计算机控制系统实验..doc

实验八 温度测量实验 1、实验目的： 了解热敏电阻测温基本工作原理及小信号放大器工作原理和零点、增益的调整方法。 2、实验内容： 使用电桥将热敏电阻阻值变化转换为电压信号放大以后经A/D转换为数字量由CPU处理，在LED上显示出来。 3、工作原理： 温度测量采用热敏元件作为传感器，常用的温度传感器有热敏电阻、热电偶、集成温度传感器等。其中热敏电阻为价格低使用方便。根据电阻和温度关系有负温度系数，正温度系数和临界温度热敏电阻。 4、实验步骤： （1）系统连接： 把“温度传感器”框中的AN2孔连AD0809的0通道IN0；“脉冲源”框中的0.5MHZ孔连AD0809的CL0OK孔；“译码器”的YC2（0A000H）孔连AD0809的CS4孔。 （2）设定工作模式为模式2，即程序空间在仿真器上，数据空间在用户板上。 （3）硬件调试：在热敏电阻表面加温。 （3．0） G2010+G6W连PC机，在WINDOWS调试环境下点击外部数据窗口图标（），在打开的XDATA窗口中的0A000H地址上写入00H（即选择AD0809的0通道），以启动0809对IN0上输入电压进行A/D转换，然后点击刷新图标（），读出AD转换结果。 （3．1） G2010+G6W连PC机，在DOS调试环境下，把光标移入XDATA窗中，按Alt+G，在打开的“Goto Address”窗口中输入“0A000H”，再按“回车”键，在0A000H地址上打入“00H”以启动0809对IN0上输入电压进行A/D转换，然后屏幕上显示的值即是读出的AD转换结果。 （4）输入程序，编译。全速运行程序，修改程序错误使SICElab-G2010显示值随W温度的高低而变化，直至达到本实验的要求。 （5）可通过“温度传感器”框中的电位器，对电桥进行零点平衡调节 5、接线方案： 图中使用的热敏电阻为负温度系数热敏电阻，温度愈高，电阻愈小，运放输出的电压愈高。该电压信号输入到AD0809的第0号通道进行转换。读AD0809即可得到环境温度值。 6、程序框图： 7、思考问题： 请把16进制数转换成十进制数在数码管上显示出来。 步进电机控制 1.实验目的： 了解步进电机工作原理，掌握用单片机的步进电机控制系统的硬件设计方法，熟悉步进电机驱动程序的设计与调试，提高单片机应用系统设计和调试水平。 2.实验内容： 编写并调试出一个实验程序按下图所示控制步进电机旋转： 3．工作原理： 步进电机是工业过程控制及仪表中常用的控制元件之一，例如在机械装置中可以用丝杠把角度变为直线位移，也可以用步进电机带螺旋电位器，调节电压或电流，从而实现对执行机构的控制。步进电机可以直接接收数字信号，不必进行数模转换，用起来非常方便。步进电机还具有快速启停、精确步进和定位等特点，因而在数控机床、绘图仪、打印机以及光学仪器中得到广泛的应用。 步进电机实际上是一个数字/角度转换器，三相步进电机的结构原理如图所示。从图中可以看出，电机的定子上有六个等分磁极，A、A′、B、B′、C、C ′，相邻的两个磁极之间夹角为60°，相对的两个磁极组成一相（A-A′，B-B′，C-C′），当某一绕组有电流通过时，该绕组相应的两个磁极形成N极和S极，每个磁极上各有五个均匀分布矩形小齿，电机的转子上有40个矩形小齿均匀地分布的圆周上，相邻两个齿之间夹角为9°。 当某一相绕组通电时，对应的磁极就产生磁场，并与转子形成磁路，如果这时定子的小齿和转子的小齿没有对齐，则在磁场的作用下，转子将转动一定的角度，使转子和定子的齿相互对齐。由此可见，错齿是促使步进电机旋转的原因。 三相步进电机结构示意图 例如在三相三拍控制方式中，若A相通电，B、C相都不通电，在磁场作用下使转子齿和A相的定子齿对齐，我们以此作为初始状态。设与A相磁极中心线对齐的转子的齿为0号齿，由于B相磁极与A相磁极相差120°，不是9°的整数倍（120÷9=40/3），所以此时转子齿没有与B相定子的齿对应，只是第13号小齿靠近B相磁极的中心线，与中心线相差3°，如果此时突然变为B相通电，A、C相不通电，则B相磁极迫使13号转子齿与之对齐，转子就转动3°，这样使电机转了一步。如果按照A→B→C的顺序轮流通电一周，则转子将动9°。 步进电机的运转是由脉冲信号控制的，传统方法是采用数字逻辑电路——环形脉冲分配器控制步进电机的步进。 下图为环形脉搏冲分配器的简化框图。 三相六拍环形脉搏冲分配器 ①运转方向控制。如图所示，步进电机