机车轴承温度监测毕业论文
电机温度检测技术经验
➢ 绝缘的温度等级
A级 E级 B级 F级 H级
➢ 最高允许温度（℃） 105 120 130 155 180
➢ 绕组温升限值（K） 60 75 80 100 125
➢ 性能参考温度（℃） 80 95 100 120 145
技术研究
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确定电动机的绝缘水平
➢电机的绝缘等级与电机的使用温度有关。 在使用温度确定后，往往会使用至少同级或 较高的绝缘材料，以提高电机的使用寿命。 比如，常用的B级电机，其内部的绝缘材料 往往是F级的，而铜线可能使用H级甚至更 高的，来提高其质量。
➢无剧烈震动和冲击的场所
➢周围无足以破坏绝缘和金属的腐蚀性 气体及蒸汽的环境
技术研究
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理论依据
在电机轴承运作的时候，其温度标 准是什么呢？ 一般电机操作规程规定， 滚动轴承最高温度不超过95℃，滑动轴 承最高温度不超过80℃。并且温升不超 过55摄氏度(温升为轴承温度减去测试 时的环境温度)。上面给出的是电机本 体的温度，不是轴承的温度。
一般PLC为四线，每端出两颗线，两颗接PLC输出恒流源，PLC通 过另两颗测量PT100上的电压，也是为了抵消导线电阻，四线精确 度最高，三线也可以，两线最低，具体用法要考虑精度要求和成本
技术研究
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PT100温度传感器采用三线式接 法的原因：
PT100温度传感器0℃时电阻值为100Ω，电阻变化 率为0.3851Ω/℃。由于其电阻值小，灵敏度高，所 以引线的阻值不能忽略不计，采用三线式接法可消 除引线线路电阻带来的测量误差，原理如下：
技术研究
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➢ 智能温度传感器 智能温度传感器(亦称数字温度传
感器）是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、 计算机技术和自动测试技术（ATE）的结晶。目前，国际 上已开发出多种智能温度传感器系列产品。 智能温度 传感器能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种 微控制器（MCU），并且可通过软件来实现测试功能，即 智能化取决于软件的开发水平。 智能温度传感器发展 的新趋势 (1)提高测温精度和分辨力 智能温度传感 器，采用的是8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力 只能达到1℃。目前国外已相继推出多种高速度、高分辨 力的智能温度传感器，所用的是9～12位A/D转换器，分 辨力一般可达0.5～0.0625℃。 (2)增加测试功能 温 度传感器的测试功能也在不断增强。另外，智能温度传 感器正从单通道想多通道的方向发展，这为研制和开发 多路温度测控系统创造了良好条件。
轴承的振动检查和温度检查
轴承的振动检查和温度检查一、引言轴承是机械设备中常见的零部件之一，其工作状态的良好与否直接关系到设备的正常运行和寿命。
为了确保轴承的正常运行，需要定期进行振动检查和温度检查。
本文将详细介绍轴承的振动检查和温度检查的标准格式和相关要点。
二、轴承的振动检查1. 检查工具准备使用振动检测仪、加速度传感器等专业设备进行振动检查。
2. 检查位置选择在轴承的两端或者轴承外环上选择合适的位置进行振动检查。
3. 检查方法将振动检测仪的传感器安装在选定的位置上，确保传感器与轴承表面接触良好。
启动设备，并记录振动检测仪的数据。
4. 振动参数评估根据振动检测仪记录的数据，评估轴承的振动参数。
常用的振动参数包括振动速度、加速度和位移等。
5. 振动参数判定标准根据设备的规格和工作环境的要求，制定相应的振动参数判定标准。
普通来说，振动速度、加速度和位移的数值越小，表示轴承运行越稳定。
6. 振动检查结果分析根据振动参数的判定标准，对检查结果进行分析。
如果振动参数超过设定的标准范围，说明轴承存在异常情况，需要进一步检查和维修。
三、轴承的温度检查1. 检查工具准备使用红外测温仪、温度计等工具进行温度检查。
2. 检查位置选择在轴承的外环或者内环上选择合适的位置进行温度检查。
3. 检查方法将红外测温仪或者温度计对准选定的位置，测量轴承的温度。
确保测量工具与轴承表面保持适当距离。
4. 温度参数评估根据测得的轴承温度数据，评估轴承的工作状态。
普通来说，轴承的温度应该在设备创造商规定的工作温度范围内。
5. 温度判定标准根据设备创造商提供的数据和规范，制定轴承温度的判定标准。
普通来说，轴承温度超过设定的标准范围，可能表明轴承存在过热的情况。
6. 温度检查结果分析根据温度判定标准，对检查结果进行分析。
如果轴承温度超过设定的标准范围，说明轴承存在异常情况，需要进一步检查和维修。
四、总结轴承的振动检查和温度检查是确保设备正常运行的重要手段。
通过振动检查可以评估轴承的运行状态，及时发现异常情况；通过温度检查可以判断轴承是否过热，避免因过热而导致的损坏和故障。
动车组轮对轴承故障诊断系统的研究
动车组轮对轴承故障诊断系统的研究动车组轮对轴承故障诊断系统的研究引言：随着现代交通事业的发展，高速动车组作为一种重要的交通工具，其运行安全与舒适度备受关注。
而轮对轴承作为动车组的重要零部件之一，对车辆的运行性能和安全起着至关重要的作用。
轮对轴承故障往往会导致列车运行的不稳定性、噪音过大、速度下降等问题，严重的甚至会影响到列车的行驶安全。
因此，对动车组轮对轴承故障进行快速、准确的诊断显得十分迫切。
一、轮对轴承故障的表现动车组轮对轴承故障主要表现为以下几个方面：1. 振动：当轮对轴承受损时，会导致车辆运行过程中的振动明显增大。
这种振动不仅影响到乘客的乘坐舒适度，也会对列车的运行稳定性造成较大的影响。
2. 噪音：轮对轴承受损时，会产生与正常情况下不同的噪音。
这种噪音可以通过对轴承的频谱分析来进行判断，进而确认故障类型。
3. 温升：轮对轴承在运行过程中会产生一定的摩擦热量，但当轴承出现故障时，其温升会明显增加。
因此，通过检测轴承温度的变化，可以初步判断轮对轴承是否存在故障。
二、动车组轮对轴承故障诊断方法1. 震动信号分析：通过对轴承振动信号的采集和分析，可以得到轴承故障的特征频率和谐波频率。
这些特征频率和谐波频率可以作为故障诊断的依据，从而实现对轴承故障的准确诊断。
2. 温升检测：通过在轴承上安装温度传感器，实时测量轴承的温度变化。
当温度突然升高或超过设定阈值时，即可判断轴承存在故障。
3. 声音分析：通过记录轮对轴承工作时的声音，并采用谱分析的方法，可以识别出故障特征频率和振幅，进而判断轮对轴承是否存在故障。
三、动车组轮对轴承故障诊断系统设计与实现1. 传感器：利用加速度传感器、温度传感器和声音传感器等对动车组轮对轴承的振动、温度和声音等参数进行实时采集。
2. 信号处理：对传感器采集到的数据进行滤波、去噪和特征提取等处理，得到轴承故障的特征频率和谐波频率。
3. 故障判断：将提取到的特征频率和谐波频率与预设的故障特征频率进行比对，若存在匹配，则判断轮对轴承存在故障。
轴承高速测试方法
轴承高速测试方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：轴承是工业生产中常用的一种机械零件，主要用于支撑轴承承受的旋转运动或者直线运动的轴，以降低摩擦。
在工业生产中，轴承的耐用性和高速性能是非常重要的指标。
为了保证轴承的高速性能，需要对轴承进行高速测试。
本文将对轴承高速测试方法进行详细的介绍。
一、轴承高速测试的意义轴承在工业生产中承受的压力和速度都非常大，特别是在高速旋转的情况下，轴承的运行稳定性和耐久性更是受到挑战。
对轴承进行高速测试是非常重要的，可以评估轴承的性能指标，提前发现轴承的潜在问题，避免轴承在高速工作时发生故障，确保生产线的正常运行。
1. 轴承高速旋转校正在进行轴承高速测试之前，首先要对轴承进行高速旋转校正。
通过专用设备对轴承进行高速旋转，检测轴承的旋转速度和噪音等参数，校正轴承的旋转误差，确保轴承的高速性能符合要求。
2. 轴承高速磨损测试在轴承高速测试中，需要对轴承进行高速磨损测试。
通过设定不同的高速旋转条件，观察轴承的磨损情况，检测轴承的磨损程度和耐久性能，评估轴承的高速性能。
轴承高速测试主要应用于工业领域，特别是在航空航天、汽车制造、铁路运输等领域。
在这些领域中，对轴承的高速性能要求非常严格，需要经过严格的高速测试来评估和验证轴承的性能指标，确保轴承在高速工作时的稳定性和耐久性。
轴承高速测试方法是评估和验证轴承高速性能的重要手段，通过对轴承的高速旋转、磨损、温升、噪音和振动等参数进行测试，可以全面评估轴承的高速性能，确保轴承在高速工作时的稳定性和可靠性。
轴承高速测试的应用范围广泛，对工业生产的安全和可靠运行有着重要的意义。
希望本文对您了解轴承高速测试方法有所帮助。
第二篇示例：轴承是机械设备中必不可少的零部件，其主要作用是支撑旋转机械的轴承部件，减少摩擦力，以确保机械设备的稳定运行。
而对于一些高速旋转机械设备来说，轴承的高速性能就显得尤为重要。
轴承的高速测试方法就成为了至关重要的环节。
铁路货车滚动轴承故障诊断方法研究
铁路货车滚动轴承故障诊断方法研究1. 引言1.1 研究背景铁路货车是运输重要货物和物资的重要交通工具，其运行安全和效率对经济和社会发展至关重要。
在铁路货车的各个部件中，滚动轴承是承载货车重量和减少摩擦的关键部件之一。
由于长时间运行和大负荷工况的影响，滚动轴承容易出现故障，如磨损、疲劳、错位等，导致铁路货车运行中断，甚至发生事故。
对铁路货车滚动轴承的故障诊断方法进行研究具有极其重要的意义。
通过有效的故障诊断方法，可以及时发现和修复轴承故障，提高铁路货车的运行安全性和可靠性，减少事故发生的可能性。
目前，传统的故障诊断方法在一定程度上已经满足了实际需求，但受限于技术和方法的局限性，依然存在着一些不足之处。
本文旨在探讨基于机器学习、振动信号以及声音信号等先进技术的故障诊断方法，以提高铁路货车滚动轴承故障诊断的准确性和效率，为铁路货车运行安全提供更有力的保障。
1.2 研究目的铁路货车滚动轴承是铁路货运系统中非常重要的零部件，其运行状态直接影响到列车的安全性和运行效率。
由于铁路货车运行环境的复杂性和轴承自身的特点，滚动轴承故障的诊断一直是一个具有挑战性的问题。
本研究的目的在于通过对铁路货车滚动轴承故障诊断方法的研究，提高轴承故障的准确率和效率，从而保证铁路货车的安全运行。
具体来说，研究目的包括：1. 分析铁路货车滚动轴承故障的特点，探讨不同类型故障的表现形式和影响程度，为后续的诊断方法提供依据；2. 分析传统的滚动轴承故障诊断方法的优缺点，总结经验并指出存在的问题；3. 探讨基于机器学习的故障诊断方法在铁路货车滚动轴承故障诊断中的应用前景；4. 研究基于振动信号和声音信号的故障诊断方法，探讨其在铁路货车滚动轴承故障诊断中的可行性和有效性。
1.3 研究意义铁路货车滚动轴承是保障铁路列车正常运行的重要部件，其运行状态直接关系到列车的安全和稳定性。
对铁路货车滚动轴承的故障诊断方法进行研究具有重要的意义。
研究铁路货车滚动轴承故障诊断方法可以提高铁路货车的运行效率和安全性。
铁路安全技术及其对策
铁路安全技术及其对策铁路是我国交通运输的重要组成部分之一，铁路交通的安全问题一直备受关注。
随着科技的发展，一些新的铁路安全技术被不断地提出来并得到了广泛的应用，这些新的技术大大提高了铁路交通的安全性。
本文将简要介绍铁路安全技术以及一些应对策略。
铁路安全技术1. 自动列车控制系统针对列车超速、崩溃或失控、信号系统故障等情况，自动列车控制系统能够自动减速或停车，对列车进行命令控制，以保证列车运行在安全边界范围内。
该系统可加强铁路列车的安全性和运行效率。
2. 车辆轴箱温度控制系统车辆轴箱温度过高会损伤轴承，引起列车报废或事故发生。
轴承温度监测技术通过实时监测轴承温度，确保轴承温度在合适的范围内，降低了轴承过热发生故障的风险。
3. 机车信号通信系统机车信号通信系统采用了现代的控制理念、先进的通信技术和先进的数据处理方法，实现了对机车的全面控制及故障检测。
该系统通过实时监测机车各部分的状态信息，及时掌握车况，为铁路的安全出行保驾护航。
铁路安全的对策1. 细致化管理加强对铁路环境的监管和管理，建立完善的安全管理制度和应急处理机制。
定期进行隐患排查，排除安全隐患，加强铁路安全基础设施建设和维护，保证铁路设施的完好。
2. 保障人员素质铁路人员必须具备良好的安全意识和较高的执行力。
加强铁路人员安全培训和教育，提高全员安全防范意识，对于铁路工人的安全管理，加强管理能力提升和创新。
3. 制度规范完善铁路安全管理机制，加强巡查监管和安全检查，建立安全检查和报告规范。
严格执行安全管理制度，强化责任追究制度，及时修补铁路设备故障和处理车站隐患情况，确保铁路行驶安全。
4. 安全防范更新重视铁路科技更新，发展适应铁路行业的科技成果，提高安全防范的先进程度。
建立铁路新型技术推广应用机制，促进铁路运行更加安全、高效、环保。
结论铁路是国家重要的公共交通工具之一，铁路安全对所有乘客和工作人员都至关重要。
因此，我们应该重视铁路安全，不仅要有安全意识，更要采取一系列的铁路安全对策。
铁路机车滚动轴承试验检测技术
铁路机车滚动轴承试验检测技术发布时间：2023-02-23T05:45:12.678Z 来源：《中国科技信息》2022年第19期作者：李小明、胡笑宇、程巍、陈祝斌[导读] 轴承测试是指在测试设备上对轴承进行仿真、测试、验证和分析的过程。
李小明、胡笑宇、程巍、陈祝斌浙江省机电产品质量检测所有限公司浙江省杭州市邮编：310051摘要：轴承测试是指在测试设备上对轴承进行仿真、测试、验证和分析的过程。
轴承试验技术主要包括模拟技术、驱动技术、载荷技术、测控技术、测试技术等，模拟技术是模拟轴承的装配、运行、承载、润滑、环境等主要工作状态。
轴承测试技术是一项综合性、一体化的技术应用，它涉及到了试验机等硬件技术的发展以及测试方法等方面的理论研究，并在技术上有了长足的发展，其研究的范围和深度也在不断地扩展。
关键词：滚动轴承；试验技术；模拟技术；试验机；试验方法；概述1轴承试验技术内容3.1模拟技术模拟技术包括：结构模拟和环境模拟，模拟轴承的安装、定位、配合关系、旋转、受力、润滑、结构等；环境模拟则包括模拟环境温度、介质、压力、真空、振动等。
通常情况下，对轴承的速度、负载（包括力矩）谱线的动力学仿真是性能测试的基础，其次要模拟轴承的工作温度、压力、振动、尘雾、泥浆、真空、液氮等外界环境，在一些特定的情况下，还必须对轴承的贫油、打滑、冲击等工况进行仿真。
图4是高速铁路牵引电动机轴承的综合仿真实验平台，它是一种典型的轴承仿真技术应用实例。
相对而言，轴承寿命测试以寿命和可靠性作为评价指标，对模拟性的要求稍低，而性能测试则是以轴承的某一性能指标作为检验目标，期望在短期内获得测试结果，其仿真程度往往比使用寿命测试要高。
3.2驱动技术3.2.1三相异步电动机驱动对于通用型轴承的寿命试验，转速低载荷大，一般采用三相异步电机驱动，转速调节采用变频器开环控制，调速精度约2%，配以皮带传动（三角带、同步带等）或传动轴，输出转速一般在8000r/min以内。
CRH_3高速动车组轴温监控系统安全可靠性研究
１ 转 向架轴 温监 控 系统故 障诊 断逻 辑分 析
成立 专项 小组进 行 了攻 关 。
转 向架 轴 温监控 系 统 为 了 提 高对 温 度 异 常 升 高进
行 故 障报警 判断 的准 确度 ， 对温 度检 测 系统检 测到 的温 度 值 合理性 进行 逻辑 评 估 ， 列 车 网络 通讯 质 量 、 拟 对 模
量 输 入设备 的工作状 态进 行评 估 ， 通过传 感 器故 障报警
正常 随速 度变 化 的情况 。由图 １可 以看 出 ， 温的 变化 轴 趋势 相 同 ， 着速 度 的提 高 轴 箱 温度 逐 渐 升 高 ， 着 速 随 随
２ 转 向 架轴温 监控 系统 故 障诊 断逻 辑优 化
度 的降低 ， 度也会 有 所 降 低 ， 度 值 不会 发 生 瞬 间 的 温 温
度３ Ｏ℃时对 应 电压 ４ ． ６ｍＶ， ４ ５ 实测 电压 值 在 一４ ４ｍＶ
他 轴 的轴 承 温 度 没 有 异 常 ， 间部 分 用 不 同 的 颜 色 表 中
左右 （ 测试 时 由于 正 负反 向 ， 以 出现 负 电 压 ） 最 大 峰 所 ，
示 。可 以明显看出， 转向架 １ 轴右侧温度一直 比其他轴
值 一４０ｍＶ， １ ５ 在 ０ｍｓ内 出现 了 ２次 。可见 轴 温输 人
数据 时 刻受 到干扰 。
针 对 轴 温 具 有 一定 的 离散 性 和 受 干 扰 的特 点 ， 对
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机车轴承温度监测毕业论文1 绪论1.1 课题意义机车车辆在运行过程中车轴与轴承之间相互摩擦，容易使轴温升高，温度达到一定程度就会引起燃轴，轻则轴体变形、热轴、固死，造成机破，影响机车的正常运转，重则造成热切轴，车毁人亡，严重影响铁路运输安全，对国家造成巨大的经济损失。
对于机车轴承的温度控制不但可以防止火灾，而且对于延长仪器的工作寿命都有着极其重要的作用。
为此铁道部于2000年颁发了关于机车轴承温度监测报警装置技术条件（暂行）的通知，对机车轴承温度监测报警装置的研制生产提出了明确的规定和严格的技术要求，以便能及时、可靠、准确的对机车轴温进行监测报警，确保机车车辆的安全运行。
以前铁路工人采用手摸的方式对车轴进行温度检查。
在每趟列车进站停稳后，几十名列检工人钻入车下用手触摸轴箱判断温度，工人要在5—10分钟检查完毕，劳动强度，安全保障率低。
后来使用红外线探测轴温装置，当列车通过安装在咽喉道岔处的探测装置时，红外线探头就会将车轴温度情况显示出来，值班列检人员根据显示，就能准确判断这趟列车是否有热轴发生。
红外线探测只须一个人坐在室，仅用一分钟就能把整趟列车的情况探测清楚。
减轻了列检人员的劳动强度，提高了检查的准确性、可靠性和工作效率，更提高了经济效益。
车轴温度随火车运输速度不断变化，长途列车的轴温又是怎样控制呢？所以又有了轴温报警装置。
当轴温超限时，显示器的报警装置便发出声响或红色信号，有关人员即可根据此采取防护措施。
不管列车跑多远，轴温报警装置都能随时发出信号，有效防止热轴、裂轴等重大事故发生，极大地保证了行车安全。
1.2 解决方案那么如何设计一台机车轴承温度监测报警装置呢？DS18B20芯片可以把温度信号直接转换为数字量，而无须A/D转换器与数据调理电路，而且它采用单总线原理，易于电路扩展，只需在相应单总线上继续挂接器件即可。
我们可以利用DS18B20的这些优点，把4个DS18B20连接到轴承的上下左右，组成一个数据采集电路，对轴承的温度进行监测。
系统选用AT89C51作为微处理器。
为了能够根据不同的情况设置不同的超温报警值，系统需要有一个键盘和一个显示以及一个参数保存电路。
系统还需要一个报警电路，当温度超过温度报警值时产生声、光报警。
1.3 本文主要工作（1）键盘显示电路设计。
（2）键盘显示软件设计与编程。
（3）看门狗电路及报警电路设计。
（4）看门狗及报警软件设计与编程。
2 总体设计2.1 系统特点本系统实时地对温度信号进行采集，并送单片机处理，处理结果送LED 显示。
该系统还可以将采集到的值与报警值比较，若超出报警值，则发出声光报警。
本系统有如下特点：1．采用数字式温度传感器，与单片机接口简单，采集到的数据准确可靠。
2．实现4路温度检测，由于采用单总线温度传感器，扩展容易，只要将器件挂接在单总线上即可。
3．有看门狗电路，系统可靠性高。
4．EEPROM保存键盘输入参数，系统掉电后保存的参数不会丢失。
2.2 系统总体设计该系统由数据采集电路，键盘显示电路，报警电路，看门狗电路及E2PROM 组成。
主控机采用AT89C51单片机，完成对4个测温点温度信号的采集、显示、报警。
系统结构框图如图2－1所示。
图2－1 系统结构框图2.2.1 数据采集系统本系统采用数字式温度传感器DS18B20完成对4个测温点温度的数据采集。
DS18B20可以把温度信号直接转换为数字量，而无须A/D转换器与数据调理电路，既简化电路，又提高电路的可靠性。
采用单总线原理，易于电路扩展，只需在相应单总线上继续挂接器件即可，是现代集成式温度传感器的首选器件。
2.2.2 键盘显示系统本系统采用HD7279完成数据输入与数据显示。
HD7279是一片具有串行接口的，可同时驱动8位共阴式数码管的智能显示驱动芯片，该芯片同时能对多达8×8的键盘矩阵的按键情况进行监视，具有自动消除键抖动并识别按键代码的功能，从而可以提高CPU工作的效率。
HD7279和微处理器之间采用串行接口，其接口电路和外围电路简单，占用口线少，具有较高的性能价格比。
2.2.3 报警电路本电路完成系统报警功能，即在温度超出报警值时，发光二极管灯亮，蜂鸣器响，显示报警状态。
2.2.4 看门狗电路及E2ROM看门狗电路及E2ROM本电路采用Xicor公司的X25045芯片。
X25045是可编程看门狗监控E2ROM，它把看门狗电路、电压监控和E2ROM组合在一起，降低了系统成本并减少了对电路板空间的要求。
此芯片实时检测单片机，使其正常工作。
一旦单片机因干扰而程序走失，可通过复位电路使单片机复位，保证系统可靠运行。
该芯片还含有部512字节的E2ROM，可存储键盘输入的温度报警值以及数字式温度传感器DS18B20的序列号，保证掉电时不丢失信息，因而不必每次开机时重新写入这些数据。
X25045还具有允许简单的三线总线工作的串行外设接口和软件协议。
3硬件电路设计在硬件设计的过程中，为使硬件电路简单、可靠、合理，设计的基本思路如下：(1)为简化电路,我们尽可能采用功能强的芯片。
例如本系统中采用的AT89C51，DS18B20，X25045，HD7279A等芯片。
因为功能强的芯片可以代替若干块普通芯片，便于电路设计，使其集成度更高，同时可增强整个电路的抗干扰性。
另外，随着生产工艺的提高，新型芯片的价格不断下降，并不比若干块普通芯片价格的总和高。
(2)在单片机的硬件设计中，很多场合下要考虑以软代硬。
因为硬件多了不但增加成本，而且使系统出故障的机会也增加。
单片机和数字电路本质的区别，就是它具有软件系统。
很多硬件能完成的工作，软件也可以完成。
用软件来代替硬件，其实质是以时间代替空间，因为软件执行过程需要消耗时间，所以，这种代替带来的不足就是实时性下降。
因此，当系统对某些事物的反应有严格的时间限制时，往往增加硬件电路是唯一选择；但对一些实时性要求不是很高的场合，以软件代替硬件是很合算的。
(3)监测电路的设计。
在系统运行过程中有可能出现故障，如何及时采取措施，防止事态扩大，及时向操作者提出报警，这就要求系统具有自诊断功能。
为此，必须为系统设计有关的监测电路。
如本监测仪电路中设计的“看门狗”电路。
(4)一件产品的形成必须考虑其工艺设计，它主要包括面板、配线、插接件等，必须考虑到安装、调试、维修的方便。
另外，硬件抗干扰措施也必须在硬件设计时一并考虑进去。
下面我将对所使用的3种芯片作一详细的介绍。
3.1 单片机本系统的单片机采用AT89C51，它是一种低功耗、高性能的8位单片机，它含4K字节的FLASH程序存储器，可在现场进行在线编程，指令与MCS-51完全兼容。
它含有4K字节的FLASH ROM，128字节的RAM，32条I/O口线，两个16位的定时/计数器，5个中断源，两个优先级，一个全双工串行口，工作频率0-24MHz。
3.1.1 AT89C51单片机的特点AT89C51单片机对于一般用户来说，存在下列很明显的优点：（1）部含有Flash存储器由于部含有F1ash存储器，因此在系统的开发过程中可以十分容易地进行程序的修改。
这就大大缩短了系统的开发周期。
同时，在系统工作过程中，能有效地保存一些数据信息，即使外界电源损坏也不影响信息的保存。
（2）和AT80C51插座兼容AT89C51单片机的引脚和80C51是一样的，所以，当用AT89C51单片机取代80C51时，可以直接进行代换。
这时，不管采用40引脚还是44引脚的产品，只要用相同引脚的AT89C51单片机取代80C51的单片机即可。
（3）静态时钟方式AT89C51单片机采用静态时钟方式，所以可以节省电能。
这对于降低便携式产品的功耗十分有用。
（4）错误编程亦无废品产生一般的OTP产品，一旦错误编程就成了废品。
而AT89C51单片机部采用了Flash存储器，所以，错误编程之后仍可以重新编程，直到正确为止，故不存在废品。
（5）可反复进行系统试验用AT89C51单片机设计的系统，可以反复进行系统试验。
每次试验可以编入不同的程序，这样可以保证用户的系统设计达到最优。
而且随用户的需要和发展，还可以进行修改，使系统能不断追随用户的最新要求。
（6）性价比相对较高现在市场上较为流行的几中品牌的单片机芯片中ATMEL公司的AT89C51单片机芯片的功能能够满足一般用户的要求，而价格较同类产品相比较低。
3.1.2 AT89C51单片机结构简介AT89C51单片机的部结构和80C51相近，主要含有如下一些部件：①803l CPU②振荡电路③总线控制部件④中断控制部件⑤片Flash存储器⑥片RAM⑦并行I／O接口⑧定时器⑨串行I／O接口由于AT89C51片带有EPROM，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即构成单片机最小系统。
由于集成度的限制,该最小应用系统具有如下特点: （1）有可供用户使用的大量1/0口线。
因没有外部存储器扩展，这时/EA 接高电平，P0、P1、P2、P3都可作用户I/0口使用。
（2）部存储器容量有限。
（3）应用系统开发具有特殊性，应用系统程序量不大，外电路简单，便于采用模拟开发手段。
（4）AT89C5l片有EPROM，具有64K数据存储单元，其部资源丰富，芯片功耗较低，其成本低、体积小,可达性好、扩展容易的优点是我们选择它的主要原因。
3.2 键盘显示电路3.2.1 概述键盘实质上是一组按键开关的集合。
通常按键所用开关为机械弹性开关，均利用了机械触点的断合作用。
键的闭合与否，反映在电压上就是呈高电平或低点平。
如果高电平表示断开的话，那么低电平则表示闭合。
所以通过电平的高低状态的检测，便可确定健的闭合与否。
按键按连接方式可分为独立式按键和矩阵式按键。
独立式按键就是各按键相互独立，每个按键各接一根输入线，一根输入线上的按键的工作状态不会影响另一根。
因此，通过检测输入线上的电平状态就可以很容易判断哪个健按下。
独立式按键电路配置灵活，软件结构简单。
但每个键都需要一根输入线相连，故这种按键一般用在按键较少而速度较高的场合。
矩阵式键盘运用于按键较多的场合，它由行线和列线组成，按键位于行线和列线的交叉点上。
很明显，在按键较多的场合，矩阵式键盘与独立式键盘相比，要节省好多的I/O口。
LED显示器是由发光二极管显示字段组成的显示器，有共阴极和共阳极之分。
共阴极LED各发光二极管阴极连在一起，当某个发光二极管的阳极为高电平时，发光二极管点亮，相应的段被显示。
LED显示器包含两种显示方式：静态显示方式和动态显示方式。
静态显示器的亮度较高，而动态显示方显示亮度相对较低，且软件实现要比静态显示复杂。
我们采用显示与键盘操作控制芯片HD7279A与89C51单片机进行串行通讯并通过相应的程控实现了这部分的功能。
其相对于常用的Intel8279可编程键盘、显示接口芯片来讲，具有以下特点：·数据传输采用串行方式，可以少占用CPU的I/O口线·可以直接驱动LED，减少硬件的开销·具有段寻址指令，可方便独立控制LED·自身带有定时电路，外加定时元件可完成对键盘和现实的扫描3.2.2 HD7279A的结构及特点HD7279A是一片具有串行接口的，可同时驱动8位共阴式数码管(或64只独立LED)的智能显示驱动芯片，该芯片同时还可连接多达64键的键盘矩阵，单片即可完成LED显示、键盘接口的全部功能。