机电一体化系统设计--第五章 工业控制计算机及其接口技术（5.2计算机接口技术）.pptVIP

第二节 计算机接口技术 2、常用的A/D转换器 A/D转换器的工作原理 逐次逼近式A/D转换器的原理如图5-1所示。由逐次逼近寄存器、D/A转换器、比较器和缓冲寄存器等组成。当启动信号由高电平变为低电平时，逐次逼近寄存器清0，这时，D/A转换器输出电压Uo也为0。当启动信号变为高电平时，转换开始，同时，逐次逼近寄存器进行计数。 图5-1 A/D转换器的原理 在第一个时钟脉冲到来时，控制电路把最高位送到逐次逼近寄存器，使它的输出这个输出数字一出现，D/A转换器的输出电压Uo就成为满量程值的128/255。这时，若UoUi，则作为比较器的运算放大器的输出就成为低电平，控制电路据此清除逐次逼近寄存器中的最高位；若Uo≤ Ui，则比较器输出高电平，控制电路使最高位的1保留下来。 若最高位被保留下来，则逐次逼近寄存器的内容下一个时钟脉冲使次低位D6为1。于是，逐次逼近寄存器的值D/A转换器的输出电压Uo到达满量程值的192/255。此后，若UoUi，则比较器输出为低电平，从而使次高位复位；若Uo Ui，则比较器输出为高电平，从而保留次高位为1……。重复上述过程，经过N次比较以后，逐次逼近式寄存器中得到的值就是转换后的数值。 2. 8位A/D转换器ADC0809 3. ADC0808/0809的外引脚功能 IN0～IN7——8个模拟量输入端。 START——启动A/D转换器，当START为高电平时，开始A/D转换。 EOC——转换结束信号。当A/D转换完毕之后，发出一个正脉冲，表示A/D转换结束。 OE——输出允许信号。如果此信号被选中，则允许从A/D转换器的锁存器中读取数字量。 CLOCK——时钟信号。 ALE——地址锁存允许，高电平有效。当ALE为高电平时，允许C、B、A所示的通道被选中，并将该通道的模拟量接入A/D转换器。 ADDA、ADDB、ADDC——通道号地址选择端。 D7～D0——数字量输出端。 UREF（+）、ＵREF（-）——参考电压输入端，分别接+、-极性的参考电压，用来提供D/A转换器权电阻的标准电平。 4. ADC0808/0809和8086CPU的连接图 MOV AL，00H；可以是不为00H的其他数字 OUT 78H，AL；选通IN0通路并开始转换 MOV AL，00H； OUT 7FH，AL；选通IN7通路并开始转换  … 转换结束，ADC0808/0809从EOC端发出一个正脉冲信号，通过中断控制器8259A向CPU发出中断请求，CPU响应中断后，转去执行中断服务程序。在中断服务程序中，执行一条输入指令，即可读取转换后的数据。 MOV AL, 98H ；8255初始化 OUT 83H, AL ； MOV AL, 00H OUT 81H, AL ；选择通道000 ADD AL,10H OUT 81H, AL ；PB4=1启动ADC转换 SUB AL,10H LOOP: IN AL, 82H ；从C口的PC7检查EOC TEST AL, 80H；检查EOC JZ LOOP ； PC7=0继续查询 IN AL,84H；OE有效 IN AL,80H ；由A口读入数据 HLT 暂停 故输出电压为 vOUT＝—VREF／24 [d3·23+d2·22+d1·21+d0·20]  式中 d3～d0为输入代码，d＝“o”，则开关接地； d＝“1” ，则开关接到输出上。如果采月n个电子开关组成的网络，那么 vOUT＝—VREF／2n [dn-1·2n-1+……+d0·20]式中 n指D／A电路能够被转换的二进制位数，如有8位、10位、12位等，有时也称为分辨率。 三、直流伺服电动机功率接口 PWM放大器的优点是功率管工作在开关状态，管耗小。它的基本原理是：利用大功率晶体管的开关作用，将直流电源电压转换成一定频率(例如2000HZ)的方波电压，加在直流电动机的电枢上，通过对方波脉冲宽度的控制，改变电枢的平均电压，从而调节电机的转速。 四、交流电动机变频调速功率接口1、变频器种类 通用变频器：节能，节电20%，用于压缩机、泵、搅拌机、挤压机等； 提高控制性能实现自动化，用于运输机械、起重机等。 纺织专用变频器：改善传动特性，实现自动化。如纺织、化纤机械。 矢量控制变频器：