单片机控制的角度和位移控制.docVIP

自动角度控制设计 ——单片机控制的角度和位移控制 指导老师 张宏鹏 专 业 自动化 姓 名 王磊 王杰 朱娇 学 号 设计时间 2012 年 5 月 角度控制篇 滤波环节 AD环节 单片机控制 DA环节 滤波环节 执行器 设计目的及意义 （1）、理论联系实际，加强对自动控制理论的理解。增强分析问题、 解决问题的能力。 （2）、熟悉单片机软件，掌握它在控制系统设计当中的应用，能熟练进行系统建模、性能分析、模型仿真等操作。 （3）、用单片机进行编程。 （4）、开发创新意识，增进对科学技术的兴趣。 （5）、培养严肃认真的科学态度。 总的框架图 角度控制 为了使输出电压在高频段以更快的速率下降，以改善滤波效果，再加一节RC低通滤波环节，称为二阶有源滤波电路。它比一阶低通滤波器的滤波效果更好 3、 0809的芯片说明： ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。 （1）ADC0809的内部逻辑结构 由上图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。 （2）． 引脚结构 IN0－IN7：8条模拟量输入通道 ????ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。 地址输入和控制线：4条 ????ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。 C B A 选择的通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 数字量输出及控制线：11条 ????ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0为数字量输出线。 CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ， VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入。 2． ADC0809应用说明 （1）． ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连。 （2）． 初始化时，使ST和OE信号全为低电平。 （3）． 送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上。 （4）． 在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。 （5）． 是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断。 （6）． 当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了。 如下图所示，从ADC0809的通道IN3输入0－5V之间的模拟量，通过ADC0809转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。ADC0809的VREF接＋5V电压。 ? 1、图中A/D转换为查询方式（3分） 图中8255A的地址。（4分） G1???? G2A???? G2B???? C???? B???? AP2.7? P2.6P2.5?? 0???? P2.4? P2.3?? P2.2??? P2.1?? P2.0 1???? 1? 1????? 0?????? 1???? 1??? ?0??????? X??? X? Y68255A的地址是:F800H—FB00H(或:F8FFH—6BFFH) （3）画出实现该A/D转换的流程图如下（5分）  A/D转换程序（8分）START：MO