宽度， m 是调制指数。现假设脉冲幅度为 A， 中心在 t=kTs 处， τk 在相邻脉冲间变化缓慢， 那么， 其 Xp (t) 可表示为： 其中， 为电机角速度，结合式(2) 可见， 脉冲宽度信号可由信 号 x (t)加上一个直流成分以及相位调制波构成。当 τ0<<> 因此， 脉冲宽度调制波可以直接通过低通滤波器进行解调。C8051单片机有2个12位的电压方式 DAC， 每个 DAC 的输出摆幅为0 V~VREF， 对应的输入码范围是0x000~0xFFF。通过交叉开关配置可将 CEX0~CEX4 配置到 P2 端口， 这样， 改变 PWM 的占空比就可以调整电机速度。 LED 显示采用动态扫描方式， 并用单片机 I/O 接口扩展输出， 再由三极管驱动各显示器的位选端并 放大电流。独立式按键采用查询方式， 按键输入均采用低有效， 上拉电阻可用于保证在按键断开使其 I/O 口为高电平。单片机的 I/O ()引脚所扩展的5个按键分别定义为： 设置、启动、移位、开始、＋1 功能。硬件电路确定以后， 电机转速控制的主要功能将依赖于软件来实现。 3 软件设计 本系统的软件程序的设计可分为5个步骤： 分别是综合分析并确定算法； 设计程序流程图；合理选择和分配内存单元以及工作寄存器； 编写程 序； 上机调试运行程序。 应用软件的设计可采用模块化结构设计， 其优点是每个模块的程序结构相对简单， 且任务明确， 易 于编写、调试和修改； 其次是程序可读性好， 对程序的修改可局部进行， 而其他部分可以保持不变， 这 样便于功能扩充和版本升级； 另外， 对于使用频繁的子程序， 可以建立子程序库， 以便于多个模块调 用； 最后是便于分工合作， 多个程序员可同时进行程序的编写和调试工作， 故可加快软件研制进度。 本程序采用8051单片机的 C 语言编程来实现。 在系统的程序设计中， 可采用模块化编程实现。 整个软件由主程序模块、转速测量模块、时钟模块、数据通信模块、动态显示模块等组成。各模块均 采用结构化程序设计思想设计， 因而具有较强的通用性； 而采用模块化程序结构则可使软件易于调试、 维护和移植。 系统软件可根据硬件电路的功能与 AT89C51各管脚的连接情况对软件进行设计。以便明确各引脚所要 完成的功能， 从而方便进行程序设计和内存地址的分配， 最终完成程序模块化设计。 本系统为直流电机测控系统。根据系统性能要求， 除复位电路外， 还应该设置一些功能键： 包括启动键、设置键、确定键、移位键、加1键等。由于本系统中的单片机还有闲置的 I/O 口线，而系 统要求所设置的按键数量也不多， 因此， 可以采用独立式按键结构。 根据直流电机控制系统的结构， 该电机转速控制系统为一简单的应用系统， 可以采用顺序的设计方 法。这种设计由主程序和若干个中断服务程序构成， 整个电机转速测控系统可分成六大模块， 每个模块 完成一定的功能。图4所示是根据电路图确定的程序设计模块图。 图4 直流电机控制软件设计模块图。 其中主程序模块主要设置主程序的起始地址、中断服务程序的起始地址、有关内存单元及相关部件的 初始化和一些子程序调用等。其主程序流程图如图5所示。 图5 主程序流程图。 对于定时器 T1 (1s) 子程序的设计，其实在单片机中，定时功能既可以由硬件(定时/计数器) 实现，也 可以通过软件定时程序来实现。软件延时程序要占用 CPU 的时间， 因而会降低 CPU 的利用率。而硬件定 时则通过单片机内的定时器来定时， 而且， 定时器启动以后可与 CPU 并行工作， 故不占用 CPU 的时间， 从而可使 CPU 具有较高的工作效率。 本系统采用硬件定时和软件定时并用的方式， 即用 T1溢出中断功能来实现10 ms 定时， 而通过软件 延时程序实现1 ms 定时。其中 T1定时器中断服务程序的功能主要实现转速值的读入、检测与缓存处理。 对于定时器 T1的计数初值计算， 由于本系统采用的是6 MHz 的时钟频率， 所以， 一个机器周期时 间是2 ?s。这样， 根据 T1定时器产生500 ?s 的定时， 便可以计算出计数初值。 本文设计的转速测控系统的工作方式寄存器 TMOD=00010000B， T1定时器以工作方式2来完成定时。 4 程序调试 程序调试可在伟福仿真软件上进行编制， 该软件支持脱机运行， 纯软件环境可模拟单步、跟踪、全 速、 断点； 源文件仿真、 汇编等， 并可支持多文件混合编程。 仿真调试后的目标程序可以固化到 EPROM， 然后用专门的程序烧写器对89C51单片机进行程序烧写。 5 结束语 本设计采用 C51进行编程， 程序占用存储器单元少， 执行速度快， 并能够准确掌握执行时间， 实 现精细控制。同时由于采用89C51为 CPU，并利用噪声抵抗能力较强的 PWM 控制技术、串行口扩展显示 器接口和 I/O 口扩展键盘， 因而可省去片外 RAM， 而且体积小， 功能全， 小巧灵活，操作方便， 又 可安装在工作现场单独工作。因而具有较大的实用价值和良好的应用前景。
吃货201510
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