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计算机控制技术课程设计
姓 名: XXX
专 业: 自动化1101
学 号: 311
所在学院: 电气信息工程学院
1月13日
目录
TOC \o "1-3" \h \z \u 一、设计要求及内容 3
二、实验原理 3
三、功能模块简介 3
四、系统原理图 7
五、控制算法设计及程序流程图 8
六、调试结果与分析 10
七、心得体会 10
参考文献 10
附录 10
一、设计要求及内容
1、了解霍尔器件的工作原理;
2、掌握利用微机技术进行转速测量与控制的基本原理和方法。
3、采用PID控制算法设计、调试系统控制软件,实现直流电机转速的测控,并利用FD-ST8088A实验软件平台或显示器件动态显示所测转速,控制量大小等信息,转速给定由键盘置入。
电机转速控制特性参数见表1。
表 1:电机转速控制特性参考表(5V/42mA)
Vb
1.24
1.25
1.3
1.39
1.49
1.74
1.84
1.97
2.15
2.24
2.8
3.5
4.6
Vc
2.76
2.74
2.7
2.6
2.8
1.5
1
0.8
0.3
0.2
0.1
0.08
0.06
备注
停速
爬速
启速阀值
高速
4、 采用模块化结构编制测控程序,定时中断和测速利用8253 T0、T1编制相应的服务程序,显示相关信息调用INT14。
5、 将调速系统按接线图连接无误后,再将编好的源程序汇编、链接,形成可执行文件并下载到FD-SJ8088进行调试、运行,直到满意为止。
二、实验原理
根据霍尔效应原理,将一块永久磁钢固定在电机转轴上的转盘边沿,转盘随被测轴旋转,磁钢也将跟着同步旋转,在转盘附近安装一个霍尔器件3013T,转盘随轴旋转时,受磁钢所产生的磁场的影响,霍尔器件输出脉冲信号,其频率与转速成正比,测出脉冲的周期或频率即可计算出转速。本实验利用8253定时中断的方法实现此目的。
直流电机的转速与施加于电机两端的电压、电流大小有关。本设计利用DAC0832控制输出到直流电机的电压,电流即通过控制DAC0832的模拟输出信号量来控制电机的转速。当测出电机转速小于设定值时增大D/A输出电压;当测出电机转速大于设定值时减小D/A输出电压,从而使电机以某一转速恒速运转。
三、功能模块简介
1、DACA0832
DAC0832是8位并行、电流型D/A转换集成芯片。这个芯片接口简单、转换控制容易。 D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。
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图1:DAC0832
DAC0832有3种工作方式:
(1) 单缓冲方式;
双缓冲方式;
直通方式。
本实验采用单缓冲方式。
2、8253
8253有6种工作方式:
(1) 方式0:计数结束中断;
(2) 方式1:可编程单稳脉冲;
(3) 方式2:频率发生器(分频器);
(4) 方式3:方波发生器;
(5) 方式4:软件触发选通信号;
(6) 方式5:硬件触发选通信号。
本实验采用方式2和4。
3、8259A
主要功能:在有多个中断源的系统中,接受外部的中断请求,并进行判断,选中当前优先级最高的中断请求,再将此请求送到CPU的INTR端;当CPU响应中断并进入中断子程序的处理过程后,中断控制器仍负责对外部中断请求的管理。
初始化命令字1寄存器(ICW1)说明如图2所示。
图2: 初始化命令字1寄存器
初始化命令字2寄存器(ICW2)说明如图3所示。
图3: 初始化命令字2寄存器
初始化命令字4寄存器(ICW4)说明如图4所示。
图4: 初始化命令字4寄存器
4、LM324
图 5:LM324引脚图
5、74LS138
74LS138为3线-8线译码器,其工作原理如下:
当一个选通端(E1)为高电平,另两个选通端((/E2))和/(E3))为低电平时,可将地址端(A0、A1、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。
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图 6:74LS138引脚图
6、三极管电极的判别
己知三极管类型及电极,用指针式万用表判别三极管好坏的方法如下:? 1、测 NPN 三极管:将万用表欧姆挡置 "R × 100" 或 "R × lK" 处,把黑表笔接在基极上,将红表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都较小,再将红表笔接在基极上,将黑表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都很大,则说明三极管是好的。? 2、测 PNP 三极管:将万用表欧姆挡置 "R × 100" 或 "R × lK" 处,把红表笔接在基极上,将黑表笔先后接在其余