多功能压力试验机控制器设计

　　0引言

　　压力试验机主要用来对材料进行抗压试验，测定材料的抗压强度目前国内大多数用户采用普通的压力试验机，由操作人员手动操作进行材料抗压性能的检测，然后人工问隔读数，手工绘制曲线但材料强度的测试结果与加荷速率的关系较大，手工操作难以按国标要求控制加载速率，且人工读数不客观，致使检测结果误差较大为解决这，问题，本文设计了种廉价的压力试验机控制器，操作人员只需按测试步骤操作键盘，即可绘制出压力试验曲线井可储存供日后查询或在打印机I打印出来。

　　1控制器总体设计

　　控制器由单片微处理器、信号放大器、打印机驱动电路、键盘、LCD及其驱动电路、时钟及数据存储器组成系统框图如图1所示。

　　微处理器选用高性能的16位单片机MSP430压力传感器的信一号通过信号放大器经由MSP430自带的12位A/D转换成数字信号由单片机处理，单片机的控制信号由PWM经驱动器控制比例阀组，这样不仅有较高的精度还可简化外围电路的设计，外围时钟单独用电池供电，以确保在外系统断电的情况下日历时钟仍能正常运转，外部非易失性三数据存储器保存测试数据，便于以后查询或扫一印，LCD和键盘为系统用户的界面. LCD显示系统菜单、用户输入的试验参数以及压力数据，并动态显不试验曲线用户口可以用键盘来控制各级菜单或输入参数。

　　2软件设计

　　本系统上电后运行界面如下：

　　缺省选项为参数设置，用户可以通过键盘下的方向键来选择操作菜单，按EN-TER进入系统子菜单，系统自动保存用户设置的参数和试验中的数据。

　　(1)控制子程序

　　控制子程序是本系统一个主要的程序，试验的大部分工作由本子程序完成，并动态显示试验曲线、系统在用户的控制之下启动油泵，测试试验即开始，系统自动关闭卸荷阀，油缸空程上升，压住待测试块，尔后按设定的加荷速率匀速加载，直到试块破裂，最后比例阀卸荷，油缸退回，本试块试验结束整个试验过程数据自动存储，存储地址按用户的参数设置及当前日期计算.户程序流程图如图3所示:

　　(2)查询子程序

　　查询子程序主要是查询以往的试验数据，共有两种查询方式:试验结果查询和汇总结果查询，程序根据用户输入的参数计算外部存储器的地址，依据地址取出符合要求的数据再放人另外一个数据缓冲区，LCD显示的曲线和要打印的数据从这一缓冲区读取。其程序框图如图4所示:

　　3小结

　　本文叙述了一种廉价的压力试验机控制器的设计方法，采用MSP430单片机作为微处理器，只要配备简单的外围元件即可对试验数据进行采集、处理并实时动态显示，用户操作界面友好，实用性较强。