计算机控制技术实验第一章
前 言
计算机控制技术是机电一体化、自动化、电气控制、电子技术等专业教学的重要基础课程。它可以处理时变、非线性以及多输入、多输出等复杂的控制系统等问题。本套DVCC-ZK3型自动控制实验系统克服了自动控制理论实验中连接复杂、连接不稳定的缺点。通过单元电路的灵活组合,可以构建各种模拟链接和控制系统。学生可以专注于系统电路和系统特性的研究。
该系统采用模块化结构,可灵活构建各种形式和阶段的模拟环节和控制系统,具有二次开发能力。连接系统配置PC机器软件具有许多独特的功能:支持汇编语言和C语言的调试和操作;提供强大的功能CAI课件,方便多媒体教学。DVCC-ZK除自动控制实验外,还可进行计算机控制实验;一机多用。特别是实验系统配备了强大的虚拟示波器,它可以取代传统的交直流数字仪器。通过该仪器,学生可以进一步了解和掌握自动控制理论的基本概念、控制系统的分析方法和设计方法,学习和掌握系统模拟电路的组成和测试技术,提高计算机应用的能力和水平。
本书分为两章,第一章为DVCC-ZK3型计算机控制技术实验主要是关于计算机控制技术的实验;第二章是综合设计实验。
本实验指导书由毛春玉和卜波撰写。由于时间短,知识有限,难免会有一些缺点和错误。欢迎读者批评和纠正。
编者
2010年5月
第一章 计算机控制技术实验
实验一 数/模转换实验
一、实验要求
掌握DAC0832芯片的性能、使用方法及相应的硬件电路。编程控制D/A输出波形使其输出周期性三角波。
二、实验说明
图3-1-1 数摸转换电路图
数/模转换器(P)单元电路图见图3-1-1。
观察数/模转换器(P)单元输出端OUT1.三角波由数字量的增减控制,三角波应分两段产生。数字/模具转换器(P)单元DAC0832的片选CS实验机内固定00H。
示例程序:见DV1源文件,程序流程如图3-2所示。
三、实验内容及步骤
1、运行程序 详见第一部分第二章
2.只要操作,观察实验结果WAVE程序即可,WAVE详细使用程序说明见WAVE软件帮助文本。
3、示波器探头接到P单元OUT插孔,应有0~5V产生三角波。P单元接收示波器探头OUT插孔,应有-5V~5V产生三角波。
注:在观察中,如果用户按下实验板上的RST在继续观察之前,必须重复上述过程
实验二 模/数转换实验
一、实验要求
了解A/D芯片ADC0809转换性能和编程。编程通过0809采样输入电压,转换为数字值。
二、实验说明
A/D转换器大致有三种类型:一种是双积分A/D转换器具有精度高、抗干扰性好、价格低廉、速度慢等优点;二是一次接近法律A/D转换器精度、速度、价格适中;三是并行A/D转换器,速度快,价格昂贵。
实验用的ADC0809属于第二类,八位A/D转换器。典型采样时间为100us。保证编程A/D转换完成后,可在程序中插入适当的延迟代码或监控EOC实现信号电平。后者特别适合中断。
图3-2-1 模/数转换器电路图
模/数转换器Q单元电路图见图3-2-1。
ADC0809的片选在实验机内固定为060H。
由于0809的A、B、C依次接三脚A0、A1、A因此,模拟输入通道IN0~IN7端口地址为060~067。其中IN0与模拟地之间预先接一个5.1K欧电阻,并为外部电烤箱提供端子。IN1~IN5为标准接法,有效输入电平为0V~ 5V。IN6、IN7为双极输入接法,有效输入电平为-5V~ 5V。
模数转换结束信号EOC引出至EOC插孔反向引出EOC/孔。
示例程序:见DV2源文件。程序流程如图3-3所示
三、实验内容及步骤
(1)连接输入信号:I单元中的电位器右侧用短路套短接GND,左侧用短路套短接VF 5V,电位器中心在I单元中KV测孔可得到0V ~ 5V可调信号输出。
(2)I单元电位器的中心KV测孔连接到模/数转换器Q单元IN0。
(3)运行示例程序DV2.详见第一部分第二章。
0由I单元提供V~ 5V经模/数转换器Q单元中的信号输出ADC0809的模拟输入IN0通道采样,采样值从07000开始送到存储单元存放。
(4)观察操作结果:操作程序DV2秒后,按实验机复位键,此时