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旋喷钻机是中国地质大学机电学院设计的一种钻进机械，为了能够实时检测机械运转情况，所以产生了这套监控系统。此监控系统主要检测钻机工作过程中的速度、加速度、位移、冲击力、缸内压力、冲击频率。
本监控系统分为上位机和下位机两部分。下位机包括一块参数采集板和一块总线转换板组成，上位机为一套运行在WIN操作系统下的监控软件组成。
在本论文中，围绕整个监控系统，分别介绍了各组成部分的功能和工作原理。
论文首先介绍了此监控系统产生的背景，并介绍了目前开发监控系统的各种方法和发展动向。并比较各种开发方法的优缺点。
然后介绍了系统方案，确定了此监控系统采用单片机+VC的工作模式，并且数据的通讯采用了目前国内外比较流行的CAN总线方式。CAN总线通讯可以使下位机子站在通讯方面具有很强的智能化和可靠性。并且采用CAN总线可以使通讯距离大大的提高，最高可以达到10公里，可以满足任何情况下的通讯距离的要求。下位机采集系统仍然采用5l系列单片机做微控制器。综合各单片机性能，最后采用80C51单片机做系统主控制器。它具有执行速度开，功能强大且自带程序存储器的特点，不用再扩展程序存储器，在一定意义上，减少系统出错的风险.
论文在全面分析了CAN协议的基础上，介绍了CAN总线技术。CAN总线是本系统的一个重点。采用CAN总线可以使节点具有智能化、传输距离远和安全可靠的特点。其智能化主要突出在数据的通讯完全可由CAN控制器来负责，减轻了微控制器的负担。在发送数据的时候，只要微控制器将要发送的数据和目的节点ID交给CAN收发器就可以了，发送工作由CAN控制器来完成，在接收数据的时候，当CAN控制器正确接收到一帧报文后，会给微控制器一个中断信号，从而通知微控制器来把这帧数据读出来，至于在数据发送过程中出现的各种错误情况，完全由微控制器来处理，不用微控制器来干涉，从而大大减少了微控制器的负担，使接点具有智能化的特点。此外，CAN总线具有专门的总线驱动器来接收和发送数据流，且驱动器采用差分方式传输，极大的提高了通讯距离和抗干扰能力。并且，本系统采用了CAN2.0B协议工作，此协议具有极强的查错、纠错功能和极强的自诊断、自处理功能。
论文还介绍了各种芯片在电路中的应用，主要包括CAN控制器SJA1000和模数转换器ADC0801。CAN控制器SJA1000具有两种工作模式，一种是Basic CAN工作模式，一种是PeliCAN工作模式，本系统统一采用。PeliCAN工作模式。在PeliCAN工作模式下，控制器的内部寄存器对微控制器来说是以外部寄存器形式编址的内部片内寄存器，CAN控制器工作模式的设定、数据的发送和接收等都是通过这些寄存器来实现的。在本论文中，详细介绍了各寄存器的功能和用法。模数转换器ADCO80l是一种单通道8位全MOS A/D转换器，具有转换精度高、转换速度快的特点。ADC080l对微控制器来说也是以外部寄存器编址的形式来工作的，其转换工作的启动和转换后数据的输出都是由微控制器以片外存储器的形式来控制的。对于该芯片的引脚和用法在本章节中也有详细的介绍。 其次论文介绍了系统中的各模块电路，并辅以程序的方式详细介绍了各模块电路的工作原理。首先介绍的是信号的采集和放大电路，根据系统具有6路模拟信号但任意时刻只需要转化一路信号的特点，系统采用了模拟开关+单通道ADC的工作方式来运行。在转化前，微控制器给模拟开关一个地址选通，使其打开要转换的那一路模拟信号的开关，并将其接入到信号处理模块中，当转换结束后，在进行下一路信号转换时，再给出下一路模拟信号的地址选通，使其再接入到信号处理模块中，如此反复工作，达到轮流转换各路信号的目的。对于信号处理模块，根据信号具有的两个明显的特征，一个是信号是缓慢变化的低频信号的特征，一个是信号是差分共模的信号传输方式，系统采用无源滤波器和测量放大器来工作。在本章节的最后一部分，详细介绍了微控制器80C51与CAN控制器SJAl000的接口电路，并用程序的方式介绍了微控制器控制SJAl000的工作原理，包括发送数据和接收数据。
最后论文介绍了上位机软件的工作原理以及软件的编写。采用VC开发平台来开发此软件，之所以用VC来开发，是因为VC具有很强的灵活性，可以根据系统的功能的要求自己实际各功能模块来满足系统的要求。软件的开发涉及到3个大的方面，一个是数据的动态显示(包括参数设定，系统报警等)；一个是系统的通讯，亦即怎样使上位机和下位机传输数据，在综合平衡各通讯方法后，系统最后采用了软件公司的串口控件MSCommon来实现通讯，上位机将各数据通过此控件发到串口上，再通过串口与下位机通讯；最后一个方面是数据库的管理，系统要求此软件具有历史数据库管理的功能，要将各时刻系统运行的情况保存到历史数据库中，便于日后查询和分析，并且要将报警的记录存到报警数据库中，最后采用了Accesss数据库和ADO数据库访问技术。采用ADO数据库访问技术，主要体现在软件的可移植性比较好，在软件移植到别的机器上运行时，不用注册数据源就可以运行该数据库，这是别的数据库访问技术没有的特点。最后一点要说的是该软件采用了多线程思想，亦即软件可以在同一时刻可以执行多个任务，很好满足了系统的实时性以及与用户的交互性。