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/d 轉(zhuǎn)換器采集和8 位數(shù)字輸入端口送入到計算機中;接收機的增益由d/a 轉(zhuǎn)換器輸出的模擬電壓控制,接收機的通道選擇和狀態(tài)切換由8 位數(shù)字量輸出端口輸出的信號控制;液晶顯示器的控制通過并行端口完成, 信號顯示系統(tǒng)將顯示的信息輸入到液晶控制器,由液晶控制器實現(xiàn)顯示的控制。 圖1 電動投彈器數(shù)據(jù)采集與控制電路原理框圖 采集電路主要由8 路12 位的a/d 變換器、3 路12 位的d/a 變換、信號控制器接口、8 位數(shù)據(jù)輸入和輸出口。8 路a/d采用max197 芯片;3 路d/a 由兩片dac1210 和一片max501 實現(xiàn);lcd 接口與投彈信號顯示卡連接, 控制液晶顯示屏;輸入、輸出口分別采用74hc245 八位雙向總線收發(fā)器和74hc377 八位鎖存器。 2 系統(tǒng)電路設計與實現(xiàn) 2.1 地址分配 地址分配由譯碼電路完成, 譯碼電路采用了一片74hc138 和一片74hc139,對sa0-sa9 低10 位地址進行譯碼。pc 機內(nèi)部地址從300h-35fh 為空地址,因此本系統(tǒng)各端口的地址分配也要符合這一規(guī)定。 當cpu 總線在非dma 讀寫周期,aen 信號為
不穩(wěn)定,給調(diào)試工作帶來了極大的不便。此外,在旋轉(zhuǎn)機械的起動、停止和試運轉(zhuǎn)過程中,還需要測量其轉(zhuǎn)速(頻率)及記錄其變化過程。本文介紹一種由單片機組成的同時兼具信號發(fā)生和頻率測量的智能信號裝置,它充分發(fā)揮單片機智能控制的特長,具有體積小、重量輕、能發(fā)生超低頻信號、可編程模擬旋轉(zhuǎn)機械的動態(tài)過程等一系列優(yōu)點。1 系統(tǒng)組成 智能信號裝置以8031為主芯片構(gòu)成,其系統(tǒng)組成如圖1所示。其中2764用于存放工作程序,6116用于存放編程參數(shù)、控制參數(shù)、信號設定值及測量結(jié)果,8279用于鍵盤掃描和顯示參數(shù)信息,dac1210用于模擬輸出,8254用來產(chǎn)生高精度的方波信號和擴展頻率測量的分辨率和精度。2 頻率測量 頻率測量原理見圖1,被測信號經(jīng)濾波、整形、二分頻后送至8254的gate0口,由方波的正半周啟動16位計數(shù)器。計數(shù)器的溢出次數(shù)由8031的 int0計數(shù),方波的下降沿申請int1中斷讀取8254計數(shù)器0的計數(shù)值和溢出次數(shù)。顯然,由于二分頻的作用,所測之值即為被測信號的周期。即:t= c/f0(式中:f0———8254的時鐘頻率;c———計數(shù)值) 3 信號發(fā)生 設置有方波和正弦波兩路信號
板與pc機一起組成控制器外,所設計的目標板只需插上eprom及dsp芯片,即可脫離開發(fā)板及pc機,作為控制器獨立工作[1]。 下面介紹a/d及d/a轉(zhuǎn)換電路。 1.1 a/d轉(zhuǎn)換電路的設計[1] a/d轉(zhuǎn)換器采用轉(zhuǎn)換頻率為200khz的12位高速器件ad678kd,將ad678kd設計成雙極性同步工作方式,數(shù)據(jù)從低12位輸入。tms320c25與ad678kd連接原理圖見圖2。 1.2 d/a轉(zhuǎn)換電路的設計[1] d/a轉(zhuǎn)換芯片采用電流建立時間為1μs的12位d/a轉(zhuǎn)換芯片dac1210,設計成雙極性工作方式,數(shù)據(jù)從高12位輸出,見圖3。 2 控制器控制軟件的設計 2.1 控制策略的選取 pid 控制是控制理論中技術(shù)成熟且應用廣泛的一種控制方法,它是在長期的工程實踐中總結(jié)形成的一種控制方法,其典型結(jié)構(gòu)(如p、pd、pid)參數(shù)整定方便,結(jié)構(gòu)改變較靈活,在大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)過程中控制效果較為顯著。此外,由于目前大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)對象的動態(tài)特性還不能完全被人們掌握,得不到精確的數(shù)學模型,難以用一般控制理論進行分析和綜合,而pid控制在自動調(diào)節(jié)的基礎上還保留有人工參與管理玫便于參數(shù)
息,以d/a輸出控制變頻器實現(xiàn)變頻技術(shù)與伺服控制技術(shù),來調(diào)節(jié)或啟停電機,實現(xiàn)馬達的速度調(diào)節(jié)控制、位移量控制,力量保持控制等多種功能;利用算法實現(xiàn)了對力量傳感器的分階段校正、單位變換、多種保護,解決零點漂移,保證系統(tǒng)可靠穩(wěn)定。試驗機人機接口方便,系統(tǒng)的功能多、性價比高。 圖1 試驗機機臺 4 ls7266r1的應用 4.1 硬件電路設計 圖2為ls7266r1在電子式萬能材料試驗機中的硬件設計原理框圖。采用華邦的w78e58b高性能單片機,24位adc7710轉(zhuǎn)換器,24位dac1210轉(zhuǎn)換器,24位ls7266r1計數(shù)器,8 kb flash ram存儲器28c64,內(nèi)置鋰離子電池的ds12887時鐘,串行接口芯片max232,帶看門狗的非易失性存儲器x25045等組成。通過三總線(數(shù)據(jù)、地址、控制)與ls7266r1求積計數(shù)器相連,輸出2路脈沖分別送到x和y通道計數(shù)。 圖2 硬件原理框圖 圖2中,w77e58b 80c51系列的單片機,有40引腳,256字節(jié)的ram和36 kb的flash eprom快閃存儲器,可多次編程寫入,有兩個全雙工串行口,有12個中斷源
DAC1210 MICRO-DAC12位、μP兼容的雙重緩沖數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
其特點如下:
?、?2位分辨率。
?、趦H有零和全刻度調(diào)整的線性制定。
③直接接口到所有流行的微處理器。
?、茈p緩沖器、單緩沖器或流通數(shù)...
DAC1210與PCXT總線I/O口兼容,參考電壓由外部電路提供,12位數(shù)據(jù)并行傳輸,采用雙寄存器結(jié)構(gòu)。由于采用并口連接...
僅有零和全刻度調(diào)整的線性指定;直接接口到所有流行的微處理器;雙重緩沖,單緩沖或流通數(shù)字數(shù)據(jù)輸入,邏輯輸入符合了TTL電壓等級規(guī)格(1.4V邏輯門限值);基于±10V基準一四象限乘法的工作;如果理想則獨立操作(無μP);所有端口都保證了12位的單調(diào)性;DAC1230系列是引腳兼容的具有DAC0830系列8位MICRO-DACs;
dac1210與pcxt總線i/o口兼容,參考電壓由外部電路提供,12位數(shù)據(jù)并行傳輸,采用雙寄存器結(jié)構(gòu)。由于采用并口連接,所以其轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)速度很快(≤1μs)類似型號有dac1208、dac1209、mp1209、mp1210,常用在工業(yè)自動化控制和自動測量電路中。如圖所示為其典型應用電路。 來源:university