單回路控制器的設(shè)計(參考版)
2024-09-06 13:27本頁面
【正文】 該系統(tǒng)的設(shè)計已經(jīng)達(dá)到預(yù)想目的。 該系統(tǒng)將單片機(jī)應(yīng)用到單回路控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一個比較簡單的單回路 PID 控制。 MAX232 獲得正負(fù)電源的另一種方法 在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，我們時常要用到數(shù) /模（ D/A）或者模 /數(shù) (A/D)變換以及其它的模擬接口電路。 8 腳（ R2IN）、 9 腳（ R2OUT）、 10 腳（ T2IN）、 7 腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。由 1 1 1 14 腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。功能是產(chǎn)生 +12v 和12v 兩個電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個部分： 第一部分是電荷泵電路。 30V 的輸入。每個接收器將 EIA/TIA232E 電平輸入轉(zhuǎn)換為 5V TTL/CMOS 電平。（ MAX232與單片機(jī)接口設(shè)計） 串行口接口芯片 MAX232 介紹 MAX232 芯片是美信公司專門為電腦的 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計的接口電路 ,使用 +5v單電源供電。提供了 4 個孤立的光耦中 16引腳塑料 DIP 封裝集電極 發(fā)射極電壓： 55Ｖ（最小值） 經(jīng)常轉(zhuǎn)移的比例： 50 ％（最?。? 隔離電壓： 2500 Vrms （最?。?。 開關(guān)量輸出電路設(shè)計 TLP521 是可控制的光電藕合器件，光電耦合器廣泛作用在電腦終端機(jī)，可控硅系統(tǒng)設(shè)備，測量儀器，影印機(jī)，自動售票，家用電器，如風(fēng)扇，加熱器等 電路之間的信號傳輸，使之前端 與負(fù)載完全隔離，目的在于增加安全性，減小電路干擾，減化電路設(shè)計。 (2) 數(shù)字量輸出通道：有的執(zhí)行部件只要求提供數(shù)字量， 例如步進(jìn)電機(jī)，控制電機(jī)啟停和報警信號等，這時應(yīng)采用數(shù) 字量輸出通道。 主要有三種形式：一種是以若干位二進(jìn)制數(shù)表示的數(shù)字 量，它們并行輸入到計算機(jī)，如撥碼盤開關(guān)輸出的 BCD 碼等； 另一種是僅以一位二進(jìn)制數(shù)表示的開關(guān)量，如啟停信號和限位 信號等；還有一種是頻率信號，它是以串行形式進(jìn)入計算機(jī)的， 如來自轉(zhuǎn)速表，渦輪流量計、感應(yīng)同步器等信號。 開關(guān)的數(shù)字量輸入輸出 (1) 數(shù)字量輸入通道：也稱開關(guān)量輸入通道。 開關(guān)的模擬輸入和輸出 VCC1R E F I N10l s b D B 016D B 117A N G N D9D B 218D B 319D B 420B P L R o f12D B 521D B 622D B 7231 0V s p n13D B 824D B 9252 0V s p n14D B 1026m s b 1 127R E F o u t8S T A T U S28CE6CS3+ V s7A 0 / S C4R / C5 V s111 2/ 82U7A D 57 4 Ap 00p 01p 02p 03p 04p 05p 06p 07p 04p 05p 06p 07p 11p 12p 13p 14V C C + 5V C C + 1 2V C C 1 2C S 2S T S單回路控制器的設(shè)計 9 （ 1）模擬量輸入通道：主要功能是將隨時間連續(xù)變化的模 擬輸入信號經(jīng)檢測、變換和預(yù)處理，最終變換為數(shù)字信號送入 計算機(jī)。輸入緩沖器和輸出鎖存器 輸入緩 沖器是對外部輸入的信號起緩沖、加強(qiáng)以及選通的 作用， CPU 通過讀緩沖器讀入數(shù)據(jù)。 X013X114X215X312X41X55X62X74I N H6A11B10C9V E E7X3U24 0 5 112119 265431A D 5 8 21 0 KRfR11 0 0 0 PC7C A PIM1KA D I N 0C8C A P1M1KA D I N 1ABC單回路控制器的設(shè)計 8 圖 13 12位 AD轉(zhuǎn)換器 AD574 開關(guān)量的輸入輸出 開關(guān)量輸入輸出通道的一般結(jié)構(gòu)形式 開關(guān)量輸入輸出通道一般由三部分組成： CPU 接口邏輯、 輸入緩沖器和輸出鎖存器、輸入輸出電氣接口 (亦即開關(guān)量輸入 信號調(diào)理和輸出信號驅(qū)動電路 )。當(dāng) 8051 的 查詢到 STS 端轉(zhuǎn)換結(jié)束信號后，先將轉(zhuǎn)換后的 12 位 A/D 數(shù)據(jù)的高 8 位讀進(jìn) 8051，然后再將低 4 位讀進(jìn) 8051。 圖 12 八路模擬開關(guān) CD4051與輸入信號濾波電路設(shè)計 信號采樣及轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 8051 單片機(jī)與 AD574A 的接口電路，其中還使用了三態(tài)鎖存器 74LS373 和 74LS00 與非門電路，邏輯控制信號由 8051 的數(shù)據(jù)口 P0 發(fā)出，并由三態(tài)鎖存器 74LS373 鎖存到輸出端 Q0、 Q1 和 Q2 上，用于控制 AD574A 的工作過程。這就是說，通過電阻網(wǎng)絡(luò)，可以把 0000B~1111B 轉(zhuǎn) 換成大小不等的電流，從而可以
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