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目 录
第一章 绪 论 2
1.1 纸张检测的目的及意义 2
1.2 国内现状与发展 2
1.2.1 微电机的发展 3
1.2.2单片机的技术进步状况 6
1.3 主要内容 8
第二章 方案论证 9
2.1 传感器的选择 9
2.1.1 压力传感器的选择 9
2.1.2 转速传感器的选择 10
2.2 控制系统方案的确定 10
2.3 键盘电路的确定 10
2.4 单片机的选择 11
第三章 硬件设计 12
3.1 单片机AT89C51 13
3.1.1 单片机AT89C51介绍 13
3.1.2 单片机时钟信号 18
3.2 A/D转换器CS5532 19
3.2.1 功能简介 19
3.2.2 A/D转换器CS5532与压力传感器接口设计 20
3.3 键盘显示电路 21
3.4 BC7281A芯片的介绍 23
3.5 接口芯片 8155A 23
3.6 电源监控芯片MAX708 25
3.7 电源单元的设计 26
3.8伺服驱动器控制的工作原理 27
第四章 软件设计 29
4．1编程语言的确定 29
4.2 程序的设计 30
4.2.1主程序的设计 30
4.2.2 PID 算法介绍 31
4.2.3 数字滤波子程序 33
4.2.4 中断服务程序 39
4.3 程 序 40
第五章 全文总结 46
参 考 文 献 47
致 谢 49
第一章 绪 论
1.1 纸张检测的目的及意义
近年来，随着工业的发展，纸张的质量检测技术已经大幅度的提高，对于纸张各项指标的精度要求，也有了很大的提高。所以，在纸张的检测上，要求做的更加完美。随着IT业的飞速发展，单片机的生产已经具有了一定的规模。促进社会生产力的大幅度提高，以至于商品生产有了质的飞跃。面临如此情况，在纸张的生产与商检部门，质量检查已成为不容忽视的问题。
本文以对纸张所能承受最大拉力的极限进行测量为目的，对拉力测试系统进行了初步的设计。随着科学技术的日益提高，人们对物品包装等方面的质量问题要求日益提高，纸张韧性方面的属性了解更加透彻精确。本设计实现了测量纸张所能承受最大拉力值，以及在受最大拉力值的同时测量出纸张所能承受的最大变形量。
早期，由于生产技术落后，纸的拉力检测手段还很落后，很原始。都是很机械化的，即浪费人力又浪费时间。面临如此问题，单片机在此方面的应用引起了广泛关注。使拉力测试自动化，是人们努力的共同目标，为此本设计利用A/D转换ICL7109和8279动态显示实现了模数转换和使拉力显示数字化，减少了人力与时间的浪费，改进了原来的机械测量方法，提高了精度，减少了操作时引起的不必要误差。与机械化相比较，本设计有了质的飞跃，提高了测量精度，减小了误差，节省了人力资源。这也是本设计的主要目的。
1.2 国内现状与发展
本设计应用了直流电机调速系统来控制纸张的匀速， MCS-51单片机来灵活运用人机接口。这两方面在国内发展状况为：
1.2.1 微电机的发展
微电机应用领域
微电机指直径小于160mm或额定功率小于750W或具有特殊性能、特殊用途的电机。微电机综合了电机、微电子、电力电子、计算机、自动控制、精密机械、新材料等多门学科的高新技术产业，尤其是电子技术和新材料技术的应用促进了微电机技术进步。微电机品种多达5000余种，规格繁杂，市场应用领域十分广泛，涉及国民经济、国防装备、人类生活的各个方面，凡是需要电驱动的场合都可以见到微电机。
微电机的应用主要有以下几个方面：
⑴ 家电用电机。家电用电机种类众多，数量很大，其核心技术就是微特电机及控制技术，虽然现在市场已经比较成熟，但随着人们生活水平和环保意识的提高，家电产品的设计、生产、检测都要求高质量化，这就要求新机种产品具有多功能、省能源、低噪声、振动小等特点，因此未来市场将会大幅成长。
⑵ 通信、电脑周边产品。通信和电脑网络已经渗透到人们的日常生活中，随着行业技术迅速发展和不断进步，所需的高精密小型电机需求品种愈来愈多，数量增幅巨大，新品种层出不穷。电子控制技术不断提高，也使微电机附加价值增高，因此未来发展潜力很大。
⑶ 汽车用微电机。世界汽车销售量不断攀升，功能不断翻新，应用的电子配件日益增多。传统化油器被自动定量电子喷油系统取代，ABS刹车皆改由电机代替……传统汽车配有十几个电机，而如今已经增加到三四十个，有的甚至用到八十多个电机。摩托车的起动也用电机取代了脚踩方式，环保电动汽车需要的电子零件比普通汽车更多。行业对高性能直流电机技术要求正在提高，需求量也不断增加。
⑷ 电动工具用微电机。除了工业用途，家庭用手提电动工具也发展很快。高级电动工具人性化不断提高，自动化程度也不断提高，对串励电机性能要求也越严苛，发展非常可观。
⑸ 其他特殊用电机。卫星接收器转向电机、割草机、残障车用电机、CNC用伺服电机的数量都逐年上升，而电脑及高级电器用的无刷电机数量增幅最大，超过千万台。
⑹工业用电机。国际经济发展呈上升趋势，新兴工业国家增加，带动工业发展，设备不断更新、新机器不断增产，使得工业电机的未来仍然充满希望。
微电机技术发展方向
微电机制造工序多、涉及精密机构、精细化、微细加工、磁材料处理、绕组制造、绝缘处理等工艺技术，需要的工艺装备数量大、精度高。为了保证产品的质量还需要一系列精密的测试仪器，既是投资性较强的行业，又是劳动密集型和技术密集型的高新技术产业。国际微电机技术领域主要发展趋势如下：
⑴ 产品向高性能、轻薄短小化、永磁化、无铁芯化、无刷化、机电一体化、智能化和组合化发展。
在高性能和轻薄短小化方面，主要是针对传统产品性能的提高和产品尺寸的缩小。例如对汽车、电动自行车用电机，采用盘式结构，以便同车辆使用部位相适应，缩小体积。又如对旋转变压器，采用补偿，在同样的性能水平下，可以缩小一个机座号，或者同样机座下可提高精度。对多极旋变，误差精度大幅提高。对家电及其他场合使用的交流和直流微电机，采用塑料封工艺技术，可提高温度，降低噪声
