基于USB總線的弧焊電參數檢測分析系統(tǒng)設計.pdf

1、本論文開發(fā)設計了基于USB型單片機C8051F320的弧焊參數虛擬儀器檢測分析系統(tǒng)。本系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成，以焊接電流、電弧電壓為數據采集信號源。文中對涉及到的USB2.0通信協議、小波分析理論、人工神經網絡理論進行了必要的闡述，對系統(tǒng)的硬件設計、軟件開發(fā)和主要軟件功能進行了詳細的分析說明。 硬件系統(tǒng)利用單片機C8051F320構筑信號采集硬件核心，該型號單片機由美國Cygnal公司推出，自帶USB2.0協議的U

2、SB控制器，并集成A/D轉換模塊，因此硬件電路設計更簡便，可實現采集數據的高速、實時傳輸。采用這種硬件設計方案，其成本大大低于目前使用最多的插入式數據采集卡，并且充分發(fā)揮單片機開發(fā)性能優(yōu)越，使用靈活的特點，具有USB設備即插即用、熱插拔的優(yōu)點，便于實現嵌入式系統(tǒng)集成，與數字化焊機結合實現產品化。 軟件系統(tǒng)由下位機程序、USB驅動程序和上位機程序組成。下位機程序即固件程序用C語言開發(fā)；USB驅動程序采用美國國家儀器（NI）公司提供

3、的VISA軟件包來自動生成，實現對USB設備的控制；上位機程序即高級應用程序采用NI公司推出的LabVIEW7.1語言開發(fā)。LabVIEW是一種圖形化的編程方式，使程序編制更快捷、直觀，且易于調試、理解和維護。 整個系統(tǒng)具有信號實時采集、波形數據顯示與回放、任意數據段截取、數據存儲、打印輸出等功能。本系統(tǒng)可實現的分析功能有最高至8層小波消噪、弧焊過程特征信息的小波提取、瞬時U-I圖繪制、電弧電壓概率密度分布圖繪制、焊接電流概率密