电子工业出版社微型计算机控制技术课后答案(第二版)潘新民

第一章1.微型计算机掌握系统的硬件由哪几局部组成？各局部作用?主机：这是微型计算机掌握系统的核心，通过接口它可以向系统的各个局部发出各种命按掌握规律进展各种掌握运算(如调整规律运算、最优化计算等)和操作，依据运算结果作出掌握决策；对生产过程进展监视，使之处于最优工作状态；对事故进展推测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。输入输出通道：这是微机和生产对象之间进展信息交换的桥梁和纽带。过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码道和数字量输入输出通道。外部设备：这是实现微机和外界进展信息交换的设备，简称外设，包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。其中作.(4)检测与执行机构:a.测量变送单元：在微机掌握系统中，为了收集和测量各种参数，承受.b.流量或能量，使生产过程符合预定的要求。4、操作指导、DDCSCC系统工作原理如何？它们之间有何区分和联系？(1)操作指导掌握系统：在操作指导掌握系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属(2)直接数字掌握系统(DDC系统)：DDC(DirectDigitalControl)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进展巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进展比较，再进展掌握运算，然后通过输出通道掌握执行机构，使系统的被控参数到达预定的要求。DDC系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。(3)计算机监视掌握系统(SCC系统)：SCC(SupervisoryComputerControl)DDC系统更接近生产变化的实际状况，由于在DDC系统中计算机只是代替模拟调整器进展掌握，系统不能运行在最正确状态，而SCC系统不仅可以进展给定值掌握，并且还可以进展挨次掌握、最优掌握以及自适应掌握等。SCC是操作指导掌握系统和DDC系统的综合与进展。其次章2采样周期越小越好吗？为什么？答：不是。假设采样间隔太小〔采样频率太高很长，计算工作量快速增大，可能产生较大的误差。CD405132思路：由于CD4051324CD4051。325个掌握口，其中前三个是CD4051〔CD4051〕分别标为D1、D2、D3、D4、D5〔00000—11111，0000001111131。4CD405132(0—7、8—15、16—23、24—31)。CD405116-23〔10000—10111〕通道口。CD4051的选择是通过掌握各个CD4051INH比方想让第三个CD4051接通，就令它的INH通高电平〔此时D5=1D4=0,INH3=!(D5&!D4)。故INH的选择是掌握D5和D4的规律关系来到达的。其中 INH1=!(!D5&!D4);INH2=!(!D5&D4);INH3=!(D5&!D4);INH4=!(D5&D4)。采样-保持器有什么作用？说明保持电容大小对数据采集系统的影响。答：为了提高模拟量输入信号的频率范围，以适应某些随时间变化较快的信号的要求，可承受带有保持电路的采样器，即采样保持器。间常数也小，即保持电容放电快，故保持性能差；反之，保持电容值大，保持性能好，但跟随特性差。9A/DD/A答：答：A/D的作用主要是把传感器检测到的模拟电信号转换为数字电信号，便利用于单片机中进展处理。D/A的作用，在单片机处理完毕的数字量，有时需要转换为模拟信号输出，D/A的作用正是用于把数字信号转换为模拟信号。13A/D答：与同位数并行A/D转换器精度一样，但大大降低了本钱，节约微型计算机I/O口。DAC0832设计一个单缓冲的D/A转换器，画出接口电路，编写程序。8255ABDAC08328D/AMAIN:START:

BUFF EQU 30H ;转换量存放地址ORG 0000HAJMP MAINORG0100HMOV DPTR,#8003H ;8255掌握字地址MOV A,#80HMOVX @DPTR,A ;设置PB口为输出方式MOV DPTR,#8001H ;8255PB口地址MOV A,BUFFMOVX @DPTR,A ;输出DA转换的数字量SJMP $END29DAC083250Hz的脉冲波电路及程序。解：8位D/A转换器DAC08327FFFH(P2.7=0)，频率为50Hz20m00H、FFH交替输出到DAC0832。电路图如下：程序如下：ORG0000HMAIN: MOVA,#00H;赋值MOVTMOD,#01H;1MOVTH0,#0B1H;赋初值MOVTL0,#0E0HSETBTR0;0LOOP: JNBTF0,$;等待中断CLRTF0;计数器清零START: MOV DPTR,#7FFFH ;DPTRMOVX @DPTR,A ;送数据00H到端口CPL A ;取反MOVTH0,#0B1H ;重赋初值MOVTL0,#0E0HSJMP LOOP ;循环END33.某A/D转换电路如图2.43所示。试写出A/D转换器的地址；该电路承受什么掌握方式？画出该种转换的程序框图；〔3〕8051汇编第三章1、键盘为什么防止抖动?在计算机掌握系统中如何实现防抖？为了使CPU对一次按键动作只确认一次，从而保证系统正常工作，所以必需防止抖动？硬件防抖有滤波防抖电路和双稳态防抖电路，还可以承受软件防抖法，即软件延迟。7LED显示有什么影响？8个发光二极管的阳极二LED段码不亮对于共阴极数码管则是高电平有效低电平无效。LED数码管显示器共阴极的接法是发光二极管的阴极接地当数码管的笔划发光二极管的阳极为高电寻常该笔划被点亮接法是发光二极管的阳极接高电平当数码管的笔划发光二极管的阴极为低电寻常该笔划被点亮。8LED显示器显示方法有几种？它们各有什么特点？生，优点是使用硬件少，因而价格低，线路简洁。但占用的机时长。静态显示占用机时少，显示牢靠，但是使用元件多，线路简单。9、硬件译码和软件译码各有何优缺点？序设计简洁。某显示电路如图3.37所示，试答复以下问题：说明图中数码管应选用哪一种类型的数码管？该电路属于哪一种显示方法？图中74LS47的作用是什么？设Y1,Y2的地址分别为60H和63H，要显示的数据分别存放在DATABUF1和DATABUF2两个内存单元中，试设计出完整接口电路并编写一个完成上述显示的子程序。利用8255，ADC0809设计一个8路数据采集系统，要求如下：〔1〕8255口地址为8100H～8400H；A/D转换承受查询方式；把A/D转换结果显示在6位LED显示器上，显示方法要求静态、软件译码方式，且4位显示采样值〔要求小数点后边一位。第四章1、工业掌握系统中常用的报警方式有几种？举例说明各自的应用场合？有声、光、语言报警方式。例子自己想3、光电隔离器有什么作用？扰等一些不利因素，提高掌握精度。总之，有耦合、隔离和开关的作用。18、某单片机数据采集系统如图4.49所示。设每个通道的最大/最小允许值分别存放在MAX0～MAX7以及MIN0～MIN7为地址的内存单元中。试编写巡回检测程序，并将每个通道的值与MAXi和MINi单元的内容相比较，假设大于MAXi，则上限报警，显示iUp；iDi×××〔i为通道号〔设8008300。解：设8位D/A转换器DAC0832的端口地址为7FFFH(P2.7=0)，频率为50Hz即每隔20m输出一次脉冲波，需将数字量00H、FFH交替输出到DAC0832。电路图如下：程序如下：ORG0000HMAIN:MOVA,#00H;赋值MOVTMOD,#01H;承受模式1MOVTH0,#0B1H;赋初值MOVTL0,#0E0HSETBTR0;启动定时器0LOOP:JNBTF0,$;等待中断CLRTF0;计数器清零START:MOVDPTR,#7FFFH端口地址送DPTRMOVX@DPTR,A;送数据00H到端口CPLA取反MOVTH0,#0B1H;重赋初值MOVTL0,#0E0HSJMPLOOP;循环END4.51所示。完成图中8255A与8031的接口设计；试编写程序，使其能实现以下功能：①当S1按下时，步进电机正向单三拍旋转2圈；②当S2按下时，步进电机反向双三拍旋转1圈；③当S3按下时，步进电机正向三相六拍旋转20步；④其余状况步进电机不转。设某步进电机为A，B，C，D四相，画出此步进电机单四拍、双四拍以及四相八拍3种掌握方式通电挨次图。设A相掌握电路如图4.52所示，其中8255A的端口地址为0FCFFH～0FFFFH。试用8255A位控方式写出访步进电机A相通电的程序。A，B，C，DP1.0～P1.3掌握，请在下表的空格处填上适当的数。25.某三相步进电机掌握电路如图4.53所示，说明图中光电隔离器4N25的作用。说明图中R1，R2，R3以及V1，V2，V3的作用。画出三相步进电机全部各种方式通电挨次图。假设用此电机带动一个滚动丝杠，每转动一周〔正向〕相对位移为4mm，试编写一移动8mm三相单三拍掌握程序。第七章3、数字滤波与模拟滤波相比有什么优点？答：数字滤波抑制了模拟滤波器的缺乏，它与模拟滤波器相比，有以下几个优点：数字滤波是用程序实现的，不需要增加硬设备，所以牢靠性高，稳定性好，不存在阻抗匹配的问题；数字滤波可以对频率很低(如0.01Hz)的信号实现滤波，抑制了模拟滤波器的缺陷；(3)数字滤波器可依据信号的不同，承受不同的滤波方法或滤波参数，具有敏捷、便利、功能强的特点。4、常用的数字滤波方法有几种？各有什么优缺点？7种。偏差。中值滤波法：它对于去掉偶然因素引起的波动或采样器不稳定而造成的误差所引起的脉动干扰比较有效。本身在某一数值范围四周作上下波动的状况。加权平均值滤波：可以提高滤波效果滑动平均值滤波法：采样时间短，可以提高检测速度惯性滤波法：适用于慢速随机变量的滤波复合数字滤波：比单纯的平均值滤波的效果要好6、算术平均值滤波、加权平均值滤波以及滑动平均滤波三者的区分是什么？NN较大时平滑度高，但灵敏度低；当N较小时，平滑度低，但灵敏度高，应当视具体状况选取N值。对于一般流量，通常取N=12；假设为压力，则取N=4。在算术平均滤波中，N权因子1/N。但有时为了提高滤波效果，往往对不同时刻的采样值赋以不同的加权因子。这种方法称为加权平均滤波法，也称滑动平均或加权递推平均。其算法为Yn1ni0

aXi ni

0ai

1 n1a1ii0稍大了些。滑动平均值滤波法，依次存放N次采样值，每采进一个数据，就将最早采集的那个数据丢掉，然后求包含值在内的N个数据的算术平均值或加权平均值。7、标度变换在工程上有什么意义？在什么状况下使用标度变换程序？答：意义：削减硬件设备，降低本钱，便于人工检测和治理用尺度变换程序。二．练习题某压力测量系统，其测量范围为0～1000mmH2O柱，经A/D转换后对应的数字量为00～FFH，试编写一标度变换子程序，使其能对该测量值进展标度变换。某梯度炉温度变化范围为0℃~1600℃，经温度变送器输出电压范围轻为1~5v，再经ADC0809转换，ADC0809的输入范围为0~59BH的梯度炉温度是多少？解：9BH=155D,所对应的的AD输入电压v1=(155/255)5v=3.04v所以温度T=[〔3.04-1〕/(5-1)]1600℃=816℃第八章1.PID调整中，系数K,……等各有什么作用？他们对调整品质有什么影响？Kp为比例系数，提高系数Kp可以减小偏差，但永久不会使偏差减小到零，而且无止境的提高系数Kp最终将导致系统不稳定。比例调整可以保证系统的快速性。系数Ki为积分常数，Ki越大积分作用越弱，积分调整器的突出优点是，只要被调量存在误差，其Kd为微分常数，kd越大，微分作用越强。微分调整主要用来加快系统的响应速度，减小超调，抑制震荡，消退系统惯性的影响。2、在PID调整其中，积分项有什么作用？常规PID，积分分别与变速积分3中算法有什么区分和联系？答：积分项用于消退静差。在常规PID调整中，由于系统的执行机构线性范围受到限制，当偏差较大时，会产生很大的超调量，使系统不停的震荡。为消退这一现象，积分分别法在项实行“开关”掌握，而变速积分则是线性掌握。3、在数字PID中，采样周期是如何确定的？它与哪些因素有关？对调整品质有何影