计算机控制技术实验数字滤波器,计算机控制技术实验指导报告册

计算机控制技术实验指导报告册

(23页)

本资源提供全文预览，点击全文预览即可全文预览,如果喜欢文档就下载吧，查找使用更方便哦！

14.9 积分

实验一 A/D转换D/A转换 2实验二采样与保持 5实验三 数字滤波器 11实验四 积分分离PID控制实验 14实验五最小拍控制系统 18实验一 A/D转换D/A转换实验时间：2011年 月 日 实验地点：H动控制原理室K2—406实验目的：掌握A/D、D/A转换的工作原理,ADC0809、DAC0832、8255、8253的应用。重点：A/D、D/A转换中输入、输出各参数间关系。实验主要仪器与设备：多媒体计算机，TKKL-4型控制理论/计算机控制技术实验箱预备知识：输入、输出接口的基本概念，接口芯片的(端口)地址分配。熟悉虚拟示波器的调节及应川, 实验箱上电压表的使用，各单元电路模块的引线位置及各引线用途，电位器的调节方式。实验线路原理图:图1一1 A/D、D/A转换电路实验原理：CPU的DPCLK信号与ADC0809单元电路的CLOCK相连作为ADC0809的时钟信号。ADC0809芯片输入选 通地址码A、B、C为“1”状态，选通输入通道1N7。通过电位器W41给A/D变换器输入-5V?+5V的模拟 电压。8253的2#口用于5ms定时输出0UT2信号启动A/D变换器。由8255 U A为输入方式。A/D转换的 数据通过A 口采入计算机，送到显示器上显示，并由数据总线送到D/A变换器0832的输入端。选用CPU 的地址输入信号10Y0为片选信号(CS), X1OW信号为写入信号(阪),D/A变换器的口地址为OOHo调节W41即可改变输入电压，可从显示器上看A/D变换器对应输出的数码，同时这个数码也是D/A 变换器的输入数码。A/D、D/A转换程序流程：(见图1—2)实验内容及步骤⑴按图1—1接线。用“短路块”分別将山单元屮的ST与+5V短按;U4单元屮的X与+5V, Z与-5V短 接。其它画“?”的线需B行连接。(示波器的CH1通道接U15单元的OUT端)连接好后,接通电源。(2)对U15 D/A转换单元进行调零。(按下实验箱上的复位键，在调试窗口中出现“WELCOME TO YOU”) 用U16单元电压表毫伏档监测U15 D/A转换 单元OUT端电压，调节U15单元103电位器 使电压表显示“00”。(3) 将U4单元中W41输出调至-5V,执行 监控中的程序(G二F000： 1100/)。如果程序 正确执行，将在显示器上显示“00”。主程序収A/Dflt并送D/A(4) 将W41依次调节，用U16交/直流数字 电压表分别检测A/D的输入电压和D/A的输 出电压。观察显示器，记下相应的数码及D/A 的输出模拟电压，填入F表1—io图1一2 A/D. D/A转换流程表1一1模拟输入电压(V)测量值显示器数码(H)测量值模拟输出电压(V)测量值-500-500800+ 5FF5⑸AD转换的量化特性按图1—3改接U4输出Y至U13A/D转换单元输入IN7的连接，即添加一个反向放大器，其它线路同 图 1—1。图1-3 AD转换量化特性测试① 川U16交/直流数字电压表监测A/D的输入电压，在0V附近连续调节A/D的输入电压，观察整理 化误差和量化单位。 ②测出A/D输入电压在0V附近土5个量化单位的数值，记录与之相对应的数字最，如表1—2所示: 表1—2模入电压(mV)-1960196数字罐(H)7B8085③根据表1-2绘制AD转换的最化特性图。实验结果分析① 表1—1中输入、输出关系② 表1—2屮最化特性关系思考题：A/D的输入通道可否做其他选择？如何实现?成绩评定:实验二釆样与保持实验时间：2011年 月 日 实验地点：自动控制原理室K2—406实验目的：掌握采样定理，8253的工作原理，A/D、D/A转换及信号发生器的应用。重点：采样定理，信号发生器的调节。实验主要仪器与设备：多媒体计算机，TKKL-4型控制理论/计算机控制技术实验箱预备知识：输入、输出接口的基本概念，虚拟示波器的调节及应川，采样定理。 实验内容：实验2.1采样实验1原理：信号发生器U1单元的OUT端输出抛物线信号，通过A/D转换单元U13的IN7端输入。计算 机在采样时刻启动A/D转换器，转换得到数字量送至实验箱8255 口 A, 口 A设成输入方式。CPU将输入的 数字量直接送到D/A转换单元U15,在U15单元的OUT端则输出相应的模拟信号。如图2—1所示，在时 间丫以外，计算机输出零至D/A并使其转换，所以t以外输出为零。t的时间：10msOUTCPUOUT—sJ1U13U15| U1A/DCD/AC丿/ MJ11.” 一 1采样实验原理图2接线图：见图2—2。图2-2采样实验接线图3采样周期T的设置：计算机用8253产生定时屮断信号，定时10ms,并在2F60H单元存放倍数Tk 可取01H?FFH,采样周期T=TkX10ms,所以T的范围为10ms?2550ms,改变Tk即可以确定T。4实验程序流程图：见图2—3程序流程图图2-35实验内容与步骤① 按图2—2连线，首先将U1信号发生器单元中的S11置抛物线档，S12置T3档。川短路块短接S 与ST。② 用示波器观察U1单元的OUT端的波形，调W12使其不高于5V,调Wl 1使T1周期约2s。③ 选定TK = 0411,将2F60H单元存入TK。(在调试窗口输入：E2F60/ ,待调试窗口显示“0000：2F60=CC-”从键盘输入04/ ,即将Tk二04H存入2F60H单元)川动采样程序(在调试窗口入 G二F000： 11A2/)。⑤ 木实验选川普通示波器，川示波器对照观察U1单元的OUT端与U15单元的OUT端波形，观察完停 机。⑥ 选择若干TK值(可取01H?FFII),重复③、④、⑤，观察不同采样周期T时的输出波形。⑦ 调节U1信号发生器单元的W11,使T1约0.3s,调叭2使其不高于5V,垂复步骤③、④、⑤。6. 实验结果(绘制输出波形)Tk 二 04HTk=02HTlO5HTk=10H7. 实验结果分析8?思考题：采样周期T必须满足的条件是什么？ T越小越好述是越大越好？为什么?实验2. 2保持实验1. 原理:计算机(CPU)用8253定时,在采样时刻计算机给A/D器件启动信号，这时A/D器件(ADC0809) 将 关 键 词： 计算机控制 技术 实验 指导 报告

 天天文库所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。