参数设置模块的功能就是进行待定数据的输入，实现人机对话。在试加重振动测试之前，需对试加重的大小，试加重的位置进行设置。
系统启动后，当按下的键为参数设置功能键时，屏幕显示试加重大小及试加重位置。当数据参数输入完毕后，按下确认键以示确认。如果按下的第一个键为确认键，则不改变存储器中的原有数据，直接进入下一行参数的设置。依次设置完所有参数后，系统退出参数设置功能模块。程序框图如下：
图18 参数设置框图
不平衡量的计算
根据三点法原理就可以轻松计算出原始不平衡量的大小和位置，启动不平衡量计算模块，对原始振动测振模块和试加重模块求得的振动幅值代入测幅测振的计算公式中，通过计算得到不平衡量的大小和位置，然后送显示。
图19 不平衡量计算框图
二重自相关子程序
二重自相关的目的就是抑制并衰减除不平衡量引起的工频分量外的其他频率分量及随机噪声信号，通过二重自相关运算后，可得到比较理想的工频正弦信号，从而确定转速信息。具体流程如图20所示：
图20 二重自相关子程序
工频计算子程序
经过二重自相关处理后的信号主要有不平衡量引起的工频信号，可以近似的看成一个标准的正弦信号，此时可采用计算两个正弦信号的峰峰值之间的时间来估算转速信号，继而测算出工作频率。
首先对振动正弦信号做分析：对于一个正弦信号的波峰，有一个“爬坡”和“坡”过程，利用这一性质，就可以准确找到每一个波峰，而相邻两个波峰之间的时间差即为正弦信号的周期。具体实现时，将每次采集得到的振动值与前一次的振动值进行比较，若振动值是在不断增加，则还处于“爬坡”过程，当振动值不在增加时，说明已处于“下坡”阶段，记录前一次处于“坡”过程的最大值并记录其采样点序列值。重复前面的方法再进行一次峰值的采集，再次记录第二次峰值对应的采样点时序值，两次根据两次时序值的差值乘以采样时间即为正弦信号的周期。具体流程图如下所示：
图21 周期计算程序流程图
互相关子程序
通过二重自相关后，振动信号主要有工频分量构成，此时对信号进行相邻两峰值之间的时间差，就确定了工作转速。为了提取出有不平衡量引起的振动信号，对作频率构造正弦与余弦的互相关函数，对原始振动信号和试加重振动信号进行互相关运算，就可以得到原始振动的幅值与试加重振动的幅值。根据互相关原理，对互相关流程图如图22设计：
图22 周期计算流程图
量程切换子程序
量程切换程序流程如图23所示，从理论上讲，上限换挡的判断条件应为：读数值(Rx)>接近满刻度值(M)，下限换挡的判断条件为：(Rx)<1/2M。为了防止由于测量系统的不稳定和被测量值的不稳定造成在两档间的频繁切换，自动换挡都需要有个换挡衔接区(裕度D)，因此下限换挡的判断条件应为:( Rx)<1/2M-D。
图23 量程切换的程序流程图
屏幕显示子程序
液晶显示程序框图如图24所示，根据液晶显示模组的编程原理，先对液晶进行初始化并对底层接口驱动进行扩展编程，本系统中用到的字符有汉字、数字、字母和标点符号等几
种类型，为了取得不同的显示效果，采用两种不同的点阵格式进行显示。数字、字母及标点以8*16的点阵格式，汉字以16*16的点阵格式进行显示，根据要显示字符的不同相应的选择显示子程序。
图24 液晶显示框图
按键子程序设计
按键程序的流程如图25，主要完成了键盘的初始化和按键扫描工作。在初始化过程中，主要完成了键盘中断的初始化及中断优先级的设置。在进行按键扫描工作时，首先应该利用单片机的l/O口使得列线输出全为低电位，然后判断是否有键按下；如果有键按下，进行按键消抖，然后再利用单片机的1/O次输出各列为低电平，其余为高电平，以判断按键的具体位置;定按键的具体位置后，等待按键释放，返回按键值。根据按键返回的值再执行按键处理程序。
图25 按键程序流程图
小结
由传感器采集进来的信号不仅包括有不平衡振动引起的工频信号，有可能还存在转子
不对中产生的半倍频信号，有其他原因引起的多倍频信号，还有随机噪声信等等，如果对这些信号都不能进行很好的识别，就不能准确反映实际不平衡情况。本系统根据测幅整机动平
衡原理设计，首先由振动传感器测得振动信号，并通过二重自相关运算，得到工作转速。利用转速信号构造互相关函数，通过互相关运算最终得到原始振动的幅值和试加重后振动的幅值，通过三点法计算出不平衡量的大小和相位。
该仪器以STC12C5410AD为微处理器，以键盘输入、液晶输出进行人机交互，集信号采集、数据处理、不平衡计算、结果显示等多种功能为一体，不再仅仅只是测试仪器，而成为可实现自动分析、自动计算、人机对话的智能化仪器。