. . . 商业大学毕业设计（论文）基于AT89S52电机转子故障检测的软件设计学 生 姓 名 XX指 导 教 师XXX专 业 电子信息工程 学 院 计算机与信息工程 2013年6月6日 / Graduation Project (Thesis)Harbin University of CommerceSoftware Design of Motor Fault Detection Based on AT89S52Student XXX Supervisor XXX SpecialtyElectronic Information EngineeringSchool Computer and Information Engineering 2013 - 6 -6毕业设计（论文）任务书：XX学院：计算机与信息工程学院班级：09-1专业：电子信息工程毕业设计（论文）题目： 基于AT89S52电机转子故障检测的软件设计立题目的和意义：电机有各种故障，不同的故障类型的检测方法也不同。转子是电动机的旋转部分，如果维护的不正确，转子的故障率往往会高于定子的故障率。交流异步电动机转子故障一般转子鼠笼条断裂或绕线转子绕组断线，端环断裂，高阻接头等故障（统称为：断条）和偏心转子机械故障。前者是电气故障，后者是机械故障。严重的转子断条会使电机振动增加、出力下降，启动困难；有时笼条甩出，会导致扫膛形成重大事故。转子偏心严重故障直接导致扫膛，造成重大事故。转子故障检测方法包括振动测试，定子电流的检测，基于在转子参数识别上的监测。但是，最好的方法是使用电流信号。把定子的相电流信号采集出来后进行频谱分析。要找出是否有相应的故障频率，以确定是否有故障。可以看出，预检测维护电机的前提就是对电机的数据进行不断的采集。只有保证数据采集的实时性、准确性，以便与时正确地采取措施。技术要求与工作计划：要求完成基于AT89S52的电机故障检测的软硬件设计，系统以8031单片机为控制中心，接受来自键盘的命令，通过相关电路完成自动采集，数据查询，数据存储等功能，并通过RS-232异步串行口实现通讯。(1) 查阅资料，了解国外相关技术和产品的发展过程和现状；(2) 学习电机故障的检测方法与原理；(3) 学习单片机的相关容；(4) 学习互感器，AD1674，8031外部数据存储器和程序存储器，RS-232串口,以与按键等芯片的工作原理与使用方法；(5) 学习掌握汇编语言的编写；(6) 设计硬件原理图；(7) 调试软件与硬件电路；(8) 焊接硬件电路板；时间安排：2013年3月1 日-2013年4月1日 毕业实习和搜集资料2013年4月2 日-2013年4月15日 确定研究方向与研究深度2013年4月16日-2013年4月20日 系统总体设计2013年4月21日-2013年5月1日 程序编写2013年5月2日-2013年5月10日 系统运行与调试2013年5月11 日-2013年5月25日 撰写论文2013年5月26日-2013年6月5日 准备答辩指导教师要求：1 熟练应用keil和proteus软件；2 了解电机故障的原理3 了解电机故障检测的方法；4 掌握单片机的工作原理与使用方法；5 掌握传感器模块，放大滤波模块，采集模块单片机与外围电路模块的设计；6 了解AD1674、运算放大器、滤波器、EPROM、74LS373、SRAM、MAX232、8279等硬件的使用；7 掌握硬件原理图设计方法；8 编制软件程序。9 熟练掌握硬件以软件的调试。（签字） 年 月 日教研室主任意见：（签字） 年 月 日院长意见：（签字） 年 月 日毕业设计（论文）审阅评语一、指导教师评语：指导教师签字：年 月 日毕业设计（论文）审阅评语二、评阅人评语：评阅人签字：年 月 日毕业设计（论文）答辩评语三、答辩委员会评语：四、毕业设计（论文）成绩：专业答辩组负责人签字：年 月 日五、答辩委员会主任签章答辩委员会主任单位： （签章） 答辩委员会主任职称： 答辩委员会主任签字： 年 月 日摘 要对基于AT89S52的电机转子故障检测系统进行了较深入的研究。从预测维护技术出发，推导出电动机转子故障断条和偏心故障特征频率感应电流的特征频率。设计以AT89S52单片机为控制中心，接受来自键盘的命令，由相关电路完成自动采集，数据查询，数据存储，并通过RS-232异步串行端口实现通信。硬件设计，包括互感电路，数据处理电路，AD1674的模拟数字转换电路，AT89S52的外部数据存储器，RS-232串行端口和按键设计。软件使用MCS-51的汇编语言编写的，由初始化，模拟到数字的转换，数据查询，数据传输和按键检测五个程序模块构成。程序模块通过中断的方式进入主程序，在中断子程序里完成多种功能，从而提高了系统的运行效率，而且程序简单，易于理解。关键词： 电机电流检测；转子故障特征频率；信号放大器；AD1674模数转换器；可编程键盘接口AbstractFor motor fault detection system based on AT89S52 conducted in-depth research.Predictive maintenance technology, deduced the characteristicfrequency of the motor rotor fault broken bars and eccentricity faultcharacteristic frequency of the induced current.Design AT89S52micro-controller as the control center, from receiving the command,keyboard, automatic acquisition of the relevant circuit, data query, data storage, andcommunication via RS-232 asynchronous serial port completed. Hardware design, including mutual inductance circuit, data processing circuit, analog to digital conversion circuit of AD1674 and AT89S52 devices of external data memory, the RS - 232 serial port and button design. Software written in assembly language using the MCS-51s, by the initialization, the analog-to-digital conversion, data query, data transfer and key detection five program modules. Program module by way of interrupt into the main function in the interrupt subroutine to perform a variety of functions, thereby improving the efficiency of the system, and the procedure is simple, easy to understand.Key words:Motor current;Rotor fault characteristic frequency; Signal amplifier; AD conversion by AD1674目 录摘 要IAbstractII1 绪 论11.1 课题背景11.2 课题目的与意义11.3 电机故障检测技术的国外发展状况21.4 信号的诊断方法21.5 本章总结32 电流检测装置的硬件设计方案42.1 硬件系统结构图42.2 各模块的介绍42.2.1 互感器模块设计42.2.2 信号放大器的设计52.2.3 滤波器的设计52.2.4 A/D模块的设计62.2.5 单片机最小系统模块的设计62.2.6 AT89S52与其外围电路的设计62.2.7 串口设计72.2.8 按键接口电路的设计72.2.9 SRAM接口设计72.3 本章总结83 电流检测装置软件的设计93.1 引言93.2 中断的概念93.3 软件的编制103.4 汇编语言的特点103.5 软件的功能分析113.6 系统的主程序流程图113.7 定时中断子程序133.8 按键中断子程序143.9 中断查询子程序163.10 中断传送子程序183.11 本章总结194 电流检测装置的调试214.1 软件调试214.2 硬件的调试234.2.1 互感器模块的调试244.2.2 AD1674零点和增益的调整244.3 软件的仿真244.4 本章总结25结 论27参考文献28致 29附录 源程序代码301 绪 论异步电机以其结构简单、价格低廉、坚固耐用、使用维护方便的优点，在国民经济各领域得到广泛应用。因此，对异步电机进行安全可靠的在线监测和故障诊断具有重要意义。随着电机制造工艺的提高，定子绕组等故障的发生率呈下降趋势，而鼠笼转子的制造工艺几十年来却没有大的变化，转子故障已成为导致异步电机失效的重要原因之一。因此，有必要对感应电机转子故障进行检