[发明专利]一种新型的应力定向检测系统

权利要求书

1.一种新型的应力定向检测系统，包括单片机、步进电机数据采集部分、传感器、A/D转换器、存储器扩展部分、复位中断控制部分和数值显示部分，其特征在于单片机的电机数据输入端口与步进电机数据采集部分的电机数据输出端口相连；

传感器的检测信号输出端口与A/D转换器的检测信号输入端口相连，A/D转换器的检测信号输出端口与单片机的检测信号输入端口相连，单片机的复位信号输入端口与复位中断控制部分的复位信号输出端口相连，单片机的中断信号输入端口与复位中断控制部分的中断信号输出端口相连，单片机的存储信号输出端口与存储器扩展部分的存储信号输入端口相连，单片机的显示信号输出端口与数值显示部分的显示信号输入端口相连；

单片机的程序包括系统调用主程序、步进电机数据采集子程序、采集数据处理子程序、BCD码转换子程序、LED显示子程序和作为中断服务程序的原始值采集子程序；

系统调用主程序采用汇编伪指令设置LINEADR为原始数值存放地址；ADTURN为采集数据存放区首地址；SHOWADR为数据位置记录值存放地址，SHOWADR1为 LED显示数据‘十位’存放地址，SHOWADR2为 LED显示数据‘个位’存放地址，TAB为LED显示段码表首地址，TABLE为步进电机正转表首地址；

系统调用主程序首先调用步进电机数据采集子程序，利用步进电机旋转角度采集多次磁信号，即每转动一定角度采集一次磁信号，并将采集数据放入ADTURN为首地址的数据存放区中；然后调用采集数据处理子程序将ADTURN为首地址的数据存放区中数值分别与通过原始值采集子程序采集到的原始值进行比对，找出与原始值相同的存储单元，并将循环次数作为数据位置记录值存入SHOWADR存储单元中，等待调用；调用“BCD码转换子程序”将SHOWADR存储单元中二进制码转换为BCD码，并将‘十位’与‘个位’分别存入SHOWADR1 、SHOWADR2存储单元中等待调用；最后调用“LED显示子程序”将SHOWADR1 、SHOWADR2存储单元存储数值在LED显示器中进行显示；

步进电机数据采集子程序，首先将步进电机正转表首地址TABLE放入数据指针DPTR中，将R0寄存器内容设为00H作为步进电机转动初始值，将R0寄存器内容放入A寄存器其中作为指针偏移量，将指针DPTR+A指向内容取出放入A寄存器，即为步进电机转动第一步所需输出值，将寄存器A中的值由与步进电机连接的端口输出，则步进电机就转动了一步，即转动了一定角度，然后将R0指向下一存储单元；将R1指向采集数据存放区首地址ADTURN，启动IN0通道进行A/D转换，延时等待采集一段时间，将转换后的数字放入R1指向区，R1指向下一存储单元；这样循环多次，步进电机即旋转了一定角度，传感器也采集了多次数据存入存储区，将R0寄存器内容再次设为00H作为步进电机转动初始值，再次大循环多次，这样单片机即控制步进电机旋转了一定角度，传感器也将转动多次测得的数据存入ADTURN为首地址的存储区中；

采集数据处理子程序，首先将R0寄存器内容设为00H作为循环计数初始值，将R1指向数据采集存储区首地址ADTURN，将R0寄存器内容加一，即设转动第一步数据位置记录值为‘1’，将R1指向值与预先测得的原始采集值即LINEADR存储单元值比较，不相同则将R0、R1寄存器内容分别加一后继续循环，相同则将R0寄存器内容作为数据位置记录值存入SHOWADR存储单元中；

BCD码转换子程序首先将SHOWADR存储单元内容除以10，并将结果放入SHOWADR1存储单元中，将余数放入SHOWADR2存储单元中，这样就将SHOWADR存储单元中的二进制数值转换为BCD码，并将‘十位’放入SHOWADR1存储单元中，‘个位’放入SHOWADR2存储单元中；

LED显示子程序，首先选择并行接口芯片的控制口并对并行接口芯片写控制字，将R0指向存储单元SHOWADR+1，将R1寄存器内容值设为01H作为位控码，选择并行接口芯片的C口后将C口输出位控码，点亮‘个位’LED显示器；选择并行接口芯片的B口，将LED显示段码表首地址TAB放入数据指针DPTR中，将R0指向内容作为指针偏移量存入A寄存器中，将指针DPTR+A指向内容取出放入A寄存器，则A寄存器内容即为LED显示器的位控码，将A寄存器内容由B口输出，则LED‘个位’显示器就将SHOWADR1存入的‘个位’信息输出；R0指向下一存储单元，将R1寄存器内容左移一位并延时等待点亮一段时间，如果没有循环2次，则选择并行接口芯片的C口后，将C口输出位控码，再次进行一个小循环，点亮LED显示器的‘十位’，如果循环次数到2次，则将R0指向存储单元SHOWADR+1，将R1寄存器内容值设为01H作为位控码，进行一个大循环；这样不断循环，就可以将‘个位’、‘十位’两个LED显示器循环点亮；

原始值通过复位中断控制部分采集；

当对金属材料加外界磁场时会改变主应力磁记忆信号的值，但当外界磁场磁力线方向与主应力磁记忆信号方向垂直时则主应力磁记忆信号的值不变；首先测得无外界磁场时主应力磁记忆信号X分量的大小作为‘原始值’等待比对；将永磁铁平行于切面摆放，使其磁力线平行于切面且方向一致，由于加外界磁场，主应力磁记忆信号X分量的大小都会有所改变；用步进电机驱动永磁铁平行于切面转动一周，记录每转动一步时主应力磁记忆信号X分量的大小，将其与‘原始值’比对，当测量值与‘原始值’相同时则说明该转动方向为垂直于主应力磁记忆信号的方向，进而得到主应力磁记忆信号方向，即主应力方向。