43、工程材料与仪器的研究进展

工程材料与仪器的研究进展

1 电梯轨距偏差测量仪

1.1 硬件供电设计

电梯轨距偏差测量仪采用 12V 电源，该电源可为激光测距传感器供电。经过降压处理后，电压降至 5V，用于为 OLED 显示屏、STC12 单片机和按键供电。

1.2 软件设计

单片机作为核心控制器，不仅要完成数据采集与处理，还要进行系统内部硬件初始化、测量间隔设置、空闲和硬件调试模式时间设置等功能。系统主程序流程如下：

graph TD;
    A[系统启动] --> B[系统初始化];
    B --> C[数据采集与处理];
    C --> D[数据显示];
    D --> E[判断是否结束测量];
    E -- 否 --> C;
    E -- 是 --> F[结束程序];

在系统初始化方面，由于单片机启动时硬件参数未知，若直接运行程序，处理器可能发出错误指令，导致错误操作。因此，在程序启动前设计了系统初始化程序，确保硬件初始状态已知，使程序能正常运行。软件初始化内容包括：
- ADC 初始化
- 延时函数初始化
- I/O 接口初始化
- 按键初始化等

测量仪上电后处于未知状态，若不进行系统初始化就运行程序，输出结果将不确定（随机值），严重影响测量仪正常使用。为保证上电后数值固定，需根据初始化机制对变量定义进行初始化。在系统初始化程序设计中，要对测量操作的各参数进行初始化，如延时函数、引脚、按键、ADC、OLED 初始化，以及将激光位移传感器