微機(jī)控制系統(tǒng)及接口設(shè)計(jì)

1、第四章第四章4.1 微機(jī)控制系統(tǒng)微機(jī)控制系統(tǒng)4.2 微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入/輸出控制的可靠輸出控制的可靠性設(shè)計(jì)性設(shè)計(jì)4.3 常用檢測(cè)傳感器的性能特點(diǎn)、選用及常用檢測(cè)傳感器的性能特點(diǎn)、選用及其微機(jī)接口其微機(jī)接口微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括：微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括： 選用微機(jī)選用微機(jī) 設(shè)計(jì)接口設(shè)計(jì)接口 選用控制形式選用控制形式 動(dòng)作控制方式等動(dòng)作控制方式等1、專用與通用的抉擇、專用與通用的抉擇專用適合于大批量生產(chǎn)的機(jī)電一體化專用適合于大批量生產(chǎn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品；產(chǎn)品；通用控制系統(tǒng)適合于多品種、中小批通用控制系統(tǒng)適合于多品種、中小批量生產(chǎn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品；量生產(chǎn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品； 如

2、果要求具有機(jī)械與電子有如果要求具有機(jī)械與電子有機(jī)結(jié)合的緊湊結(jié)構(gòu)，必須選用專機(jī)結(jié)合的緊湊結(jié)構(gòu)，必須選用專用控制系統(tǒng)；用控制系統(tǒng)； 1）就是選用適當(dāng)?shù)耐ㄓ茫┚褪沁x用適當(dāng)?shù)耐ㄓ肐C芯片來(lái)芯片來(lái)組成控制系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)2）重新設(shè)計(jì)制作專用集成電路）重新設(shè)計(jì)制作專用集成電路1）合理選擇主控制微機(jī)機(jī)型）合理選擇主控制微機(jī)機(jī)型2）設(shè)計(jì)接口）設(shè)計(jì)接口3）編制應(yīng)用軟件）編制應(yīng)用軟件實(shí)質(zhì)上是通過(guò)接口設(shè)計(jì)和軟件編制來(lái)使實(shí)質(zhì)上是通過(guò)接口設(shè)計(jì)和軟件編制來(lái)使通通用微機(jī)專用化用微機(jī)專用化的問(wèn)題。的問(wèn)題。由由經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性和和可靠性可靠性的標(biāo)準(zhǔn)權(quán)衡決定。的標(biāo)準(zhǔn)權(quán)衡決定。 能用通用的能用通用的LSI芯片來(lái)組成芯片來(lái)組成電路的，則

3、最好采用電路的，則最好采用 硬件硬件 。 必須使用分立元件組成硬件必須使用分立元件組成硬件時(shí)，最好采用時(shí)，最好采用軟件軟件；1、確定系統(tǒng)整體控制方案、確定系統(tǒng)整體控制方案1）從系統(tǒng)構(gòu)成上考慮是否采用開(kāi)）從系統(tǒng)構(gòu)成上考慮是否采用開(kāi)環(huán)控制或閉環(huán)控制；環(huán)控制或閉環(huán)控制；3 3）考慮系統(tǒng)是否有特殊控制要求）考慮系統(tǒng)是否有特殊控制要求及采取的措施是什么？及采取的措施是什么？5）初步估算其成本。）初步估算其成本。6）畫(huà)出系統(tǒng)組成的初步框圖）畫(huà)出系統(tǒng)組成的初步框圖 建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，確定建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，確定其控制算法，按照規(guī)定的控制算法其控制算法，按照規(guī)定的控制算法進(jìn)行控制。進(jìn)行控制。v控制速度控制速

4、度v控制精度控制精度v系統(tǒng)穩(wěn)定性系統(tǒng)穩(wěn)定性 力力發(fā)發(fā)生生故故障障時(shí)時(shí)緊緊急急處處理理能能控控制制能能力力系系統(tǒng)統(tǒng)正正常常運(yùn)運(yùn)行行時(shí)時(shí)的的實(shí)實(shí)時(shí)時(shí)實(shí)實(shí)時(shí)時(shí)中中斷斷（1）對(duì)微型計(jì)算機(jī)的要求）對(duì)微型計(jì)算機(jī)的要求1）較完善的中斷系統(tǒng)）較完善的中斷系統(tǒng)必須具有實(shí)時(shí)中斷能力必須具有實(shí)時(shí)中斷能力 ）只只讀讀存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器（）隨隨機(jī)機(jī)存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器（存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器ROMRAM 存放數(shù)控程序及中間運(yùn)算結(jié)果。存放數(shù)控程序及中間運(yùn)算結(jié)果。 )()88(2186:)886264NVRAMRAMkRAMkRAMRAMMOSRAM非非易易失失性性動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)（：靜靜態(tài)態(tài)型型雙雙極極型型存放系統(tǒng)程序。存放系統(tǒng)程序。 ROMROMRO

5、M可可擦擦除除可可編編程程可可編編程程掩掩膜膜型型 EPROM 紫外光可擦除紫外光可擦除 E2PROM 電可擦除電可擦除 KEPROM 帶鍵保護(hù)帶鍵保護(hù)2716（2k8)27128(16k8)完備的輸入輸出通道包括：完備的輸入輸出通道包括：1）開(kāi)關(guān)量輸入）開(kāi)關(guān)量輸入/輸出通道輸出通道2）模擬量輸入）模擬量輸入/輸出通道輸出通道3）直接數(shù)據(jù)通道）直接數(shù)據(jù)通道1）字長(zhǎng)）字長(zhǎng)2）速度）速度3）指令）指令 數(shù)據(jù)的精度數(shù)據(jù)的精度 尋址的能力尋址的能力 指令的數(shù)目指令的數(shù)目 執(zhí)行操作的時(shí)間執(zhí)行操作的時(shí)間 通常的順序控制、程序控制可選用通常的順序控制、程序控制可選用 1 位微處理器位微處理器 對(duì)計(jì)算量小、計(jì)

6、算精度和速度對(duì)計(jì)算量小、計(jì)算精度和速度要求不高的系統(tǒng)可選用要求不高的系統(tǒng)可選用 4 位機(jī)；位機(jī)； 對(duì)計(jì)算精度要求較高、處對(duì)計(jì)算精度要求較高、處理速度較快的系統(tǒng)可選用理速度較快的系統(tǒng)可選用 8 位位機(jī)機(jī) 對(duì)計(jì)算精度要求高、處理對(duì)計(jì)算精度要求高、處理速度快的系統(tǒng)可選用速度快的系統(tǒng)可選用 16 位以位以上的微機(jī)。上的微機(jī)。速度的選擇可根據(jù)被控對(duì)象而定速度的選擇可根據(jù)被控對(duì)象而定對(duì)于同一算法、同一精度要求時(shí)：對(duì)于同一算法、同一精度要求時(shí)：執(zhí)行速度較快執(zhí)行速度較快字長(zhǎng)短字長(zhǎng)短對(duì)指令的要求是：系統(tǒng)要有有較豐富的對(duì)指令的要求是：系統(tǒng)要有有較豐富的 邏輯判斷指令邏輯判斷指令 外圍設(shè)備控制指令外圍設(shè)備控制指令

7、單片機(jī)單片機(jī) 單板機(jī)單板機(jī) 可編程序控制器（可編程序控制器（PLC） 總線型工業(yè)控制計(jì)算機(jī)總線型工業(yè)控制計(jì)算機(jī) 微機(jī)微機(jī) 成本高低成本高低 程序編制難易程序編制難易 擴(kuò)充輸入擴(kuò)充輸入/輸出接口是否方便等輸出接口是否方便等 價(jià)格低，體積小，便于現(xiàn)場(chǎng)價(jià)格低，體積小，便于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用和維護(hù)管理應(yīng)用和維護(hù)管理 內(nèi)存小，接口電路小內(nèi)存小，接口電路小 使用機(jī)器語(yǔ)言編程使用機(jī)器語(yǔ)言編程 受集成度限制，片內(nèi)存儲(chǔ)器容量受集成度限制，片內(nèi)存儲(chǔ)器容量較小；較?。?可靠性高；可靠性高； 易擴(kuò)展易擴(kuò)展 ； 控制功能強(qiáng)；控制功能強(qiáng)； 有固定的開(kāi)發(fā)軟件有固定的開(kāi)發(fā)軟件特點(diǎn)：特點(diǎn)： 控制程序可變，具有很好的柔性；控制程序可變，具

8、有很好的柔性； 可靠性強(qiáng)、適用于工業(yè)環(huán)境；可靠性強(qiáng)、適用于工業(yè)環(huán)境； 編程簡(jiǎn)單，使用方便；編程簡(jiǎn)單，使用方便； 功能完善功能完善 體積小、重量輕、易于裝入機(jī)器內(nèi)部體積小、重量輕、易于裝入機(jī)器內(nèi)部特點(diǎn)：特點(diǎn)： 提高設(shè)計(jì)效率，縮短設(shè)計(jì)和制造周期提高設(shè)計(jì)效率，縮短設(shè)計(jì)和制造周期 提高了系統(tǒng)的可靠性；提高了系統(tǒng)的可靠性； 便于調(diào)試和維修；便于調(diào)試和維修； 能適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要，迅速改進(jìn)系能適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要，迅速改進(jìn)系統(tǒng)的性能統(tǒng)的性能 ISA總線總線 VESA 總線總線 PCI總線總線 AGP標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) STD總線總線 ISA（industrial standard architecture）總線標(biāo)準(zhǔn)是

9、總線標(biāo)準(zhǔn)是IBM 公司公司1984年為推出年為推出PC/AT機(jī)而建立的系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)，所以機(jī)而建立的系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)，所以也叫也叫AT總線。它是對(duì)總線。它是對(duì)XT總線的擴(kuò)展，總線的擴(kuò)展，以適應(yīng)以適應(yīng)8/16位數(shù)據(jù)總線要求。位數(shù)據(jù)總線要求。 VESA（video electronics standard association）總線是）總線是 1992年由年由60家家附件卡制造商聯(lián)合推出的一種基于附件卡制造商聯(lián)合推出的一種基于80486CPU的的32位局部總線，簡(jiǎn)稱位局部總線，簡(jiǎn)稱為為VL (VESA local bus) 總線?？偩€。 PCI（peripheral component interco

10、nnect）總線是當(dāng)前最流行的總線之一?？偩€是當(dāng)前最流行的總線之一。 它支持它支持33MHZ的時(shí)鐘頻率，定義了的時(shí)鐘頻率，定義了32位數(shù)位數(shù)據(jù)總線，且可擴(kuò)展為據(jù)總線，且可擴(kuò)展為64位。位。 PCI總線主板插槽的體積比原總線主板插槽的體積比原ISA總線插槽總線插槽還小，其功能比還小，其功能比VESA、ISA有極大的改善，有極大的改善，支持突發(fā)讀寫(xiě)操作，最大傳輸速率為支持突發(fā)讀寫(xiě)操作，最大傳輸速率為132MB/s，可同時(shí)支持多組外圍設(shè)備。，可同時(shí)支持多組外圍設(shè)備。 隨著隨著90年代年代Pentium系列微處理器的系列微處理器的出現(xiàn)，要求的總線頻率都在出現(xiàn)，要求的總線頻率都在66MHz或或者者66M

11、Hz以上，由于以上，由于PCI總線的頻率總線的頻率只有只有33MHz，這樣就成了超高速系統(tǒng)，這樣就成了超高速系統(tǒng)的一個(gè)傳送瓶頸，為了解決這個(gè)問(wèn)題，的一個(gè)傳送瓶頸，為了解決這個(gè)問(wèn)題，而推出了而推出了AGP（Accelerated Graphics Port）標(biāo)準(zhǔn)。）標(biāo)準(zhǔn)。 STD總線是美國(guó)總線是美國(guó)PRO-LOG公司公司1978年年推出的一種工業(yè)控制微型機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)推出的一種工業(yè)控制微型機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)總線?？偩€。 STD總線采用小板結(jié)構(gòu)，高度模塊化，總線采用小板結(jié)構(gòu)，高度模塊化，是一種以小尺寸插板結(jié)合是一種以小尺寸插板結(jié)合LSI技術(shù)建立技術(shù)建立了一種以功能模塊的方法來(lái)進(jìn)行面向控了一種以功能模塊的方

12、法來(lái)進(jìn)行面向控制的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。制的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。STD它被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)它被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)議定名為議定名為IEEE961。 具有豐富的系統(tǒng)軟件具有豐富的系統(tǒng)軟件 編程、調(diào)試方便編程、調(diào)試方便 系統(tǒng)內(nèi)存大系統(tǒng)內(nèi)存大 數(shù)據(jù)輸入輸出速度快數(shù)據(jù)輸入輸出速度快 成本較高，抗干擾能力成本較高，抗干擾能力差差依據(jù)：依據(jù)： 整體方案初框圖整體方案初框圖 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 微機(jī)類(lèi)型微機(jī)類(lèi)型 硬件與軟件功能的分配與協(xié)調(diào)硬件與軟件功能的分配與協(xié)調(diào) 接口設(shè)計(jì)接口設(shè)計(jì) 通道設(shè)計(jì)通道設(shè)計(jì) 操作控制臺(tái)設(shè)計(jì)操作控制臺(tái)設(shè)計(jì) 可靠性設(shè)計(jì)等問(wèn)題?？煽啃栽O(shè)計(jì)等問(wèn)題。 硬件與軟件功能的分配與硬件與軟件功能的分配與協(xié)調(diào)要根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和可靠性指標(biāo)協(xié)調(diào)

13、要根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和可靠性指標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡；進(jìn)行權(quán)衡； 首先要合理地使用已有的接口首先要合理地使用已有的接口 其次當(dāng)通用接口不夠時(shí)應(yīng)進(jìn)行接其次當(dāng)通用接口不夠時(shí)應(yīng)進(jìn)行接口的擴(kuò)展；口的擴(kuò)展； 選用功能接口板選用功能接口板 選用通用接口電路選用通用接口電路 用集成電路自行設(shè)計(jì)接口電路用集成電路自行設(shè)計(jì)接口電路 控制要求控制要求 能夠得到何種元件能夠得到何種元件 擴(kuò)展接口的方便程度擴(kuò)展接口的方便程度 p 硬件工作量小硬件工作量小p 可靠性高可靠性高缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：p 價(jià)格較貴價(jià)格較貴一般只用來(lái)組成較大的系統(tǒng)一般只用來(lái)組成較大的系統(tǒng)如：如：u8255：三個(gè)：三個(gè)8位并行口位并行口u8243：四個(gè)：四個(gè)4位并行口位并行

14、口u8251：串行口：串行口u8279：專用鍵盤(pán)顯示控制芯片：專用鍵盤(pán)顯示控制芯片適用于適用于 組成較小的控制系統(tǒng)。組成較小的控制系統(tǒng)。 可設(shè)計(jì)任意要求的接口，價(jià)可設(shè)計(jì)任意要求的接口，價(jià)格低，但可靠性差。格低，但可靠性差。 如：如： 74LS138：三：三-八譯碼器八譯碼器 74LS373：八位鎖存器：八位鎖存器 74LS244：三態(tài)緩沖器等：三態(tài)緩沖器等如何擴(kuò)展接口；如何擴(kuò)展接口；如何安排通過(guò)各接口電路如何安排通過(guò)各接口電路I/O端的端的輸入輸入/輸出信號(hào)，選定各信號(hào)輸入輸出信號(hào)，選定各信號(hào)輸入/輸輸出時(shí)采用何種控制方式。出時(shí)采用何種控制方式。包括：包括： 通道類(lèi)型通道類(lèi)型 通道組成通道組成

15、 通道芯片的選擇通道芯片的選擇 開(kāi)關(guān)量輸入開(kāi)關(guān)量輸入/輸出通道輸出通道 模擬量輸入模擬量輸入/輸出通道輸出通道 數(shù)字量輸入數(shù)字量輸入/輸出通道輸出通道輸輸入入口口輸入輸入波形波形R:R:上拉電阻上拉電阻OFF:OFF:高電平高電平ON: ON: 低電平低電平功率驅(qū)動(dòng)等功率驅(qū)動(dòng)等輸入通道輸入通道 輸出通道輸出通道電平轉(zhuǎn)換電路電平轉(zhuǎn)換電路去抖動(dòng)電路去抖動(dòng)電路抗干擾電路等抗干擾電路等輸輸入入口口輸入輸入波形波形R:R:上拉電阻上拉電阻OFF:OFF:高電平高電平ON: ON: 低電平低電平開(kāi)關(guān)輸入電路波形開(kāi)關(guān)輸入電路波形開(kāi)關(guān)：開(kāi)關(guān)：OFFOFF開(kāi)關(guān)：開(kāi)關(guān)：ONON開(kāi)關(guān)：開(kāi)關(guān)：OFFOFF開(kāi)關(guān)：開(kāi)關(guān)：

16、ONON無(wú)抖動(dòng)無(wú)抖動(dòng)時(shí)間時(shí)間高電平高電平低電平低電平有抖動(dòng)有抖動(dòng)發(fā)生抖動(dòng)的時(shí)間發(fā)生抖動(dòng)的時(shí)間10ms10ms以下以下硬件去抖電路及工作原理硬件去抖電路及工作原理8255光電隔離電路光電隔離電路A相放大相放大A相放大相放大A相放大相放大步進(jìn)步進(jìn)電機(jī)電機(jī)環(huán)形分配器環(huán)形分配器進(jìn)給進(jìn)給方向方向光電隔離電路光電隔離電路定時(shí)器定時(shí)器PA0PA1PA2PB微微機(jī)機(jī)I/O光電隔離電路光電隔離電路A相功放電路相功放電路A相功放電路相功放電路A相功放電路相功放電路步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)輸入通道：輸入通道： 信號(hào)處理裝置信號(hào)處理裝置 采樣單元采樣單元 采樣保持器采樣保持器 A/D轉(zhuǎn)換等轉(zhuǎn)換等輸出通道：輸出通道： D/A轉(zhuǎn)

17、換轉(zhuǎn)換 放大器等放大器等ADC9080通過(guò)通過(guò)8255A與與CPU連接連接模擬量模擬量 操作控制臺(tái)主要是為現(xiàn)場(chǎng)操操作控制臺(tái)主要是為現(xiàn)場(chǎng)操作人員使用作人員使用的的1）有一組或幾組數(shù)據(jù)輸入鍵）有一組或幾組數(shù)據(jù)輸入鍵2）有一組或幾組功能鍵或轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)）有一組或幾組功能鍵或轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)4）有）有“急停急?！卑粹o，按鈕， 對(duì)于對(duì)于比較小的控制系統(tǒng)比較小的控制系統(tǒng)，可通過(guò)重新設(shè)計(jì)一個(gè)鍵盤(pán)管理程可通過(guò)重新設(shè)計(jì)一個(gè)鍵盤(pán)管理程序?qū)⒃到y(tǒng)所帶的輸入鍵盤(pán)進(jìn)行序?qū)⒃到y(tǒng)所帶的輸入鍵盤(pán)進(jìn)行改造。改造。 實(shí)用性實(shí)用性 可靠性好可靠性好 操作方便操作方便 成本高成本高 要占用輸入要占用輸入/ /輸出接口輸出接口 缺乏必要的數(shù)字顯

18、示和狀態(tài)顯示缺乏必要的數(shù)字顯示和狀態(tài)顯示軟件的設(shè)計(jì)主要是應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)；軟件的設(shè)計(jì)主要是應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)；l實(shí)時(shí)性實(shí)時(shí)性l針對(duì)性針對(duì)性l靈活性靈活性l通用性通用性1）模塊化程序設(shè)計(jì)）模塊化程序設(shè)計(jì)2）結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)）結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)調(diào)試的步驟是：調(diào)試的步驟是：硬件調(diào)試硬件調(diào)試軟件調(diào)試軟件調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試 元器件的篩選及老化元器件的篩選及老化 印制電路板的制作印制電路板的制作 元器件的焊接和試驗(yàn)元器件的焊接和試驗(yàn) 連續(xù)考機(jī)運(yùn)行連續(xù)考機(jī)運(yùn)行 各模塊的分別調(diào)試各模塊的分別調(diào)試 固化到固化到EPROM中中 整機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)整機(jī)模擬實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)1、能夠可靠地傳動(dòng)控制信息，并能、能夠可靠地傳動(dòng)控制信

19、息，并能夠輸入有關(guān)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息；夠輸入有關(guān)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息；2、能夠進(jìn)行相應(yīng)的信息轉(zhuǎn)換，、能夠進(jìn)行相應(yīng)的信息轉(zhuǎn)換，以滿足微機(jī)對(duì)輸入以滿足微機(jī)對(duì)輸入/輸出信息輸出信息的轉(zhuǎn)換要求的轉(zhuǎn)換要求；3、應(yīng)具有較強(qiáng)的阻斷干擾信、應(yīng)具有較強(qiáng)的阻斷干擾信號(hào)進(jìn)入微機(jī)控制系統(tǒng)的能力，號(hào)進(jìn)入微機(jī)控制系統(tǒng)的能力，以提高系統(tǒng)的可靠性。以提高系統(tǒng)的可靠性。1、光電隔離電路原理、光電隔離電路原理1輸入信號(hào)輸入信號(hào)（來(lái)自微機(jī)）（來(lái)自微機(jī)）輸出輸出（去執(zhí)行系統(tǒng)）（去執(zhí)行系統(tǒng)）VC +5V +12VG（1）可將輸入與輸出兩部分電）可將輸入與輸出兩部分電路的地線分開(kāi)，各自使用一套電路的地線分開(kāi)，各自使用一套電源供電；源供電；

20、（3）提高驅(qū)動(dòng)能力。）提高驅(qū)動(dòng)能力。輸入輸入輸出輸出123管腳管腳3主要主要用于溫度補(bǔ)用于溫度補(bǔ)償及檢測(cè)等。償及檢測(cè)等。適用于輸入信號(hào)頻率在適用于輸入信號(hào)頻率在100KHz以下的系統(tǒng)以下的系統(tǒng)1）普通型）普通型 適用于輸入信號(hào)頻率在適用于輸入信號(hào)頻率在100KHz以以上，但負(fù)載較小的系統(tǒng)。上，但負(fù)載較小的系統(tǒng)。輸入輸入輸出輸出12+-可直接驅(qū)動(dòng)頻率較低的負(fù)載可直接驅(qū)動(dòng)頻率較低的負(fù)載輸入輸入輸出輸出12+-常用于大功率的隔離驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合常用于大功率的隔離驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合輸入輸入輸出輸出12+-3 將微機(jī)與前向、后向通道以及其將微機(jī)與前向、后向通道以及其它相關(guān)部分切斷與電路的聯(lián)系，從而它相關(guān)部分切斷與電路的聯(lián)

21、系，從而有效地防止干擾信號(hào)進(jìn)入微機(jī)。有效地防止干擾信號(hào)進(jìn)入微機(jī)。其它其它I/O設(shè)備設(shè)備多通道多通道地地 址址選選 擇擇光電耦合光電耦合光電耦合光電耦合地址選擇地址選擇后向接口后向接口光電耦合光電耦合D/A或或執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)CPU前向接口前向接口光電耦合光電耦合A/D光電耦合的基本配置光電耦合的基本配置輸出輸出8031P1.3R1+5VR2光電耦合輸入接口光電耦合輸入接口輸出輸出8031P1.3R1+5VR2光電耦合輸出接口光電耦合輸出接口+12VT8255（8155）PA.3R1+5VR28255、8155與光電耦合器的輸出接口與光電耦合器的輸出接口+12VTR1R41、弱電轉(zhuǎn)強(qiáng)電電路、弱電

22、轉(zhuǎn)強(qiáng)電電路 微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的微機(jī)發(fā)出的控制系微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的微機(jī)發(fā)出的控制系統(tǒng)一般要經(jīng)過(guò)功率放大后，才能驅(qū)動(dòng)各類(lèi)統(tǒng)一般要經(jīng)過(guò)功率放大后，才能驅(qū)動(dòng)各類(lèi)執(zhí)行元件。執(zhí)行元件。G功放電路功放電路繼電器繼電器G功放電路功放電路繼電器繼電器G功放電路功放電路繼電器繼電器G功放電路功放電路直流電磁鐵直流電磁鐵交流接觸器交流接觸器AC電機(jī)電機(jī)AC電機(jī)電機(jī)電磁鐵電磁鐵來(lái)來(lái)自自微微機(jī)機(jī)開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)量量功率較大功率較大功率較小功率較小微微機(jī)機(jī)I/O光電隔離電路光電隔離電路A相功放電路相功放電路B相功放電路相功放電路C相功放電路相功放電路步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)采用軟件實(shí)現(xiàn)環(huán)形分配的步進(jìn)電機(jī)控制通道組成采用軟件實(shí)現(xiàn)環(huán)形分配的步進(jìn)

23、電機(jī)控制通道組成應(yīng)用在驅(qū)動(dòng)元件為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)中。應(yīng)用在驅(qū)動(dòng)元件為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)中。微機(jī)微機(jī)D/A功放及速度控制功放及速度控制直流伺服電機(jī)直流伺服電機(jī)位置反饋位置反饋速度反饋速度反饋直流伺服電機(jī)的控制回路直流伺服電機(jī)的控制回路D/A信號(hào)信號(hào)放大器放大器電液電液伺服閥伺服閥液壓液壓執(zhí)行元件執(zhí)行元件來(lái)來(lái)自自微微機(jī)機(jī)的的數(shù)數(shù)字字量量電液轉(zhuǎn)換控制回路電液轉(zhuǎn)換控制回路8255光電隔離電路光電隔離電路A相放大相放大A相放大相放大A相放大相放大步進(jìn)步進(jìn)電機(jī)電機(jī)簡(jiǎn)易數(shù)控步進(jìn)電機(jī)的控制通道組成簡(jiǎn)易數(shù)控步進(jìn)電機(jī)的控制通道組成環(huán)形分配器環(huán)形分配器進(jìn)給進(jìn)給方向方向光電隔離電路光電隔離電路定時(shí)器定時(shí)器PA0PA1P

24、A2PB機(jī)電一體化系統(tǒng)中的檢測(cè)傳感器機(jī)電一體化系統(tǒng)中的檢測(cè)傳感器1、分類(lèi)、分類(lèi)1）按作用分）按作用分 激激光光測(cè)測(cè)距距機(jī)機(jī)無(wú)無(wú)線線電電接接受受機(jī)機(jī)純純工工程程性性傳傳感感器器聽(tīng)聽(tīng)覺(jué)覺(jué)傳傳感感器器等等壓壓覺(jué)覺(jué)傳傳感感器器與與人人體體感感官官對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)傳傳感感器器外外部部信信息息傳傳感感器器溫溫度度傳傳感感器器等等力力傳傳感感器器速速度度傳傳感感器器內(nèi)內(nèi)部部信信息息傳傳感感器器 ）代代碼碼型型（編編碼碼器器、磁磁尺尺計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器）計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)型型（二二值值數(shù)數(shù)字字型型電電感感、電電阻阻型型電電壓壓、電電流流型型電電阻阻型型模模擬擬型型接接近近開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)）非非接接觸觸型型（光光電電開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)、觸觸開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)）接

25、接觸觸型型（微微動(dòng)動(dòng)開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)、接接開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)型型 濕濕度度傳傳感感器器等等溫溫度度傳傳感感器器力力和和力力矩矩傳傳感感器器速速度度和和加加速速度度傳傳感感器器位位移移、位位置置傳傳感感器器1）體積小、重量輕，對(duì)整機(jī)的適）體積小、重量輕，對(duì)整機(jī)的適應(yīng)性好應(yīng)性好2）精度和靈敏度高、響應(yīng)快、穩(wěn)）精度和靈敏度高、響應(yīng)快、穩(wěn)定性好、信噪比高定性好、信噪比高4）便于與計(jì)算機(jī)聯(lián)接）便于與計(jì)算機(jī)聯(lián)接5）不易受被測(cè)對(duì)象性的影響，也不影響）不易受被測(cè)對(duì)象性的影響，也不影響外部環(huán)境；外部環(huán)境；7）現(xiàn)場(chǎng)處理簡(jiǎn)單、操作性好）現(xiàn)場(chǎng)處理簡(jiǎn)單、操作性好8）價(jià)格便宜）價(jià)格便宜1、靜態(tài)特性、靜態(tài)特性 1）量程量程 2）線性范圍）線

26、性范圍 3）線性度）線性度5）精確度）精確度6）分辨率）分辨率7）遲滯）遲滯8）穩(wěn)定性）穩(wěn)定性 幅頻特性幅頻特性 相頻特性相頻特性 包括產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境、使用條件包括產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境、使用條件和維護(hù)條件和維護(hù)條件1）根據(jù)使用要求選擇傳感器）根據(jù)使用要求選擇傳感器 根據(jù)實(shí)際的需要和可能，在確根據(jù)實(shí)際的需要和可能，在確保其主要性能指標(biāo)的情況下，適當(dāng)保其主要性能指標(biāo)的情況下，適當(dāng)放寬對(duì)次要性能指標(biāo)的要求。放寬對(duì)次要性能指標(biāo)的要求。1）平均技術(shù)）平均技術(shù)2）差動(dòng)技術(shù)）差動(dòng)技術(shù)3）穩(wěn)定性技術(shù)）穩(wěn)定性技術(shù)4）屏蔽技術(shù)和隔離）屏蔽技術(shù)和隔離生生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)過(guò)程程信號(hào)源信號(hào)源傳傳感感器器電信號(hào)電信號(hào)信信號(hào)號(hào)處處理理模擬信號(hào)模擬信號(hào)采采樣樣-保保持持采樣信號(hào)采樣信號(hào)A/D轉(zhuǎn)