1、 哈尔滨商业大学毕业设计（论文） 基于 AT89S52电机转子故障检测的软件设计 学 生 姓 名 XX 指 导 教 师 XXX 专 业 电子信息工程 学 院 计算机与信息工程 2013 年 6 月 6 日 Graduation Project (Thesis) Harbin University of Commerce Software Design of Motor Fault Detection Based on AT89S52 Student XXX Supervisor XXX Specialty Electronic Information Engineering School Co
2、mputer and Information Engineering 2013 - 6 -6 毕业设计（论文）任务书 姓名： XX 学院：计算机与信息工程学院 班级： 09-1 专业： 电子信息工程 毕业设计（论文）题目： 基于 AT89S52 电机 转子 故障检测 的软件设计 立题目的和意义： 电机有各种故障，不同的故障类型的检测方法也不同。转子是电动机的旋转部分，如果维护的不正确，转子的故障率往往会高于定子的故障率。交流异步电动机转子故障一般转子鼠笼条断裂或绕线转子绕组断线，端环断裂，高阻接头等故障（统称为：断条）和偏心转子机械故障。前者是电气故障，后者是机械故障。严重的转子断条会使电机振
3、动增加、出力下降，启动困难；有时笼条甩出，会导致扫膛形成重大事 故。转子偏心严重故障直接导致扫膛，造成重大事故。转子故障检测方法包括振动测试，定子电流的检测，基于在转子参数识别上的监测。但是，最好的方法是使用电流信号。把定子的相电流信号采集出来后进行频谱分析。要找出是否有相应的故障频率，以确定是否有故障。可以看出，预检测维护电机的前提就是对电机的数据进行不断的采集。只有保证数据采集的实时性、准确性，以便及时正确地采取措施。 技术要求与工作计划： 要求 完成基于 AT89S52 的电机故障检测的软硬件设计， 系统以 8031 单片机为控制中心，接受来自键盘的命令，通过相关电路完成自 动采集，数据
4、查询，数据存储等功能，并通过 RS-232异步串行口实现通讯。 (1) 查阅资料，了 解国内外相关技术和产品的发展过程和现状； (2) 学习电机故障的检测方法及原理； (3) 学习单片机的相关内容； (4) 学习 互感器， AD1674， 8031 外部数据存储器和程序存储器， RS-232 串口 ,以及按键等芯片的工作原理及使用方法； (5) 学习掌握汇编语言的编写； (6) 设计硬件原理图； (7) 调试软件及硬件电路； (8) 焊接硬件电路板； 时间安排： 2013 年 3 月 1 日 -2013 年 4 月 1 日 毕业实习和搜集资料 2013 年 4 月 2 日 -2013 年 4
5、月 15 日 确定研究方向与研究深度 2013 年 4 月 16 日 -2013 年 4 月 20 日 系统总体设计 2013 年 4 月 21 日 -2013 年 5 月 1 日 程序编写 2013 年 5 月 2 日 -2013 年 5 月 10 日 系统运行与调试 2013 年 5 月 11 日 -2013 年 5 月 25 日 撰写论文 2013 年 5 月 26 日 -2013 年 6 月 5 日 准备答辩 指导教师要求： 1 熟练应用 keil和 proteus 软件 ； 2 了解电机故障的原理 3 了解电机故障检测的方法 ； 4 掌握单片机的工作原理及使用方法 ； 5 掌握 传感
6、器模块，放大滤波模块，采集模块单片机及外围电路模块 的设计 ； 6 了解 AD1674、运算放大器、滤波器、 EPROM、 74LS373、 SRAM、 MAX232、8279 等硬件的使用 ； 7 掌握硬件原理图设计方法 ； 8 编制软件程序。 9 熟练掌握硬件以软件的调试。 （签字） 年 月 日 教研室主任意见： （签字） 年 月 日 院长意见： （签字） 年 月 日 毕业设计（论文）审阅评语 一、指导教师评语： 指导教师签字： 年 月 日 毕业设计（论文）审阅评语 二、评阅人评语： 评阅人签字： 年 月 日 毕业设计（论文）答辩评语 三、答辩委员会评语： 四、毕业设计（论文）成绩： 专业
7、答辩组负责人签字 ： 年 月 日 五、答辩委员会主任签章 答辩委员会主任单位： （签章） 答辩委员会主任职称： 答辩委员会主任签字： 年 月 日 摘 要 I 摘 要 对 基于 AT89S52 的电机 转子 故障检测系统进行了 较 深入的研究。从预测维护技术 出发 ，推导出电动机转子故障断条和偏心故障特征频率感应电流的特征频率。设计以 AT89S52 单片机为控制中心，接受 来自 键盘 的命令 ，由相关电路 完成 自动采集，数据查询 ，数据存储，并通过 RS-232 异步串行端口 实现 通信。硬件设计，包括互感电路，数据处理电路， AD1674 的模拟数字转换电路， AT89S52 的外部数据存
8、储器，RS-232 串行端口和 按键 设计。软件使用 MCS-51 的汇编语言编写的，由初始化，模拟到数字的转换，数据查询，数据传输和按键检测五个程序模块构成。程序模块通过中断的方式进入主程序，在中断子程序 里 完成多种功能，从而提高了系统的运行效率，而且 程序简单，易于理解。 关键词 ： 电机电流检测；转子故障特征频率；信号放大器； AD1674 模数转换器；可编程键盘接口 II 哈尔滨商业大学毕业设计（论文） Abstract For motor fault detection system based on AT89S52 conducted in-depth research. Pre
9、dictive maintenance technology, deduced the characteristic frequency of the motor rotor fault broken bars and eccentricity fault characteristic frequency of the induced current.Design AT89S52 micro-controller as the control center, from receiving the command, keyboard, automatic acquisition of the r
10、elevant circuit, data query, data storage, and communication via RS-232 asynchronous serial port completed. Hardware design, including mutual inductance circuit, data processing circuit, analog to digital conversion circuit of AD1674 and AT89S52 devices of external data memory, the RS - 232 serial p
11、ort and button design. Software written in assembly language using the MCS-51s, by the initialization, the analog-to-digital conversion, data query, data transfer and key detection five program modules. Program module by way of interrupt into the main function in the interrupt subroutine to perform
12、a variety of functions, thereby improving the efficiency of the system, and the procedure is simple, easy to understand. Key words: Motor current; Rotor fault characteristic frequency; Signal amplifier; AD conversion by AD1674目 录 III 目 录 摘 要 . I Abstract .II 1 绪 论 . 1 1.1 课题背景 . 1 1.2 课题目的及意义 . 1 1.
13、3 电机故障检测技术的国内外发展状况 . 2 1.4 信号的诊断方法 . 2 1.5 本章总结 . 3 2 电流检测装置的硬件设计方案 . 4 2.1 硬件系统结构图 . 4 2.2 各模块 的介绍 . 4 2.2.1 互感器模块设计 . 4 2.2.2 信号放大器的设计 . 5 2.2.3 滤波器的设计 . 5 2.2.4 A/D 模块的设计 . 6 2.2.5 单片机最小系统模块的设计 . 6 2.2.6 AT89S52 及其外围电路的设计 . 6 2.2.7 串口设计 . 7 2.2.8 按键接口电路的设计 . 7 2.2.9 SRAM 接口设计 . 7 2.3 本章总结 . 8 3 电流检测装置软件的设计 . 9 3.1 引言 . 9 3.2 中断的概念 . 9 3.3 软件的编制 . 10 3.4 汇编语言的特点 . 10 3.5 软件的功能分析 . 11 3.6 系统的主程序流程图 . 11 3.7 定时中断子程序 . 13 3.8 按键中断子程序 . 14 3.9 中断查询子程序 . 16
