【正文】 圖 。 硬件電路部分主要包含電源轉(zhuǎn)換 ， 數(shù)據(jù)傳輸電路 ，電平轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)緩沖電路 ， 程序存儲部分等四個部分 。針對本實驗室開發(fā)的存儲測試系統(tǒng)與計算機的數(shù)據(jù)交換問題，提出并設計 ，克服測試儀器數(shù)據(jù)傳輸較慢的缺點，還要有支持熱插拔和便攜的特點。 ? 主要內(nèi)容 ? 串行通信接口電路 ? 并行通信接口電路 ? 通用數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)接口電路 ? 單片機之間的雙機通信 實驗電路圖 圖 并行通信接口電路 ? 接口與系統(tǒng)的連接 ? 圖 I/O接口和外部電路的連接圖。 ? 系統(tǒng)硬件總體設計 ? 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖 。 8 9 C 5 1泵 升壓 電路A / D緩 沖電 路電 流反 饋速 度反 饋位 置反 饋直 流電 源功 率驅(qū) 動電 路D通 訊顯 示圖 單片機控制 PWM直流調(diào)速系統(tǒng)主電路 異步電動機矢量控制系統(tǒng)接口電路 ? 這里設計了一個基于高速數(shù)字信號處理器 ((TMS320LF2407A)為核心的全數(shù)字化矢量控制系統(tǒng)硬件平臺，完成了系統(tǒng)硬件電路的設計及硬件系統(tǒng)調(diào)試，并利用這個硬件平臺進行了初步常規(guī)矢量控制實驗。 ? 單片機控制 PWM直流調(diào)速系統(tǒng)主電路 ? 單片機控制電路圖包括直流穩(wěn)壓源電路、泵升電壓電路、緩沖電路、功率驅(qū)動電路、電流反饋電路、速度反饋電路、位置反饋電路、 A/D轉(zhuǎn)換電路等。由于GTR的系統(tǒng)性能優(yōu)良，現(xiàn)已被廣泛采用?？刂颇K主要用來產(chǎn)生 PWM脈沖信號和電機轉(zhuǎn)動的方向信號；功率驅(qū)動模塊主要由，基極驅(qū)動電路和緩沖電路組成。 總 體 分 析 設 計確 定 硬 件 配 置計 算 I / O 點 數(shù)P L C 選 型I / O 線 路 設 計控 制 線 路 設 計梯 形 圖 設 計控 制 柜 安 裝程 序 輸 入 檢 查模 擬 調(diào) 試修 改 程 序符 合 要 求 ？現(xiàn) 場 安 裝 配 線改 動 線 路 聯(lián) 機 調(diào) 試 修 改 程 序運 行 正 常 ？交 付 使 用Y NN NY圖 總體設計流程圖 ? 電氣控制系統(tǒng) ? 如圖 。單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，系統(tǒng)采用隨機邏輯方式控制。現(xiàn)在的電梯控制多采用可編程控制器來實現(xiàn)。為了適應電梯的迅速發(fā)展，筆者開發(fā)了一套模擬電梯系統(tǒng)。實踐證明，可編程控制器在工業(yè)自動化中的運用和實現(xiàn)工業(yè)控制的智能化、穩(wěn)定性和安全性都具有重要的實際意義。該模型為五層樓電梯控制，電機的正反轉(zhuǎn)由一個正負 12伏的電源供電，所有指示燈由一個正5伏的電源供電；樓層信息由一個 74LS48譯碼芯片驅(qū)動的共陰極的數(shù)碼管顯示。該電梯為五層樓電梯，電梯控制系統(tǒng)的調(diào)速部分主要由三菱 FX2N系列 PLC控制電機來完成。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖 。該測試儀能產(chǎn)生頻率范圍達 100k～ 100MHz，功率范圍為 45dBm～ +l8dBm的掃頻信號，能對被測網(wǎng)絡的頻率特性進行測量，并留有豐富的外圍接口，可以將測量數(shù)據(jù)繪圖通過 LCD顯示或者由打印機打印輸出。其基本設計方法是借助集成開發(fā)軟件平臺，用原理圖、硬件描述語言等方法，生成相應的目標文件，通過下載電纜將代碼傳送到目標芯片中，實現(xiàn)設計的數(shù)字系統(tǒng)。系統(tǒng)原理框圖如圖 。 ? 用戶從機器面板上按鍵輸入命令，數(shù)據(jù)將顯示在字符型 LCD上，并通過串口和 HPI口分別傳輸?shù)胶瘮?shù)信號發(fā)生器模塊的 MCU和 DDS核心板模塊的 DSP上。 ? 系統(tǒng)分為三個部分 :DDS核心板模塊，函數(shù)波低頻信號發(fā)生器模塊，液晶鍵盤人機交互模塊。設計基于 AD9852的多功能直接數(shù)字信號合成源的總體方案。 串 行通 信接 口電 路T M S3 2 0 C5 4 0 2編 解 碼 器多 路 開 關(guān)存 儲 器 譯 碼閃 存 ( 存 放 語 音 數(shù) 據(jù) )控 制 電 路電 話 電 路 鍵 盤 輸 入鍵 盤 編 碼E P R O M ( 存 放 程序 及 初 始 化 數(shù) 據(jù) )L C D 顯 示至 P C數(shù) 據(jù) 總 線地 址 總 線圖 信號發(fā)生器接口電路 ? 本設計主要是針對信號發(fā)生器的。其中， EPROM用于存儲程序和初始化數(shù)據(jù)，高速 RAM用于程序執(zhí)行和數(shù)據(jù)的暫存，程序和數(shù)據(jù)共用兩片高速 RAM，簡化了系統(tǒng)硬件。三是AT89C51主處理器部分，包括 AT89C51處理器、鍵盤顯示電路及 AT89C51與 TMS320C5402接口。 ? 系統(tǒng)硬件總體設計 ? 整個硬件系統(tǒng)包括 3部分 :一是 TMS320C5402DSP處理系統(tǒng)，包括 DSP（ TMS320C5402)、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路等 。 D S PC P L D/ M S T R B/ D SX FR / WA 0 A 1 5D 0 D 1 5M P / M C/ C E/ W E/ O ED 0 D 1 5A 0 A 1 5A 1 5F L A S H圖 ? 利用先進的 DSP技術(shù)來實現(xiàn)電話通信，以此來得到高質(zhì)量的語音效果及多方面的數(shù)字功能。 1嵌入式語音門鎖硬件系統(tǒng)總體設計 A A 電 池M A X 6 6 7電 源 轉(zhuǎn) 換T P S 7 6 7 D 3 1 8電 源 轉(zhuǎn) 換鍵 盤 電 路M I CS S T 3 9 V F 4 0 0 AF L A S HI S P 2 0 3 2 V EC P L DT M S 3 2 0 V C 5 4 1 6D S PT L C 3 2 0 A I C 2 3模 數(shù) 轉(zhuǎn) 換 電 路A F EH D 7 2 7 9 AU L N2 0 0 3 A開 鎖 電 機蜂 鳴 器雙 色 指 示燈8 段 數(shù) 碼管 顯 示圖 語音門鎖硬件系統(tǒng)框圖 ? 2存儲系統(tǒng)接口設計 ? 系統(tǒng)使用 16位并行引導裝載模式構(gòu)建基于 Flash的 DSP脫機獨立運行系統(tǒng)，并使 DSP工作在并行裝載模式下的數(shù)據(jù)容量達到最大，即可以引導裝載最大為 32k的程序代碼，并且在運行程序時DSP所尋址的 64k的區(qū)域 (OOOOHOFFFFH)都可以作為運行時的程序或數(shù)據(jù)區(qū)使用。數(shù)字信號核心處理單元采用 TI公司的 TMS320VC54x DSP，使得在進行數(shù)字信號處理時的速度高于一般的嵌入式單片機。它是生物特征中的語音信號在現(xiàn)代門禁系統(tǒng)中的應用。 ? 嵌入式語音門鎖硬件系統(tǒng)總體設計，按照設計方案，整個嵌入式門鎖硬件主要包括以下單元 :語音信號采集單元、語音信號處理單元、人機接口單元、數(shù)據(jù)存儲單元、外部接口模塊、電源管理模塊、電路板抗干擾等等的設計。在金融安全、數(shù)據(jù)加密、電子商務等各個領(lǐng)域都有很廣的應用潛力，并將在我們的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮日益重要的作用。打印機的種類很多，從它與計算機的連接方式來分，有并行接口打印機和串行接口打印機兩種；從它的打印原理來分，有點陣式打印機、噴墨式打印機、激光式打印機、熱敏式打印機、墨點式打印機、液晶快門式打印機和磁式打印機等七種；從打印的色彩分，有單色、雙色、彩色打印機三種。它具有豐富的畫圖命令，如點、線、矩形、多邊形、圓、弧、以及區(qū)域填充、拷貝、裁剪等操作。這時，應采用該性能的智能圖形控制卡，加上高分辨率的顯示器來實現(xiàn)。 ? 圖 矩陣連接式鍵盤電路示例 顯示器接口 ? 常用的圖形顯示器有兩種， CRT顯示器和平面顯示器。采用這種矩陣結(jié)構(gòu)只需 M條行輸出線和 N條列輸入線，就可以連接 MXN只按鍵。 ? 圖 獨立連接式鍵盤電路示例 圖 獨立連接式鍵盤電路示例 ? ? 為了減少按鍵的輸入線和簡化電路，可將按鍵排列成矩陣式如圖 。 ? 如圖 ，其中 K0～ K3為開關(guān)，K4～ K7為點動按鈕，本書統(tǒng)稱按鍵。 ? 常用的鍵盤有兩種：一種是編碼鍵盤，自動提供被按鍵的編碼（比如 ASII碼或二進制編碼）；另一種是非編碼鍵盤，僅僅簡單地提供按鍵的通或斷狀態(tài)（“ 0”或“ 1”），而按鍵的掃描和識別則由用戶的鍵盤程序來實現(xiàn)。 ? 圖 DAC0832接口電路 圖 DAC0832接口電路 模擬量輸入通道 ? A/D轉(zhuǎn)換器芯片及接口電路 ? 圖 ADC0809和 PC機系統(tǒng)總線的接線圖。該系統(tǒng)共有 8路數(shù)字量輸入和 8路數(shù)字量輸出，可分為兩部分，一部分是地址譯碼部分，用于選通相應的通道；第二部分就是輸入和輸出接口部分。 ? 輸 出鎖存器 ? 輸 出驅(qū)動電 路 ? 送去生產(chǎn)過 程 ? PC總線 ? 地址譯碼電路 ? 圖 數(shù)字量輸出通道結(jié)構(gòu)圖 ? ? 在設計上，一般都將數(shù)字量的輸入通道和輸出通道作在同一塊模板上，這樣可以節(jié)省硬件成本，充分利用計算機的有限資源，方便用戶使用。 ? 1．數(shù)字量輸入通道的結(jié)構(gòu) ? 數(shù)字量輸入通道主要由輸入緩沖器、輸入調(diào)理電路、輸入地址譯碼電路等組成，如圖 。 數(shù)字量輸入輸出通道 ? 數(shù)字量的種類一般分為電平式和觸點式，電平是高電平或低電平；觸點式為觸點閉合或觸點斷開。為此計算機和操作人員之間應設置顯示器和操作器，其中一種是 CRT顯示器和鍵盤，另外一種是針對某個生產(chǎn)過程控制的特點而設計的操作控制臺等。生產(chǎn)過程的各種參數(shù)通過模擬量輸入通道或數(shù)字量輸入通道送到計算機，計算機經(jīng)過計算和處理之后將所得的結(jié)果通過模擬輸出通道或數(shù)字量輸出通道送到生產(chǎn)過程，從而實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的控制。 0 ]VS SI N PI N MXI NXO U TVD DM A X 1 4 6 2A G N D傳 感 器圖 典型應用電路 第 6章 過程通道與人機接口 ? 目的與要求 ? 掌握各種過程通道的結(jié)構(gòu)、原理、設計及使用方法。 ? 由 MAX1462組成的壓力檢測系統(tǒng)如圖 ，從圖中可以看出，它僅需要少量的幾個外圍元件。 偏 置 發(fā) 生 器振 蕩 器+1 2 位 A D C 串 行 E2P R O M 接 口+I S R CB D R I V EI N MA G N DM C SE C SE C L KI N PE D1E D2L I N D A C R E FA M P+A M PVS SA M P O U TVB B U FF S O T C O U TL I N O U TF S O D A CO F S T D A CO T C D A CF S O T C D A CL I N D A CVO U TFO U TFA D JN B I A SVD DVD DP G AA = 1A = 1A = 1VD DVD DVS SM A X 1 4 5 7VB D R I V E16位DACFSO16位DACOFFSET16位DACOFFSET TC16位DACFSO TC16位DACFSO LINEARITYC SC L KD ID OVD DVS SO R G傳 感 器E2P R O M9 3 C 6 6 S O 0 80 . 1 μ F0 . 1 μ F0 . 1 μ F0 . 1 μ F5 0 . 1 μ F0 . 1 μ F5 0 k Ω1 . 5 M Ω4 0 0 k Ω+ 5 V+ 5 V+ 5 V5 k ΩRL I NRS T C