【正文】 位+0000 ） 。轉(zhuǎn)換結(jié)束 STS=0。20VIN——模擬信號輸入。BIPOFF——雙極性偏置。圖 4——9A/D574 雙極性輸入電路通過改變 AD574 引腳 12 的外接電路，可使 AD574A 進行單極性和雙極性模擬信號的轉(zhuǎn)換。圖 410 A/D574 與數(shù)字輸出量的連接A/D 轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)連接輸出有兩種方式，一種是 A/D 芯片內(nèi)部帶有三態(tài)輸出門，其數(shù)據(jù)輸出線直接掛到系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線上去。如果 AD574A 直接接到 12 位或 16 位的系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線上，那么可以將 AD574A 的數(shù)據(jù)輸出 DB0——DB11 按位數(shù)接到數(shù)據(jù)總線 D0——D7，而其低 4 位管腳 24——27 上，而管腳 20—23 為 0，這樣 CPU 執(zhí)行兩節(jié)輸入指令就可將轉(zhuǎn)換后的 12 數(shù)據(jù)讀入。而 ADC080ADC0808/0809和 AD574A 都要求用脈沖啟動信號。CPU 檢測到轉(zhuǎn)換結(jié)束信號即可讀取轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)。第二種時中斷方式。CPU 發(fā)出啟動 A/D 命令后，執(zhí)行一個固定的延遲程序，延遲時間正好等于或略大于完成一次 A/D 轉(zhuǎn)換所需的時間，延時到，即可讀取數(shù)據(jù)。結(jié)合我們這次的課題要求，選擇中斷方式。 A/D 轉(zhuǎn)換器D/A 轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)這里指最小輸出電壓（對應(yīng)的輸入數(shù)字量只有最低有效位為“1” ）與最大輸出電壓（對應(yīng)的數(shù)字輸入信號所有有效位全為“1” ）之比。并且，把理想的輸入 /輸出特性的偏差與滿刻度輸出之比，定義為非線性誤差。但是有的產(chǎn)品說明中，只分別給出各項誤差，而不給出綜合誤差應(yīng)該注意，精度和分辨率是兩個不同的概念，精度是指轉(zhuǎn)換后所得的實際值對于理想值得接近程度，而分辨率是指能夠?qū)D(zhuǎn)換結(jié)果發(fā)生影響的最小輸入量，對于分辨率很高的 D/A 轉(zhuǎn)換器并不一定有很高的精度。不同型號的 D/A 轉(zhuǎn)換器，其建立時間不同，一般從幾個毫微秒到幾個微秒。（5）溫度系數(shù)在滿意刻度輸出條件下，溫度每升高一度，輸出變化地百分數(shù)定義為溫度系數(shù)。一般為 5—10V 有得高壓輸出型的輸出電平，則高達 24V—30V 還有些電流輸出型的 D/A 轉(zhuǎn)換器，低的為幾個mA，到幾十個 mA,高的可達 3A。C 之間，較差的轉(zhuǎn)換器工作溫度范圍在 0—70。所以這次我們選擇 12 精度的 D/A 轉(zhuǎn)換器。目前批量生產(chǎn)的 D/A 轉(zhuǎn)換芯片一般都只能接收自然二進制數(shù)字代碼，因此，當(dāng)輸入數(shù)字代碼為偏置碼或 2 的補碼等雙極性碼時，應(yīng)外接適當(dāng)?shù)钠秒娐泛蟛拍軐崿F(xiàn)。②數(shù)字輸出特性。還給出最大輸出短路電流以及輸出電壓允許范圍。如 AD7520,DA1020 等，無輸出電壓允許范圍指標(biāo)，電流輸出端應(yīng)保持公共端電位或虛地，否則將破壞其轉(zhuǎn)換關(guān)系。有些 D/A 轉(zhuǎn)換器并不是對鎖存輸入的數(shù)字量立即進行 D/A 轉(zhuǎn)換，而是只有在外部加了轉(zhuǎn)換控制信號后才開始轉(zhuǎn)換和輸出。根據(jù)上面一系列的分析，再結(jié)合我們課題的要求以及應(yīng)用的廣泛性和價格的合理性我們可選擇 DAC1210 為這次課題中的 D/A 轉(zhuǎn)換器。DAC1210 具有以下特點：線性規(guī)范只有零位和滿量程調(diào)節(jié)；與所有的通用微機處理機直接接口；單緩沖、雙緩沖或直通數(shù)字數(shù)據(jù)輸入；與 TTL 邏輯電平兼容；全四項限相乘輸出。 12 位輸入鎖存器分為 2 個鎖存器，一個存放高位的數(shù)據(jù)，而另一存放低 4 位。當(dāng)為低電平時只能使能輸入鎖存器中的最低 4 位。該信號與—WR 2 結(jié)合時，能將輸入鎖存器中的 12 位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到 DAC 寄存器中。IOUT2—數(shù)模轉(zhuǎn)換電流輸出 2。芯片內(nèi)部的電阻應(yīng)當(dāng)一致使用（不是外部電阻） ，因為它與芯片上的 R—2RT 形網(wǎng)絡(luò)中的電阻箱匹配。VREF 的選擇范圍是10—+10.。 VCC 的范圍在直流電壓 5—15V，工作電壓的最佳值為 15。它是數(shù)字邏輯地。為此，往往用兩級數(shù)據(jù)緩沖器結(jié)構(gòu)來解決 D/A 轉(zhuǎn)換器和總線的連接問題。圖 4——12 中繪出 DAC1210 單緩沖單極性電壓輸出電路原理圖。電液控制系統(tǒng)軟件由控制算法模塊和輸入輸出模塊兩部分構(gòu)成，見下圖圖 5—1 控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)輸入輸出模塊一般不直接參與系統(tǒng)的控制過程，對其運行速度沒有太高的要求，可采用高級語言編寫。實踐證明，該算法無論是對電液或電氣控制系統(tǒng)，一般都有效的。通過實習(xí)參觀，開闊了視野，對機電一體有了更深一步的了解,真正感受到了機電一體化的魅力。在老師的耐心教導(dǎo)下，我一次又一次的克服了困難，迎接寫的挑戰(zhàn)。能使自己終身受用。正在設(shè)計之初，王老師就給我們制定了詳細的計劃，使我們的設(shè)計沿著正確的計劃進行，接下來通過搜集材料和參觀實習(xí)熟悉各個環(huán)節(jié)，在設(shè)計過程中，我們有什么不明白的就請教王老師，他給了我們耐心的講解，我們自始至終給了我們很好的幫助。我們馬上要走上工作崗位，無論將來做什么都應(yīng)該像對待這次畢業(yè)設(shè)計一樣對待。參 考 文 獻[1] ，1991.[2] ，1981.[3] ，水泥，[4] ，水泥，[5] ，青島大學(xué)學(xué)報，15(2)[6] ，楊明輝等，萬能系列液壓式壓力試驗機數(shù)控裝置介紹，水泥 [7] ，微機控制水泥壓力試驗機檢定工具的改進，電氣傳動自動化，22(4)[8] ，改造老式水泥壓力試驗機為恒應(yīng)力加荷試驗機的技術(shù)設(shè)計及實現(xiàn)，江蘇建材，[9] ，韓愛政，新型 HY 一 300 恒加荷全自動水泥材料壓力試驗機，3(5)[10] (氣)直接數(shù)字控制技術(shù)，浙江大學(xué)出版社，[11] ，楊繼隆，液壓及氣動閥直接數(shù)字控制的新途徑，中國機械工程 ，11(3)[12] ，裴翔，姜偉，ZD 數(shù)字電液四通換向閥，機電工程機電一體化文集，1997[13] ，阮健，數(shù)字微小流量閥的試驗研究，機床與液壓，[14] ，組合機床與自動化加工技術(shù)，[15]，候來義，材料試驗機液壓控制系統(tǒng) CAD，液壓與氣動，1994..[16] Andrew. The Case of the Shocking Sealing Machine[J]. FORENSIC CASEBOOK, ECamp。設(shè)計完成之后。及校核，電機的選用，液壓缸類型的選用等，每個細節(jié)我們都要經(jīng)過仔細的校核，查閱相關(guān)手冊。這次設(shè)計不同月以往的設(shè)計，是對四年來所學(xué)知識的考核和貫穿，有一定的挑戰(zhàn)性，所學(xué)過的知識基本都能涉及到，甚至涉及到了沒有學(xué)過的軟件編程部分和單片機。正是對于控制軟件要求的特殊性，采用復(fù)雜的算法和系統(tǒng)的實時性之間存在著矛盾。若取 VREF=10V，按單極性輸出方式，對 DAC1210 輸入數(shù)字 0000,0000,0001 時，其輸出電壓約為 ，它的分辨率比 8 位的分辨率高 16 倍，適用于對數(shù)字量到模擬量轉(zhuǎn)換時分辨率要求更高的系統(tǒng)中6 控制軟件設(shè)計與傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)不同的是，數(shù)字控制系統(tǒng)基本控制方法的實現(xiàn)是靠軟件程序?qū)崿F(xiàn)的，這一方面使得控制方法或控制參數(shù)修正變得十分方便；另一方面，隨著計算機運行速度的提高，采用復(fù)雜及運算量大的控制算法成為可能。加一個運算放大器可構(gòu)成單極性電壓輸出電路，加兩個運算放大器則可構(gòu)成雙極性電壓輸出電路，對于電壓輸出方式，應(yīng)選擇電壓輸出極性和工作象限，若控制對象只要求一個方向的控制信號，則可選用單極性輸出，若要求兩個方向的控制信號，則應(yīng)選用雙極性輸出，同樣位數(shù)的 D/A 轉(zhuǎn)換器，在雙極性輸出的幅值與單極性輸出的復(fù)制相通的情況下，分辨率就降低了，但能得到正、負輸出控制信號，故在控制系統(tǒng)中經(jīng)常采用。比如第一次執(zhí)行輸入胡指令送出數(shù)據(jù)的低 8 位，第二次執(zhí)行輸出指令再送出數(shù)據(jù)的高 4 位。它是模擬電路部分的地。VCC — 數(shù)字電源電壓。VREF—基準(zhǔn)輸入電壓。RFB—反饋電阻。IOUT1—數(shù)模轉(zhuǎn)換器電流輸出 1?！猈R 2 能使能—XFER。Byte1/—Byte2——字節(jié)順序控制。—CS—片選（低電平有效） —CS 將使能—WR 1.—WR1—寫入 1（低電平有效） ，—WR 1 用于將數(shù)字數(shù)據(jù)（DI）送到輸入鎖存器。內(nèi)部有輸入寄存器和 DAC 等寄存器兩個緩沖輸入寄存器；一個精密硅一硌R—2RT 形網(wǎng)格和 12 個 CMOS 電流開關(guān)；是電流相加型 D/A 轉(zhuǎn)換器。④參考源。D/A 轉(zhuǎn)換器對數(shù)字量輸入是否具有鎖存功能將直接影響與 CPU 的接設(shè)計。而與輸出端得電壓大小無關(guān)。手冊上通常給出在規(guī)定的入?yún)⒖茧妷杭皡⒖茧娮柚碌臐M碼（全 1）輸出電流 I0。對于不同的 D/A 芯片，輸入邏輯電平要求不同。但這些配置狀況對 D/A 接口電路設(shè)計帶來很大的影響，主要有：①數(shù)字輸入特性。D/A 轉(zhuǎn)換器的選擇要點D/A 轉(zhuǎn)換芯片主要性能指標(biāo)的選擇在 D/A 接口設(shè)計的實際應(yīng)用中，用戶在選擇時要考慮的是用位數(shù)表示的轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換時間。（9）工作溫度范圍由于工作溫度會對運算放大器和加權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)等產(chǎn)生影響，所以只有在一地 ing的溫度范圍，才能保證額定精度指標(biāo)。通常把滿量程電壓變化的百分數(shù)與電源電壓變化的百分數(shù)之比稱為電源抑制比。例如，單片集成 D/A 轉(zhuǎn)換器 AD5741 的建立時間為：當(dāng)其輸出達到滿意刻度值177。所建立時間，系指數(shù)模轉(zhuǎn)換中的輸入代碼有滿意度值的變化時，其輸出模擬信號電壓（或模擬信號電流）達到滿刻度值177。%FSR(FSR 為滿刻度的英文縮寫)轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度以最大的靜態(tài)轉(zhuǎn)換誤差的形式給出。有時，也用數(shù)字輸入信號的有效位數(shù)來給分辨率。若控制對象只要求一個方向的控制信號，則可選用單極性輸入，如要求兩個方向的控制信號，則應(yīng)選擇雙極性輸入，在這里我們必須對 AD574 進行調(diào)零，所以有正負之別。當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換時間較短時，宜用查詢方式或延時方式。第三種是固定的延遲程序方式。第一種是程序查詢方式。（2）轉(zhuǎn)換結(jié)束信號及轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，A/D 轉(zhuǎn)換芯片輸出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。啟動信號有電平啟動和脈沖啟動兩種方式。.AD574A 的數(shù)據(jù)輸出線也有三態(tài)輸出門，可直接連接數(shù)據(jù)總線。14 腳的輸入電壓范圍分別為 0——+20V（單極性輸入時）或10 ——+10（雙極性輸入時） ，1LSB 對應(yīng) 。若控制對象只要求一個方向的控制信號，則可選用單極性輸入，如要求兩個方向的控制信號，則應(yīng)選擇雙極性輸入，在這里我們必須對 AD574 進行調(diào)零，所以有正負之別，必須選用雙極性輸入。10V。單極性 0——10V，雙極性 177。12/—8 端接 PIN1(VLOGIC)時，數(shù)據(jù)按 12 位形式輸出；12/—8 端接 PIN15(DGND)時，數(shù)據(jù)按 8 位形式輸出；STS——轉(zhuǎn)換狀態(tài)信號。啟動：CE=—CS=0、R/—C=0,R/ —C=0 時，轉(zhuǎn)換開始，啟動負脈沖，400ns。R/—C——讀 /轉(zhuǎn)換信號。AD574 為 28 引腳雙列直插式封裝各引腳功能如下：DB0——DB1112 位數(shù)據(jù)輸出，分三組，均帶三態(tài)輸出緩沖器。三組電源：+5V,Vcc(+12V—+15V), VEE(12—15V)。輸出為 12 位，即 DB0——DB11。1/2LSB。1/4SB。分辨率為 12 位，轉(zhuǎn)換時間 15—35us。3)AD574 的介紹AD574A 是美國模擬器件公司生產(chǎn)的 12 位主次逼近型快速 A/D 轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換時間僅 20——100ns 即轉(zhuǎn)換速率可達 1050MSPS。用不同的原理實現(xiàn)的 A/D 轉(zhuǎn)換器其轉(zhuǎn)換時間是大不相同的。只要不低于它們就行，選的太高既沒有意義，而且價格還有高很多。下面從不同角度介紹選擇 A/D 轉(zhuǎn)換器的要點（1） 如何確定 A/D 轉(zhuǎn)化器的位數(shù)A/D 轉(zhuǎn)換器位數(shù)的確定與整個測量系統(tǒng)所要測量控制的范圍和精度有關(guān)，但又不能唯一確定系統(tǒng)的精度。應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用要求查器件手冊，選擇使用的型號，超過工作溫度范圍，將不能保證達到額定精度指標(biāo)。（7） 工作溫度范圍較好的 A/D 轉(zhuǎn)換器的工作溫度為40—85。一般幾 us——幾百 ms，逐次逼近時 A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間為1—200us。 ，而 8 位 A/D 的相對精度為1/28100%≈% 。1/21SB相對精度與絕對精度想色，所不同的是把這個最大偏差表示為慢刻度模擬電壓的百分數(shù)，或用二進制分數(shù)來表示相對應(yīng)的數(shù)字量。有絕對精度和相對精度兩種不同的而表示方法。（3） 量化誤差量化誤差是由 ADC 的有限分辨率而引起的誤差。轉(zhuǎn)化器的分辨率定義為滿刻度電壓與 2n 之比值，其中 n 為 ADC 的位數(shù)，例如：具有 12 位分辨率的 ADC 能偶分辨出滿刻度的 1/212 或滿刻度的 %。 A/D、D/A 轉(zhuǎn)換器由 A/D 和 D/A 關(guān)系到系統(tǒng)的精度，而精度是恒應(yīng)力水泥壓力機得生命。該系列的電路結(jié)構(gòu)完全一樣，僅某些電氣參數(shù)有些不同，其特點是：采樣速度高，保持電壓下降速度慢，精度高等，下圖中，CH 為外接保持電容，其值的選擇取決于維持時間的長短。其工作原理如下： U0 Ui圖 46 采樣保持器表 41 真值表輸入狀態(tài) 接通信號 輸入狀態(tài) 接通信號INH C B A CD4051 INH C B A CD40510 0 0 0 0 1 0 0 40 0 0 1 1 0 1 0 1 50 1 1 0 2 0 1 1 0 60 0 1 1 3 0 1 1 1 7當(dāng)控制開信號為高電平（即采樣階段） ，模擬開關(guān) K 閉合，輸入信號通過放大器 Al 向電容 C 充電進行轉(zhuǎn)換，在這階段，希望電容電壓維持穩(wěn)定的時間越長越好。由此可知，若轉(zhuǎn)換時間一定，則轉(zhuǎn)換誤差與信號的頻