第八章 微型计算机控制系统设计

1、第八章第八章 微型计算机控制微型计算机控制系统设计系统设计8.1.18.1.1总体方案的确定总体方案的确定确定控制系统方案:采用开环控制/闭环控制。选择检测元件选择执行机构选择输入输出通道及外围设备画出系统原理图8.1.2 8.1.2 微型计算机及接口的选择微型计算机及接口的选择采用成品的微型计算机系统采用成品的微型计算机系统 工业工业PC STD总线工业控制机总线工业控制机 单片机系统单片机系统8.1.2 8.1.2 微型计算机及接口的选择微型计算机及接口的选择利用单片机芯片自行设计利用单片机芯片自行设计（1）较完善的中断系统）较完善的中断系统 （2）足够的存储容量）足够的存储容量（3）完备

2、的输入输出通道和实时时钟）完备的输入输出通道和实时时钟（4）字长）字长（5）速度）速度（6）指令种类和数量）指令种类和数量（7）寻址范围和寻址方式）寻址范围和寻址方式 （8）内部存储器的种类和数量）内部存储器的种类和数量 （1）确定算法能否满足控制速度、精度和系统稳定性的要求。（2）确定某些情况下要进行修改与补充。（3）确定为设计、调试方便，可将控制算法作合理的简化，逐步将控制算法完善，直到获得最好的控制效果。8.1.3 8.1.3 控制算法的选择控制算法的选择8.1.4 8.1.4 控制系统的硬件设计控制系统的硬件设计存储器的扩展存储器的扩展模拟量输入通道的扩展模拟量输入通道的扩展模拟量输出

3、通道的扩展模拟量输出通道的扩展开关量开关量,I/O接口的设计接口的设计操作面板操作面板/人机接口设计人机接口设计系统速度匹配问题系统速度匹配问题负载匹配的问题负载匹配的问题硬件设计：硬件设计：根据系统总体框图，设计出系统电气原理图，再按照电气原理图着手元件的选购和开始施工设计工作。8.1.5 8.1.5 控制系统软件的设计控制系统软件的设计控制系统对软件的要求控制系统对软件的要求:实时性实时性,灵活性灵活性,通用性通用性,可靠性可靠性软硬件折衷问题软硬件折衷问题软件开发过程软件开发过程8.1.6 8.1.6 系统的调试系统的调试硬件调试硬件调试软件调试软件调试软硬件联合调试软硬件联合调试 经过

4、一段考机和试运行后，即可投入正经过一段考机和试运行后，即可投入正式运行式运行。图8-1 控制系统设计步骤流程图控制对象的功能和工作过程分析估算及分配I/O口,存储器容量及外围设备画系统工艺流程图I/O口的具体分配画系统程序框图系统部件的详细设计编制源程序部件芯片老化筛选和测试汇编布线及安装形成目标程序系统试运行调试硬件调试和仿真完成否?硬件错否?完成否?写入EPROM结束设计硬件设计软件设计是是是否否否开 始8.2 微机控制系统设计举例微机控制系统设计举例 图图8-2 电阻炉炉温控制系统原理图电阻炉炉温控制系统原理图8.2.1 8.2.1 硬件电路硬件电路变送器键盘与显示T0T1P1.3P1.2P1.1P1.0P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0ALEP0PSENWRRDEAP3.3803174LS37327328155CEOCD7 0ALECEIO/ MA7 0A7 01/2WRRDA0A1A2红绿红ABCCLKD7 0OEALESTARTIN0EOC.光耦驱动器MC14528220V加热丝LM31174LS00TIL117.过零信号发生器ACD0809.热电偶1 远程空