微型计算机控制技术课后答案(第二版)-潘新民

第一章1.微机控制系统的硬件由几部分组成？各部分的作用？(1)主机：本产品是微机控制系统的核心，可以通过接口对系统的不同部分执行各种命令，同时实时检测和处理受控对象的控制参数。主机的主要功能是控制整个生产过程，并根据各种控制运算(例如调整规则运算、优化计算等)和计算结果做出控制决策。监督生产工艺，使其处于最佳工作状态。事故预测和警报生产技术报告，表格打印等。(2)I/o通道：这是计算机和生产对象之间信息交换的桥梁和纽带。进程输入通道将生产对象的控制参数转换为计算机可以接收的数字代码。流程输出通道将输出到计算机的控制命令和数据转换为可以控制生产对象的信号。流程I/o通道包括模拟I/o通道和数字I/o通道。(3)外部设备：这是用于计算机和外部信息交换的设备，称为外围设备，包括人机接触设备(控制台)、I/o设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外部内存(磁盘)。其中一个必须具有显示功能。也就是说，要求必须能够根据工作人员的要求立即显示。此外，还必须有完成系统启动、停止和其他功能的按钮。此外，即使发生操作错误，控制台也要通过保护功能防止出现坏结果。(4)测试和执行机构：a。测量传输单位：为了收集和测量计算机控制系统中的各种参数，使用各种检测元件和发射器，其主要功能是将被测试参数的非力量转换为功率。执行器：要控制生产过程，必须有微机控制系统的重要部件执行器。其功能根据计算机输出的控制信号改变输出的角度位移或直线位移，通过调整机制改变调节介质的流动或能量，使生产过程符合预期要求。4、操作说明、DDC和SCC系统如何工作？差异和联系是什么？(1)操作指令控制系统：在操作指令控制系统中，计算机的输出不直接作用于操作对象，属于开环控制结构。计算机根据数学模型、控制算法处理检测到的生产过程参数，并为每个控制数量计算操作员可参考的更合适或最佳值。此时，计算机将作为操作说明(2)直接数字控制系统(DDC系统):直接数字控制(DDC)系统可以遍历检测一个或多个控制参数，通过输入通道发送到计算机，计算机将测试结果与设定值进行比较，然后执行控制运算，通过输出通道控制执行机构，系统的控制参数可以满足所需要求。DDC系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最常见的应用形式。(3)计算机监控控制系统(SCC):SCC(Supervisory Computer Control)系统是比DDC系统更接近生产变化的实际情况。在DDC系统中，计算机只是代替模拟调节器进行控制，系统不能在最佳状态下运行，而SCC系统不仅可以控制给定值，还可以进行顺序控制、最优控制、自适应控制等。SCC是操作指令控制系统和DDC系统的综合和开发。第二章2采样周期越小越好吗？怎么了？a:不。如果采样间隔太小(采样频率太高)，则在一段时间内，相应的数字系列可能会变长，计算工作量可能会快速增加，从而导致更多错误。5测试CD4051绘制电路图，并设计描述工作原理的32路模拟多路开关。想法：CD4051只有8个输入接口，因此部署32路多交换机需要4个CD4051。32路多交换机必须有5个控制端口。其中前三个是CD4051的输入端口，另外两个是控制端口。(因为CD4051有3个输入端口)分别标记为D1、D2、D3、D4、D5 (00000-1111，0000通道0和1111通道31)。选择4个CD4051以实现32个通道端口选择(0-7、8-15、16-23、24-31)。如果选择第三个CD4051，则可以选择16-23 (10000-10111)通道端口。但是，可以通过控制每个CD4051的INH级别来选择CD4051。例如，要连接第三个CD4051，请使INH处于较高级别(D5=1，D4=0，INH3=！(D5！D4)。因此，INH的选择通过控制D5和D4的逻辑关系来实现。其中INH1=！(！D5！D4)；INH2=！(！d5d 4)；INH3=！(D5！D4)；INH4=！(D5D4)。6取样-固定器的作用是什么？说明保持容量大小对数据收集系统的影响。答：为了提高模拟输入信号的频率范围，以满足随时间变化的某些信号的要求，可以使用具有保持电路的取样器，即采样固定器。保持电容对数据采集系统的采样和保持精度有很大的影响。保持电容值小，采样状态下充电时间常数变小。也就是说，快速充电电容，输出对输入信号的跟随特性有好处，但保持状态时放电时间常数也很小。这意味着快速放电电容，以保持性能下降。相反，保持电容值大，性能好，但跟随特性差。9 A/D和D/A转换器在微机控制系统中扮演什么角色？答：A/D主要负责将传感器检测到的模拟电气信号转换为数字电气信号，以便在单片机中轻松处理。用单片机处理的数字大小的D/A有时需要转换为模拟信号输出，D/A用于将数字信号转换为模拟信号。13串行A/D转换器有什么特点？答：与相同位并行A/D转换器精度相同，但大大降低了成本，节省了微型计算机I/O端口。使用26 DAC0832设计单缓冲D/A转换器，以绘制接口电路和编写程序。使用27 8255A上的b端口和DAC0832设计8位D/A安装接口电路并编写程序。勃夫equ 30h；转换存储地址ORG 0000HAjpmainORG 0100HMAIN:MOVDPTR，# 8003H8255控制字符地址MOV A，#80HMOVXDPTR，A；将PB端口设置为输出START:MOV DPTR，# 8001H8255 PB端口地址Mova，勃夫MOVXDPTR，A；输出DA转换的数字量SJMP $END使用29 DAC0832芯片设计输出频率为50Hz的脉冲波电路和程序。解决方案：8位D/A转换器DAC0832的端口地址为7FFFH(P2.7=0)，频率为50Hz。也就是说，要每20米输出脉冲波，必须将00H，FFH交替输出到DAC0832。电路图如下：程序如下：ORG 0000HMAIN: MOV A，# 00H分配值MOV TMOD，# 01H使用模式1MOV TH0，# 0B1H初始值MOV TL0，#0E0HSETB TR0计时器0启动LOOP: JNB TF0，$；等待中断CLR TF0柜台清洁器START: MOV DPTR，# 7FFFH端口地址发送DPTRMOVX DPTR，A；将数据00H发送到端口CPL A；采取反目MOV TH0，# 0B1H重新分配初始值MOV TL0，#0E0HSJMP LOOP循环ENDA/D转换电路，如图2.43所示。(1)尝试写下A/D转换器的地址。(2)该电路使用什么控制方法？绘制此类转换的方块图。(3)使用8051编辑第三章1、键盘为什么防止抖动？如何解决计算机控制系统中的抖动？是否需要防止抖动，以便CPU仅检查一次击键行为，从而使系统正常工作？硬件抖动有滤波抖动电路和双稳态抖动电路，也可以使用软件抖动，即软件延迟。7、LED发光二极管组成的分段数码管显示结构的两种连接方法是什么？其他连接如何影响文字显示？答：它的结构有两种连接：球阴极和球阳极。总阳极数码管用8个发光二极管的阳极2极管两端相连。一般共用节点连接高等级一般电源其他针脚连接区段磁碟机电路输出。什么时候如果驱动器回路的输出端处于较低的级别，则连接端的字段将传导并打开。反之，则是相应的LED段代码无对于公用阴极数字管，高电平有效低电平无效。LED数码管显示器常见阴极连接是发射当光电二极管的阴极接地数码管的行程发光二极管的阳极处于高水平时，行程打开。总阳极耦合是发光二极管的阳极连接高水平。当数码管的行程发光二极管的阴极处于较低水平时，会发生此行程开灯。8、有几种不同的LED显示屏显示方法？他们各有什么特点？常见的显示方法有两种：动态显示和静态显示。动态显示是利用人的视觉持续性生成的，因为硬件使用少，所以具有价格低廉、线条简单的优点。但是花了时间。静态显示占用很少，显示很稳定，但是使用了很多构件，回路很复杂。9、硬件解码和软件解码的优缺点是什么？软件解码的优点是电路简单，但显示速度有所下降。硬件解码节省了计算机时间，编程也很简单。如图3.37所示，显示电路回答以下问题：(1)在图中，数字管应该使用什么类型的数字管？(2)这个电路属于什么显示方法？3)图中74LS47的作用是什么？(？(4) Y1，Y2的地址分别为60H和63H，要显示的数据是DATABUF1和DATABUF2在两个内存设备上设计整个接口电路，并编写上面显示的子程序。使用8255、ADC0809设计具有以下要求的八向数据收集系统：(1)8255端口地址为8100H至8400H是。(2)a/d转换采用查询方法；(3)在6位LED显示屏上显示A/D转换结果的方法要求静态软件解码方法和第一个显示通道编号，最后四位显示采样值(需要小数点后一位)。第四章1、工业控制系统中常用的报警方法有哪些？举例说明每个应用场合吗？声音、光、语言警报方法。例自己想光电隔离器的作用是什么？控制系统和微机控制系统都通过光电效应连接到系统上进行控制。另外，可以切断电磁干扰等几个不利因素，提高控制精度。总之，它具有耦合、绝缘和开关的作用。18、单片机数据采集系统如图4.49所示。分别设置每个通道的最大/最小允许值Max 0到max 7和min 0到min 7位于地址为的内存单元中。准备巡回测试计划，各就各位通道值与MAXi和MINi单元的内容相比，如果大于MAXi，则显示上限警告、iup发生低警示时，会显示I Do(w)。如果采样值正常，则显示I(其中I是通道号)(设置8255)的端口地址为8000-8300h。解决方案：8位D/A转换器DAC0832的端口地址为7FFFH(P2.7=0)，频率为50Hz到20m要输出脉冲波，必须将数字00H，FFH交替输出到DAC0832。电路图如下：程序如下：ORG 0000HMAIN: MOV A，# 00H分配值MOV TMOD，# 01H使用模式1MOV TH0，# 0B1H初始值MOV TL0，#0E0HSETB TR0计时器0启动LOOP: JNB TF0，$；等待中断CLR TF0柜台清洁器START: MOV DPTR，# 7FFFH端口地址发送DPTRMOVX DPTR，A；将数据00H发送到端口CPL A；采取反目MOV TH0，# 0B1H重新分配初始值MOV TL0，#0E0HSJMP LOOP循环END步进电机控制系统接口电路，如图4.51所示。(1)在图中完成8255A和8031的接口设计。(2)试写程序，以便实现以下功能：按S1后，步进电机在单个3位方向旋转2圈。按S2后，步进电机以逆双3晚旋转1圈。按S3后，步进电机以3相6拍旋转20步。剩下的步进电机不能工作。步进电动机为a、b、c、d四相，(1)绘制步进电机单4位、双4位和4相8位三种控制方法电源顺序图。(2)设置a相控制电路，如图4.52所示。其中8255A的