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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:余景豪
研究生(外文):Ching-Hao Yu
論文名稱:微電腦在洗衣機測試系統的應用與實現
論文名稱(外文):MCU Application and Implementation in Washing Machine Test System
指導教授:陶德福
指導教授(外文):Der-Fu Tao
口試委員:陶德福吳振鋒郭宏源
口試委員(外文):Der-Fu TaoChen-Feng WuHung-Yuan Kuo
口試日期:2012-07-05
學位類別:碩士
校院名稱:臺北城市科技大學
系所名稱:嵌入式系統產業研發碩士專班
學門:電算機學門
學類:軟體發展學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:95
中文關鍵詞:洗衣機自動測試系統通訊介面標準
外文關鍵詞:washing machineautomatic test systemstandards of communication interfaces
相關次數:
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本研究提出一洗衣機測試系統,應用微電腦自動化與準確性的特性,依據相關的要求與產品規範完成測試。自動測試系統結合客戶端需求規劃出自動測試系統的模型框架,進行整體系統的分析與設計,
建構洗衣機測試系統的結構。
本文將自動測試系統分為數據收集與測試管理,其關鍵技術在資訊的收集與量測儀器間數據收集模組的設計與研究。在數據收集方面,目前適合工業應用的通訊介面標準不只一種,本文介紹三種通訊介面標準: RS-232、I2C 與GPIB,並根據其工業特性與電腦數據通訊編輯程式技術,對其性能與應用條件進行分析。本文的另一個研究重點在測試實驗,如何使數據收集效率與系統性能間達成平衡,確保數據收集的準確性與穩定性。為了提高系統的自動測試處理能力,以便進行當機後的數據恢復與歷史數據的查詢,系統則需要進行數據資料庫的編輯。因此,建立一個良好的數據資料庫是測試系統的一個關鍵問題。本文採用Access 數據資料庫,設計數據資料庫管理系統的銜接程序,將收集到的數據經過格式轉換後寫入數據資料庫中,並根據相關數據畫出對應的曲線。此外,本文探討了在Windows NT 系統平台上及時數據收集系統的可行性。對現有系統結構性能進行分析,提出了不同的系統模型機制。為了平衡管理與數據收集資源分配,本研究設計雙機系統替代現有的單機系統,並使用高速區域網路進行互聯通訊,避免由於系統資源的分配加大數據的誤差。最後,為驗證測試系統的實力,本研究進行了量具重覆性及再現性進行檢測儀器的應用分析與驗證,並得到實證。
本研究成功地發展出洗衣機自動檢測系統,此系統能夠大大減少人為誤差,並有效提升系統的準確性與穩定性。
This study proposes a washing machine test system. We apply the characteristics of automation and accuracy in microcomputer and as per the requirements and product specifications to complete the test.
Automatic test system can combine client demand to plan the framework for automatic test system, design the overall system and construct the structure of the washing machine test system.
Automatic test system is divided into data collection and test management, the key technologies of this research is designing the data collection module and measuring the information between instruments.
In data collection, this article describes three standards of communication interfaces: I2C, RS-232 and GPIB. Another focus of this article is test management, how to balance between efficiency of data collection and system performance and ensure the accuracy and stability of data collection. In addition, this paper investigates the feasibility of timely data collection systems on the Windows NT platform. In order to balance management and resource allocation of data collection, this study designs the dual-system to replace existing stand-alone system, using high-speed LAN Internet to communicate with.
This study develops the detection system of the automatic washing machine; it can reduce human error, and increase effectively the accuracy and stability of the system.
誌 謝……………………………………………………………………………. I
目錄…………………………………………………………………………. II
圖目錄………………………………………………………………………II
表目錄………………………………………………………………………Ⅶ
中文摘要…………………………………………………………………Ⅷ
英文摘要…………………………………………………………………X
第一章概論………………………………………………………………..1
1.1 研究背景與動機…………………………………………………...1
1.2 研究目的…………………………………………………………..3
1.3 研究方法與步驟 ………………………………………………….4
1.4 論文大綱…………………………………………………………..4
第二章本研究相關理論探討……………………………………………..6
2.1 嵌入式系統…………………………………………………………6
2.1.1 嵌入式系統特徵…………………………………………….7
2.1.2 嵌入式系統架構……………………………………………..9
2.2 PIC16F876 單晶片微控制器架構……………………………………14
2.2.1 PIC16F87X 單晶片輸出輸入功能介紹…………………….16
2.2.2 PIC 晶片基本結構及其信號接腳…………………………..17
2.2.3 PIC 單晶片各分組特性說明………………………………..18
2.2.4 MSSP-I2C 主控同步序列埠模組……………………………19
2.3 馬達控制基本結構介紹………………………………………………19
2.3.1 RS-232 串列埠通訊簡介……………………………………20
2.3.2 RS-232 腳位定義……………………………………………21
III
2.3.3 RS-232 傳輸速度及資料格式………………………………22
2.3.4 接線方法………………………………………………………24
2.3.5 I2C 介紹………………………………………………………24
2.3.6 I2C 與RS232 差異………………………………………….26
2.3.7 I2C 軟體設計…………………………………………………..27
2.4 GPIB 介紹...................................... 28
2.4.1 裝置連接方式 ................... 29
2.4.2 IEEE 488.1 電纜線長度的限制 .......................... 29
2.4.3 IEEE 488 訊號線 .................................... 30
2.4.4 裝置角色的扮演 ...................................... 33
2.4.5 介面機能 .................................................... 35
2.4.6 循序輪詢與並行輪詢 ...................................... 39
第三章洗衣機系統架構 ................................................... 42
3.1 系統設計流程圖 ........................................................ 42
3.2 Agilent 34970A / 34972A 資料擷取切換器簡介 ................................. 47
3.3 HIOKI 3331/3332 單相/三相電力計簡介 .........................48
第四章洗衣機測試系統規劃與實驗 ........................................... 50
4.1 測試系統規劃與原理 .................................................... 50
4.1.1 單晶片控制板 .............................................................. 52
4.1.2 單晶片通訊各線路波形圖分析 ................................ 54
4.2 測試系統實驗 ............................................... 60
4.2.1 測試治具 ............................................... 61
4.2.2 洗衣機控制板特性介紹………………………………………61
4.2.3 洗衣機控制板各輸出埠介紹…………………………………62
4.2.4 洗衣機控制板測試各埠負載規格…………………………….66
IV
4.2.5 洗衣機控制板主要測試項目介紹……………………………67
4.2.6 MCU 和DSP 訊號測試…………….………………………….67
4.2.7 控制板輸入電壓校正……………………..………………….67
4.2.8 控制板各輸出/輸入埠檢測…………………………………..68
4.2.9 馬達測試……………………………………..………………..69
4.2.10 電腦系統軟體設計………………………………………..…70
4.2.11 儀器控制軟體模組設計……………………………………..72
4.2.12 儀器控制程式………………………………………………..72
4.2.13 Access 資料庫程式編寫……………………………………...73
4.2.14 單晶片系統軟體設計流程…………………………………74
4.2.15 I2C 寫入程式………………………………………………75
4.2.16 I2C 讀取程式………………………………………………75
4.2.17 測試主畫面設計……………………………………………77
4.2.18 條碼比較窗口……………………………………………….77
4.2.19 測試主畫面………………………………………………….78
4.2.20 數據庫查詢系統………………………………………………80
4.2.21 MINITAB 簡介………………………………………………80
4.3 測試實驗一 ......................................................... 84
4.4 測試實驗二 ...................................................... 88
第五章結論與未來展望 ......................................... 91
5.1 結論 .......................................................... 91
5.2 未來展望 ..................................................................... 92
參考文獻 .................................................. 93
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