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计算机控制技术课程设计

姓 名: XXX

专 业: 自动化1101

学 号: 311

所在学院: 电气信息工程学院

2013年1月13日

目录

TOC \o "1-3" \h \z \u 一、设计要求及内容 3

二、实验原理 3

三、功能模块简介 3

四、系统原理图 7

五、控制算法设计及程序流程图 8

六、调试结果与分析 10

七、心得体会 10

参考文献 10

附录 10

一、设计要求及内容

1、了解霍尔器件的工作原理；

2、掌握利用微机技术进行转速测量与控制的基本原理和方法。

3、采用PID控制算法设计、调试系统控制软件，实现直流电机转速的测控，并利用FD-ST8088A实验软件平台或显示器件动态显示所测转速，控制量大小等信息，转速给定由键盘置入。

电机转速控制特性参数见表1。

表 1：电机转速控制特性参考表(5V/42mA)

Vb

1.24

1.25

1.3

1.39

1.49

1.74

1.84

1.97

2.15

2.24

2.8

3.5

4.6

Vc

2.76

2.74

2.7

2.6

2.8

1.5

1

0.8

0.3

0.2

0.1

0.08

0.06

备注

停速

爬速

启速阀值

高速

4、 采用模块化结构编制测控程序，定时中断和测速利用8253 T0、T1编制相应的服务程序,显示相关信息调用INT14。

5、 将调速系统按接线图连接无误后，再将编好的源程序汇编、链接，形成可执行文件并下载到FD-SJ8088进行调试、运行，直到满意为止。

二、实验原理

根据霍尔效应原理，将一块永久磁钢固定在电机转轴上的转盘边沿，转盘随被测轴旋转，磁钢也将跟着同步旋转，在转盘附近安装一个霍尔器件3013T，转盘随轴旋转时，受磁钢所产生的磁场的影响，霍尔器件输出脉冲信号，其频率与转速成正比，测出脉冲的周期或频率即可计算出转速。本实验利用8253定时中断的方法实现此目的。

直流电机的转速与施加于电机两端的电压、电流大小有关。本设计利用DAC0832控制输出到直流电机的电压，电流即通过控制DAC0832的模拟输出信号量来控制电机的转速。当测出电机转速小于设定值时增大D/A输出电压；当测出电机转速大于设定值时减小D/A输出电压，从而使电机以某一转速恒速运转。

三、功能模块简介

1、DACA0832

DAC0832是8位并行、电流型D/A转换集成芯片。这个芯片接口简单、转换控制容易。 D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。

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图1：DAC0832

DAC0832有3种工作方式：

(1) 单缓冲方式;

双缓冲方式;

直通方式。

本实验采用单缓冲方式。

2、8253

8253有6种工作方式：

(1) 方式0：计数结束中断；

(2) 方式1：可编程单稳脉冲；

(3) 方式2：频率发生器(分频器)；

(4) 方式3：方波发生器；

(5) 方式4：软件触发选通信号；

(6) 方式5：硬件触发选通信号。

本实验采用方式2和4。

3、8259A

主要功能：在有多个中断源的系统中，接受外部的中断请求，并进行判断，选中当前优先级最高的中断请求，再将此请求送到CPU的INTR端；当CPU响应中断并进入中断子程序的处理过程后，中断控制器仍负责对外部中断请求的管理。

初始化命令字1寄存器(ICW1)说明如图2所示。

图2: 初始化命令字1寄存器

初始化命令字2寄存器(ICW2)说明如图3所示。

图3: 初始化命令字2寄存器

初始化命令字4寄存器(ICW4)说明如图4所示。

图4: 初始化命令字4寄存器

4、LM324

图 5：LM324引脚图

5、74LS138

74LS138为3线－8线译码器，其工作原理如下：

当一个选通端(E1)为高电平，另两个选通端((/E2))和/(E3))为低电平时，可将地址端(A0、A1、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。

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图 6：74LS138引脚图

6、三极管电极的判别

己知三极管类型及电极,用指针式万用表判别三极管好坏的方法如下:? 1、测 NPN 三极管:将万用表欧姆挡置 "R × 100" 或 "R × lK" 处,把黑表笔接在基极上,将红表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都较小,再将红表笔接在基极上,将黑表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都很大,则说明三极管是好的。? 2、测 PNP 三极管:将万用表欧姆挡置 "R × 100" 或 "R × lK" 处,把红表笔接在基极上,将黑表笔先后接在其余