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/d 轉(zhuǎn)換器采集和8 位數(shù)字輸入端口送入到計(jì)算機(jī)中；接收機(jī)的增益由d/a 轉(zhuǎn)換器輸出的模擬電壓控制，接收機(jī)的通道選擇和狀態(tài)切換由8 位數(shù)字量輸出端口輸出的信號(hào)控制；液晶顯示器的控制通過并行端口完成， 信號(hào)顯示系統(tǒng)將顯示的信息輸入到液晶控制器，由液晶控制器實(shí)現(xiàn)顯示的控制。 圖1 電動(dòng)投彈器數(shù)據(jù)采集與控制電路原理框圖 采集電路主要由8 路12 位的a/d 變換器、3 路12 位的d/a 變換、信號(hào)控制器接口、8 位數(shù)據(jù)輸入和輸出口。8 路a/d采用max197 芯片；3 路d/a 由兩片dac1210 和一片max501 實(shí)現(xiàn)；lcd 接口與投彈信號(hào)顯示卡連接， 控制液晶顯示屏；輸入、輸出口分別采用74hc245 八位雙向總線收發(fā)器和74hc377 八位鎖存器。 2 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 2.1 地址分配 地址分配由譯碼電路完成， 譯碼電路采用了一片74hc138 和一片74hc139,對(duì)sa0-sa9 低10 位地址進(jìn)行譯碼。pc 機(jī)內(nèi)部地址從300h-35fh 為空地址，因此本系統(tǒng)各端口的地址分配也要符合這一規(guī)定。 當(dāng)cpu 總線在非dma 讀寫周期，aen 信號(hào)為
不穩(wěn)定，給調(diào)試工作帶來了極大的不便。此外，在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的起動(dòng)、停止和試運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，還需要測(cè)量其轉(zhuǎn)速（頻率）及記錄其變化過程。本文介紹一種由單片機(jī)組成的同時(shí)兼具信號(hào)發(fā)生和頻率測(cè)量的智能信號(hào)裝置，它充分發(fā)揮單片機(jī)智能控制的特長，具有體積小、重量輕、能發(fā)生超低頻信號(hào)、可編程模擬旋轉(zhuǎn)機(jī)械的動(dòng)態(tài)過程等一系列優(yōu)點(diǎn)。1 系統(tǒng)組成 智能信號(hào)裝置以8031為主芯片構(gòu)成，其系統(tǒng)組成如圖1所示。其中2764用于存放工作程序，6116用于存放編程參數(shù)、控制參數(shù)、信號(hào)設(shè)定值及測(cè)量結(jié)果，8279用于鍵盤掃描和顯示參數(shù)信息，dac1210用于模擬輸出，8254用來產(chǎn)生高精度的方波信號(hào)和擴(kuò)展頻率測(cè)量的分辨率和精度。2 頻率測(cè)量 頻率測(cè)量原理見圖1，被測(cè)信號(hào)經(jīng)濾波、整形、二分頻后送至8254的gate0口，由方波的正半周啟動(dòng)16位計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器的溢出次數(shù)由8031的 int0計(jì)數(shù)，方波的下降沿申請(qǐng)int1中斷讀取8254計(jì)數(shù)器0的計(jì)數(shù)值和溢出次數(shù)。顯然，由于二分頻的作用，所測(cè)之值即為被測(cè)信號(hào)的周期。即：t＝ c／f0（式中：f0———8254的時(shí)鐘頻率；c———計(jì)數(shù)值） 3 信號(hào)發(fā)生 設(shè)置有方波和正弦波兩路信號(hào)
板與pc機(jī)一起組成控制器外，所設(shè)計(jì)的目標(biāo)板只需插上eprom及dsp芯片，即可脫離開發(fā)板及pc機(jī)，作為控制器獨(dú)立工作[1]。 下面介紹a/d及d/a轉(zhuǎn)換電路。 1.1 a/d轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)[1] a/d轉(zhuǎn)換器采用轉(zhuǎn)換頻率為200khz的12位高速器件ad678kd，將ad678kd設(shè)計(jì)成雙極性同步工作方式，數(shù)據(jù)從低12位輸入。tms320c25與ad678kd連接原理圖見圖2。 1.2 d/a轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)[1] d/a轉(zhuǎn)換芯片采用電流建立時(shí)間為1μs的12位d/a轉(zhuǎn)換芯片dac1210，設(shè)計(jì)成雙極性工作方式，數(shù)據(jù)從高12位輸出，見圖3。 2 控制器控制軟件的設(shè)計(jì) 2.1 控制策略的選取 pid 控制是控制理論中技術(shù)成熟且應(yīng)用廣泛的一種控制方法，它是在長期的工程實(shí)踐中總結(jié)形成的一種控制方法，其典型結(jié)構(gòu)（如p、pd、pid）參數(shù)整定方便，結(jié)構(gòu)改變較靈活，在大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)過程中控制效果較為顯著。此外，由于目前大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性還不能完全被人們掌握，得不到精確的數(shù)學(xué)模型，難以用一般控制理論進(jìn)行分析和綜合，而pid控制在自動(dòng)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上還保留有人工參與管理玫便于參數(shù)
息，以d／a輸出控制變頻器實(shí)現(xiàn)變頻技術(shù)與伺服控制技術(shù)，來調(diào)節(jié)或啟停電機(jī)，實(shí)現(xiàn)馬達(dá)的速度調(diào)節(jié)控制、位移量控制，力量保持控制等多種功能；利用算法實(shí)現(xiàn)了對(duì)力量傳感器的分階段校正、單位變換、多種保護(hù)，解決零點(diǎn)漂移，保證系統(tǒng)可靠穩(wěn)定。試驗(yàn)機(jī)人機(jī)接口方便，系統(tǒng)的功能多、性價(jià)比高。 圖1 試驗(yàn)機(jī)機(jī)臺(tái) 4 ls7266r1的應(yīng)用 4．1 硬件電路設(shè)計(jì) 圖2為ls7266r1在電子式萬能材料試驗(yàn)機(jī)中的硬件設(shè)計(jì)原理框圖。采用華邦的w78e58b高性能單片機(jī)，24位adc7710轉(zhuǎn)換器，24位dac1210轉(zhuǎn)換器，24位ls7266r1計(jì)數(shù)器，8 kb flash ram存儲(chǔ)器28c64，內(nèi)置鋰離子電池的ds12887時(shí)鐘，串行接口芯片max232，帶看門狗的非易失性存儲(chǔ)器x25045等組成。通過三總線(數(shù)據(jù)、地址、控制)與ls7266r1求積計(jì)數(shù)器相連，輸出2路脈沖分別送到x和y通道計(jì)數(shù)。 圖2 硬件原理框圖 圖2中，w77e58b 80c51系列的單片機(jī)，有40引腳，256字節(jié)的ram和36 kb的flash eprom快閃存儲(chǔ)器，可多次編程寫入，有兩個(gè)全雙工串行口，有12個(gè)中斷源
DAC1210 MICRO-DAC12位、μP兼容的雙重緩沖數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
其特點(diǎn)如下：
?、?2位分辨率。
?、趦H有零和全刻度調(diào)整的線性制定。
?、壑苯咏涌诘剿辛餍械奈⑻幚砥鳌?BR> ?、茈p緩沖器、單緩沖器或流通數(shù)...
DAC1210與PCXT總線I／O口兼容，參考電壓由外部電路提供，12位數(shù)據(jù)并行傳輸，采用雙寄存器結(jié)構(gòu)。由于采用并口連接...
僅有零和全刻度調(diào)整的線性指定；直接接口到所有流行的微處理器；雙重緩沖，單緩沖或流通數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入，邏輯輸入符合了TTL電壓等級(jí)規(guī)格(1.4V邏輯門限值)；基于±10V基準(zhǔn)一四象限乘法的工作；如果理想則獨(dú)立操作(無μP)；所有端口都保證了12位的單調(diào)性；DAC1230系列是引腳兼容的具有DAC0830系列8位MICRO-DACs；
dac1210與pcxt總線i／o口兼容，參考電壓由外部電路提供，12位數(shù)據(jù)并行傳輸，采用雙寄存器結(jié)構(gòu)。由于采用并口連接，所以其轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)速度很快(≤1μs)類似型號(hào)有dac1208、dac1209、mp1209、mp1210，常用在工業(yè)自動(dòng)化控制和自動(dòng)測(cè)量電路中。如圖所示為其典型應(yīng)用電路。 來源:university
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