机电整合中接口技术精品资料

1、机电整客合中接口技术摘要:接口技术1是在机电一一一体化技术的基础上发展起来的J随着机电-一一体化技术的发展而变得越来越重要文早以机电一一一体化控制系统(微电子系统)为例J将接口分为人机接口与机电接口两大类进行探讨。关键词:机电一一一体化J接口技术J人机接口J机电接口机电一一一体化系统可分为机械和微电子系统两大部分J各部分连接须具/、备一一一疋条件J这个联系条件通常称为接口。各分系统又由各要素(子系统)组成本文以机电一一一体化控制系统(微电子系统)为例J将接口分为人机与机电接口两大类一一一、机电接口由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别J两者间的联系须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲J因此机

2、电接口起着非常重要的作用:行电平转换和功率放大。一一一般微机的I/O-H-心片都是TTL电平J而控制设备则不一一一疋J因此必须进行电平转换J另外J在大负载时还需要进行功率放大J抗干扰隔离为防止干扰信号的串入J可以使用光电耦合器、脉冲变压器或继电器等把微机系统和控制设备在电器上加以隔离J进行A/D或D/A转换当被控对象的检测和控制信号为模拟量时J必须在微机系统和被控对象之间设置A/D和D/A转换电路J以保证微机所处理的数字量与被控的模拟量之间的匹配1、模拟信号输入接口在机电一一一体化系统中反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号J通常这些输出信号是模拟电压或电流信号(如位置检测用的差动

3、变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等)计算机要对被控对象进行控制必须获得反映系统运行的状态信号J而计算机只能接受数字信号J要达到获取信息的目的J就应将模拟电信号转换为数字信号的接口模拟信号输入接口2、模拟信号输出接口在机电一一一体化系统中控制生产过程执行器的信号通常是模拟电压或电流信号J如交流电动机变频调速、直流电动机调速器、滑差电动机调速器等而计算机只匕匕 厶冃输出数字信号J并通过运算产生控制信号J达到控制生产过程的目的J应有将数字信号转换成模拟电信号的接口模拟信号输出接口任务是把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号J以便驱动相应的执行器J达到控制对象的目

4、的模拟信号输出接口一一一般由控制接口、数字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几部分构成3、开关信号通道接口机电一一一体化系统的控制系统中J需要经常处理一一一类最基本的输入/输出信号J即数字量(开关量)信号包括:开关的闭合与断开J指示灯的亮与灭J继电器或接触器的吸合与释放J电动机的启动与停止J阀门的打开与关闭等这些信号的共同特征是以-二进制的逻辑“1 ”和“()”出现的在机电一一一体化控制系统中J对应二二二进制数码的每一一一位都可以代表生产过程中的一一一个状态J此状态作为控制依据输入通道接口开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号、逻辑电平信号以及一一一些系统设置开关信号传送给

5、计算机这些信号实质是一一一种电平各异的数字信号J所以开关信号输入通道又称为数字输入通道(D)由于开关信号只有两种逻辑状态“ON和“0FF或数字信号T和“ 0但是其/、电平一一一般与计算机的数字电平不相同J与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变换以及过程噪声隔离等设计问题J它主要由输入缓冲器、电平隔离与转换电路和地址译码电路等组成输出通道接口开关信号输出通道的作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号传递给开关执行器(如继电器或报警指示器)它实质是逻辑数字的输出通道J又称为数字输出通道(D0)D0通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率开关量输出通道接口主要由输出锁存器

6、、驱动器和一输出口地一址一译码一电一路等组成一nnn二机.接.口I人机-接口是操作-者与机-电系统丄主要是控.制微机一之.间.进.行.信.息一交一换.的.接.口按.照.信.息一的.传.递一方一向.亠可一以.分一为-输一与-输一出一接.丄两-大一类一机.电系统通过一输出一接向操作者显示系统的各种-状-态一1运行-参数及结果.等信息丄另d方面一亠操作一者一通一过一输一入接一口向一机一电一系一统一输一入各一种一控一制一命一令，-丄预系统的运行状态亠以实现所要求的功能一1nnn丄、输一入接一口拨一盘输入接口一拨盘是机电体化系统一中常见-的一一种一输一入一设一备一亠若一系一统一需一要-输一入一少一量一的

7、一参一数一亠如一修一正一系一数一、控一制一目一标一等一亠采一用一拨一盘一较一为一方一便一，-这一种一方一式一具一有一保一持一性一拨一盘-的一种一类一很一多一作为一人机一接一口使一用-最-方便一的是一十进制输一入BC.码输一出的刑一拨盘网一拨盘可直接与控制微机-的一并_行-口_或-扩-展-口_相_连一亠旦形一式一输-入_信-息-IIIInIIIIIII键盘输入接口键盘是一组按键集合,向计算机提供一被按一键的代码一常用一的一键盘有:n编.码.键.盘.，-自.动.提.供.被.按.键.的.编.码-丄如AsC码或.二进制码.UUUUUnU非.编.码.键.盘.亠仅-仅一简.单.地-提一供.按.键.的.通.

8、或.断或.电.位一7而-按.键一的一描.和一识-别一亠则.由一设计一的键盘程序来实现1前者使用方便亠但结构复杂亠成本-高-;后者电路简单一亠便于-设计-2-输一出接一口在机一电一体化系一统一中亠发一光一二极管显示器HD是典型一的输出设备亠由于示一器一结一构一简一单一体_积一小_可_靠一性一高一寿一命一长一价一格一便一宜一亠因一此一使一用一广泛一常一用一的一山一示一器一有一7段一发光二极一管和点阵一式LEE示一器7段一示一器一原一理一很一简一单-亠是-同一名一管一脚一丄所一加一电一平一高一低一来控一制一发一光一二一极一管一是一否一点一亮一而一显一示一不一同一字一形一的一点一阵一式一LEC)s示一

9、器一一般-用一来显一示-复一杂一符一号一字一母-及一表一格-等一,在大一屏-幕-显一示一及一智-能一化仪器-中有广一泛应用UUUUUUnU结-语一:-接-口技一术一是-研-究一机电一体一化系一统一中一的接-口问一题-使系统中信息和匕匕 厶冃量的传递和转换更加顺畅,使系统各部分一有机地结一合在口起亠形成一完一整的一系一统.1接.口技.术.是.在.机.电.S体.化.技.术-的.基一础.上.发展起来的，一随着机-电.体化技术-的发展而-变得一越.*越.重.要.同.时一接.口技.术一的.研.究-也.必.然.促.进一机一电.体-化.的一发-展一从一某种一意.义一上讲一亠机.电一一体一化一系统的设计一亠就是根据功匕匕 厶冃要求选择丄各K 咅分后所进一行-的接设计一接丄的好与-坏直接一影一响一到一机电一体化一系一统一的一控一制一性一匕