计算机控制技术实验指导报告
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14.9 积分
实验一 A/D转换D/A转换 2实验二采样与维护 5实验三 数字滤波器 11实验四 积分分离PID控制实验 14实验五最小拍控制系统 18实验一 A/D转换D/A2011年转：2011年 月 日 实验地点：H动态控制原理室K2-406实验目的：掌握A/D、D/A转换工作原理，ADC0809、DAC应用于0832、8255、8253。重点：A/D、D/A各参数之间的关系在转换中输入输出。重点：A/D、D/A各参数在转换过程中输入输出之间的关系。多媒体计算机，TKKL-4型控制理论/计算机控制技术实验箱准备知识：输入输出接口的基本概念，接口芯片（端口）地址分配。熟悉虚拟示波器和应川的调节， 实验箱上电压表的使用、各单元电路模块的引线位置和用途、电位器的调节方法。实验线路原理图：图11 A/D、D/A转换电路实验原理：CPU的DPCLK信号与ADC0809单元电路的CLOCK相连作为ADC0809时钟信号。ADC0809芯片输入选 通地址码A、B、C选通输入通道1为1状态N7。通过电位器W41给A/D变换器输入-5V? 5V的模拟 电压。8253的2#口用于5ms定时输出0UT2信号启动A/D变换器。由8255 U A输入模式。A/D转换的 数据通过A 口采入计算机，送到显示器上显示，并由数据总线送到D/A0832变换器输入端。选用CPU 地址输入信号10Y0为片选信号(CS), X1OW写信号(阪)，D/A变换器的口地址为OOHo调节W从显示器上可以改变输入电压A/D变换器对应输出的数字，这个数字也是D/A 输入数字的变换器。A/D、D/A实验内容及步骤(见图1-2)⑴按图1-1接线。山单元分别使用短路块ST与 5V短按;UX与4单元 5V, Z与-5V短 接。其它画“?线需要B行连接。(示波器的CH1通道接U15单元的OUT端)连接后，连接电源。(2)对U15 D/A转换单元调零。(按实验箱上的复位键，在调试窗口出现WELCOME TO YOU”) 用U16单元电压表毫伏档监测U15 D/A转换 单元OUT端电压，调整U15单元103电位器 使电压表显示00。(3) 将U4单元中W41输出调至-5V,执行 监控中的程序(G二F000： 1100/)。如果程序 正确执行，将在显示器上显示“00”。主程序収A/Dflt并送D/A(4) 将W依次调整41，使用U16交/直流数字 单独检测电压表A/D输入电压和D/A的输 出电压。观察显示器，记录相应的数字和D/A 填写F表11—io图1一2 A/D. D/A模拟输入电压转换流程表11(V)测量值显示数码(H)模拟输出电压的测量值(V)测量值-500-500800 5FF5⑸AD按图1-3改变转换的量化特性U4输出Y至U13A/D输入转换单元IN7的连接，即添加反向放大器，其他线路与 图 1—1。图1-3 AD转换量化特性测试① 川U16交/直流数字电压表监测A/D输入电压为0V连续调整附近A/D输入电压，观察排序 对单位进行误差和量化。 ②测出A/D输入电压在0V附近土壤5个量化单位的数值，记录相应的数字，如表1-2所示： 表1-2模入电压(mV)-1960196数字罐(H)7B8085③根据表1-2绘制AD转换的最化特性图。分析实验结果① 输入和输出关系在表1-1中② 表1-2中最化特征关系思维题：A/D输入通道可以做其他选择吗？分析实验结果① 输入和输出关系在表1-1中② 表1-2中最化特征关系思维题：A/D输入通道可以做其他选择吗？如何实现？结果评价：2011年2011年2011年及保持实验时间 月 日 实验地点：自动控制原理室K2-406实验目的：掌握采样定理，8253工作原理，A/D、D/A信号发生器的转换和应用。重点:采样定理，信号发生器调整。主要实验仪器设备：多媒体计算机，TKKL-4型控制理论/计算机控制技术实验箱准备知识：输入输出界面的基本概念、虚拟示波器的调整和应川采样定理。 实验内容：实验2.采样实验1原理：信号发生器U1单元的OUT通过端输出抛物线信号A/D转换单元U13的IN7端输入。计算 采样时启动机器A/D转换器将数字量转换到实验箱8255 口 A, 口 A设置输入模式。CPU将输入的 直接发送数字量D/A转换单元U15,在U15单元的OUT端输出相应的模拟信号。如图2-1所示，在时 除间丫外，计算机输出为零D/A并将其转换，因此t外输出为零。t的时间：10msOUTCPUOUT—sJ1U13U15| U1A/DCD/AC丿/ MJ11.” 一 采样实验原理图2接线图：见图2-2。图2-2采样实验接线图3采样周期T设置:计算机用8253产生定时中断信号，定时10ms,并在2F60H单元存储倍数Tk 可取01H?FFH,采样周期T=TkX10ms,所以T的范围是10ms?2550ms,改变Tk即可以确定T。4实验程序流程图：见图2-3程序流程图2-35实验内容及步骤① 先按图2-2连线，U1信号发生器单元中的信号发生器S11置抛物线档，S12置T3档。川短路块短接S 与ST。② 用示波器观察U1单元的OUT端部波形，调整W12使其不高于5V,调Wl 1使T1周期约2s。③ 选定TK = 0411,将2F60H单元存入TK。(输入调试窗口:E2F60/ ,待调试窗口显示0000:2000:2000F60=CC-从键盘输入04// ,即将Tk二04H存入2F60H川动采样程序(进入调试窗口) G二F000： 11A2/)。⑤ 木实验选川普通示波器，川示波器对照观察U1单元的OUT端与U15单元的OUT端波形，观察完停 机。⑥ 选择若干TK值(可取01H?FFII),重复③、④、⑤，观察不同采样周期T的输出波形。⑦ 调节U信号发生器单元W11,使T1约0.3s,使其不超过5V,垂复步骤③、④、⑤。6. 实验结果(绘制输出波形)Tk 二 04HTk=02HTlO5HTk=10H7. 实验结果分析8思考问题：采样周期T必须满足哪些条件？ T越小越好，越大越好。为什么?实验2. 2保持实验1. 原理：计算机(CPU)计算机在采样时间定时使用8253A/D此时，设备启动信号A/D器件(ADC0809) 将 关键词： 计算机控制 技术 实验 指导 报告
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