摘要：基于LPC915單片機的基礎上提出了一種電鋸檢測微機控制系統(tǒng)的設計，針對電鋸檢測時的兩種檢測原理和方法，于是就有了兩路數據采集通道，經過數據預處理模塊進入A／D轉換電路輸送到中央處理器(LPC915)進行處理后，輸出顯示信號到LCD顯示電路．
關鍵詞：電鋸檢測；單片機；微機控制系統(tǒng)；硬、軟件設計

0 引言
    工業(yè)高度發(fā)展的今天，生產、建筑等行業(yè)都不可能缺少電鋸的切削。機械設計、成型也是一樣．現在大部分的電鋸切割基本上都是利用肉眼，經驗，感覺去判斷是否達到已經切割的精度或標準。雖然，現在工業(yè)發(fā)展中出現了，例如數控車床等等數字化輔助設計和制造。精度可以滿足已有的工業(yè)標準，但它們的工作不可能缺少檢測這個環(huán)節(jié)，所以本文在考慮這些問題的基礎上提出了一種基于單片機而開發(fā)的電鋸檢測微機控制系統(tǒng)的設計過程。

1 電鋸檢測設計原理
    在實際應用中一般都不外合兩種切割方式： 轉角度切割和深度切割，基于這兩種方式就會有一下兩種檢測原理和方法：
1．1 轉角度檢測的原理及方法
    圖2．1是測量角度的示意圖，根據傳感器的理論，不考慮傳感器的非線性、及其他相關因素的影響，可以認為霍爾傳感器的測量信號是線性的，這個是系統(tǒng)的測量基礎。

    由此得出：

   
    即，角度與傳感器的輸出電壓是線性關系。
    但是實際上由于磁鐵的磁場分布均勻性、安裝是否合適等等因素造成傳感器不可能成理想的線性的關系，造成實際的傳感器是非線性的，因此在實際的使用當中，為了達到預定的測量精度，可能應進行補償，但是只要安裝合適，在一定的精度范圍，可以直接使用。
    根據直線理論，兩點確定一條直線，因此在設計系統(tǒng)當中通過校準程序，確定傳感器的零點和斜率，保證測量在整個測量范圍的準確性。

    根據上圖我們可以推導出：

   
    令：(x1，y1)、(x2，y2)分別為角度零點(E，O)和最大幅制點(F，Amax)，同時A=Y，V=X
    代入方程得：

   
    因此根據公式1．2，我們制定測量角度的規(guī)則：
    (1) 保證電鋸處于初始零點位置，即(E，0)點，系統(tǒng)進行采樣，存儲E值到Flash存儲器中。
    (2)保證電鋸處于最大工作狀態(tài)，即(F，Amax)點，系統(tǒng)進行采樣，存儲F值到Flash儲存器中。
    (3)兩點確定一條直線，即傳感器的工作特性確定，傳感器的電壓值確定角度值，方程為式(2．2)
1．2 切割深度檢測原理
    從圖2．3可以看出，這是電鋸的初始狀態(tài)的位置，以R1半徑的圓弧是鋸片中心的運動軌跡，B點是系統(tǒng)的旋轉中心，A是系統(tǒng)運動到某個位置時鋸片中心與初始位置的夾角，A’是系統(tǒng)運動到某個位置時鋸片中心與底板平面的夾角(水平面)，A0是系統(tǒng)運動的初始位置與底板平面的夾角。根據幾何的關系得：

    根據方程組(2．3)看出可以通過測量出旋轉角度A達到測量鋸片的切割深度h的目的。所以所有的問題可以歸結為“怎樣測量角度的問題?”，結合公式1．2可以圓滿的解決切割深度h的問題。
    因此根據上述，制定測量深度的規(guī)則：
    (1)保證電鋸處于初始零點位置，即(E，O)點，系統(tǒng)進行采樣，存儲E值到F1ash存儲器中。
    (2)保證電鋸處于最大工作狀態(tài)，即(F，Amax)點，系統(tǒng)進行采樣，存儲F值到Flash儲存器中。
    (3)兩點確定一條直線，即傳感器的工作特性確定，傳感器的電壓值確定角度值，方程為：

   
    (4)通過，計算出切割深度。
    以上是本文設計檢測系統(tǒng)的理論基礎，利用所介紹的兩種檢測原理，我們開發(fā)了如下電鋸檢測微機控制系統(tǒng)．從圖3.1看出，電鋸檢測設計的硬件系統(tǒng)分為四大部分：系統(tǒng)電源部分、傳感器信號采樣部分、LCD顯示部分及MCU控制部分。

    電鋸檢測軟件系統(tǒng)主要包括程序數據結構及定義、系統(tǒng)初始化程序、LCD數據顯示程序、AD采樣及濾波程序、數據處理程序等等程序模塊，它們之間相互聯系的，缺一不可。以下是系統(tǒng)的軟件設計流程圖。
    圖5．2主程序流程圖

    利用以上程序流程圖我們可以設計相應的控制軟件來實現電鋸檢測微機控制系統(tǒng)的功能，由于篇幅原因，本文不給出軟件設計的程序清單．

4 結束語
    本文提出的電鋸檢測微機控制系統(tǒng)設計過程簡單、容于實現，而且設計、實現費用較低．它可以彌補傳統(tǒng)電鋸的不足．輸出LCD顯示可以給操作人員以可視化效果，數據采集、數據處理模塊可以實現實時在線的效果．