《计算机控制系统实验》指导书新编.doc

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1、目录目录1实验一数据输入输出通道2实验二信号采样与保持5实验三数字PID控制7实验四直流电机闭环调速控制9实验五温度闭环数字控制11实验六最少拍控制器的设计与实现13附录……………………………………………………………………………….15实验一数据输入输出通道实验目的：1.学习A/D转换器原理及接口方法，并掌握ADC0809芯片的使用。2.学习D/A转换器原理及接口方法，并掌握TLC7528芯片的使用。实验设备：PC机一台，TD-ACC+实验系统一套，i386EX系统板一块实验内容：1.编写实验程序，将－5V~+5

2、V的电压作为ADC0809的模拟量输入，将转换所得的8位数字量保存于变量中。2.编写实验程序，实现D/A转换产生周期性三角波，并用示波器观察波形。实验原理：1.A/D转换实验ADC0809芯片主要包括多路模拟开关和A/D转换器两部分，其主要特点是：单电源供电、工作时钟CLOCK最高可达到1200KHz、8位分辨率，8个单端模拟输入端，TTL电平兼容等，可以很方便地和微处理器接口。ADC0809芯片，其输出八位数据线以及CLOCK线已连到控制计算机的数据线及系统应用时钟1MCLK(1MHz)上。其它控制线根据实验要

3、求可另外连接(A、B、C、STR、/OE、EOC、IN0～IN7)。实验线路图1-1为：图1-1A/D转换实验接线图上图中，AD0809的启动信号"STR"是由控制计算机定时输出方波来实现的。"OUT1"表示386EX内部1＃定时器的输出端，定时器输出的方波周期＝定时器时间常数。ADC0809芯片输入选通地址码A、B、C为"1"状态，选通输入通道IN7；通过单次阶跃单元的电位器可以给A/D转换器输入－5V~+5V的模拟电压；系统定时器定时1ms输出方波信号启动A/D转换器，并将A/D转换完后的数据量读入到控制计算

4、机中，最后保存到变量中。参考流程：图1-2A/D转换参考程序流程实验步骤：（1）打开联机操作软件，在编辑区编写实验程序。检查无误后编译、链接。（2）按照图1-1接线(注意：图中画"o"的线需连接)，检查无误后开启电源。（3）装载完程序后，系统默认程序的起点在主程序的开始语句。用户可以自行设置程序起点，可先将光标放在起点处，再通过调试菜单项中设置起点或直接点击设置起点图标，即可将程序起点设在光标处。（4）加入变量监视，具体步骤为：打开“设置”菜单项中的“变量监视”窗口或直接点击“变量监视”图标，将程序中定义的全局变

5、量“AD0~AD9”加入变量监视中。在查看菜单项中的工具栏中选中变量区或点击变量区图标，系统软件默认选中寄存器区，点击“变量区”可查看或修改要监视的变量。（5）在主程序JMPAGAIN语句处设置断点。具体操作如下：先将光标置于要设断点的语句，然后在调试菜单项中选择“设置断点/删除断点”，或直接点击“设置断点/删除断点”的图标，即可在本语句设置或删除断点。（6）打开虚拟仪器菜单项中的万用表选项或者直接点击万用表图标，选择“电压档”用示波器单元中的“CH1”表笔测量图1-1中的模拟输入电压“Y”端，点击虚拟仪器中的“

6、运行”按钮，调节图1-1中的单次阶跃中的电位器，确定好模拟输入电压值。（7）运行程序，程序将在断点处停下，查看变量“AD0~AD9”的值，取平均值记录下来，改变输入电压并记录，最后填写下表。实验结果：模拟输入电压（V）对应的数字量（H）-4.5-3.5-2.5-1.5-0.50+0.5+1.5+2.5+3.5+4.52．D/A转换实验TLC7528芯片是8位、并行、两路、电压型输出数模转换器。实验平台中的TLC7528的八位数据线、写线和通道选择控制线已接至控制计算机的总线上。实验线路图1-3为：图1-3D/A转

7、换实验接线图以上电路是TLC7528双极性输出电路，输出范围－5V~+5V。"W101"和"W102"分别为A路和B路的调零电位器，实验前先调零，往TLC7528的A口和B口中送入数字量80H，分别调节"W101"和"W102"电位器，分别测"OUT1"和"OUT2"的输出电压，应在0mV左右。参考流程：图1-4D/A转换参考程序流程实验步骤：（1）编写实验程序，检查无误后编译、链接并装载到控制计算机中。（2）运行程序，用示波器观测输出波形，并画出。实验二采样与保持实验实验目的1．熟悉信号的采样和保持过程2．学习

8、和掌握香农(采样)定理3．学习用直线插值法和二次曲线插值法还原信号实验设备PC机一台，TD-ACC+实验系统一套，i386EX系统板一块实验内容1．编写程序，实现信号通过A/D转换器转换成数字量送到控制计算机，计算机再把数字量送到D/A转换器输出。2．编写程序，分别用直线插值法和二次曲线插值法还原信号。实验原理1．采样与保持香农(采样)定理：若对于一个具有有限频谱(

9、W

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