三轴向振动记录器的研究

作     者：李煜亮 

作者单位：中国地震局地震研究所 

学位级别：硕士

导师姓名：陈志高;倪焕明

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：振动记录 MEMS加速度传感器 C8051F020 SD卡 

摘      要：振动是日常生活中常见的现象，如地震动、爆破、弹簧振动、火车晃动等。伴随着我国经济飞速发展和人民生活水平的不断提高，为保障社会生产和人民生命财产安全，有必要进行振动监测方面的研究。 本文提出基于MEMS技术开发三轴向振动记录器的研究方案。它在满足振动拾取、数据采集、事件触发，特别是振动事件数据记录与回放等基本功能的基础上设计系统结构。系统选用MMA7260Q加速度传感器，它能在空间三轴向上灵敏、准确地感知到低重力水平下的坠落、倾斜、振动、摇摆;选用C8051F020作为处理器，其内置有模拟数字转换功能模块;将SD卡应用于此系统，实现便携式振动记录器大容量信息存储;选择LCD1602显示振动加速度值;提供与上位机的RS232通信。 本系统采用Keil uvison3作为软件开发环境来设计系统数据采集、事件触发数据记录的相关程序。本文还将重点探讨SD卡的读写过程。 本系统以前期在开发板上进行的实验为基础，自行设计、绘制电路原理框图和PCB，并对PCB设计的关键部分进行说明。 系统实现的功能包括振动数据的采集、显示、存储、振动事件的触发，功能完备。同时，强大的处理器芯片使得硬件可扩展，模块化的软件结构也有利于后期更高效软件版本的更新，故系统具有一定的开发和实用价值。