目 录
实验一 A/D、D/A转换实验(1)…………………………………. 1 实验二 A/D、D/A转换实验(2)………………………………… 4 实验三 数字滤波实验 ……………………………………..…………… 7 实验四 积分分离PID控制实验 ……………………………………. 11 实验五 最小拍控制系统 ……………… ……… …………… …….… 16 实验六 直流电机闭环调速实验 …………………………………… 21 附录: 使用说明 …………………………………………………………. 25
实验一 A/D、D/A转换实验(1)
1.1实验线路原理图
如图1—1所示,CPU的DPCLK信号与ADC0809单元电路的CLOCK相连作为ADC0809的时钟信号。ADC0809芯片输入选通地址码A、B、C为“1”状态,选通输入通道IN7。通过电位器W41给A/D变换器输入-5V~+5V的模拟电压。8253的2#口用于5ms定时输出OUT2信号启动A/D变换器。由8255口A为输入方式。A/D转换的数据通过A口采入计算机,送到显示器上显示,并由数据总线送到D/A变换器0832的输入端。选用CPU的地址输入信号IOY0为片选信号(CS),XIOW信号为写入信号(WR),D/A变换器的口地址为00H。
图1-1 A/D、D/A转换实验(1)线路图
调节W41即可改变输入电压,可从TK2003软件的调试窗口中查看A/D变换器对应输出的数码,同时这个数码也是D/A变换器的输入数码。
1.2 A/D、D/A转换程序流程
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如图1—2所示,图中对应的流程,已编好了程序放在CPU的监控中,可用U(反汇编)命令查看。
图1-2 A/D、D/A转换程序流程图
1.3 实验内容及步骤
(1)按图1—1接线。用“短路块”分别将U1单元中的ST与+5V短接;U4单元中的X与+5V,Z与-5V短接。其它画“●”的线需自行连接。连接好后,接通电源,然后按使用下面的方法对U15 D/A转换单元进行调零。
调零的方法为:运行电脑桌面TKKL2003应用程序,进入到程序中的调试窗口,在“>”提示符中输入A2000↓启动小汇编,然后在>0000:2000后面逐行输入以下代码:
>0000:2000 MOV AL,80 >0000:2002 OUT 00,AL >0000:2004 INT >0000:2005 >G=0000:2000
将直流电压表换到毫伏档,测量并观察U15单元的OUT端输出电压值,调节DAC0832
芯片下面的多圈电位器,直至电压显示为0mV。(如果调不到零可以偏大一点,但不能大于0.5mV)。
(2)调零完成后,在调试窗口执行程序G=F000:1100↓;调节电位器W41,使U4单元
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的输出端Y点电压调至-5V(即模拟量输入),若正常运行,则在调试窗口将显示模拟量在变换器中对应的数码为“00”。
(3)依次调节W41,使Y端的电压从-5V到+5V进行变化。用电压表分别检测A/D变换的输入电压(即U4单元Y端电压)和D/A变换的输出电压(即U15单元OUT端电压),观察调试窗口中相应的变换器数码,完成表1—1。
表1-1 A/D、D/A转换实验(1)结果
模拟输入电压(V) -5 -4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5
变换器数码(H) 模拟输出电压(V) 1.4 思考以下问题。
1. ADC0809能够转换的模拟输入量为0~+5V,能否转换负电压?如果不能,本实验中的-5V~0V是如何实现转换的?
2. ADC0809是一个8位的AD转换器,在本次实验中,试从理论上计算当输入为0V时,经AD转换后的二进制数为多少?
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实验二 A/D、D/A转换实验(2)
2.1实验线路原理图
实验线路如图2—1所示。设置8255为定时方式,OUT2信号为采样脉冲,采样周期5ms。8255的A口为输入方式,用于采入数据;8255的B口为输出方式,用于选择控制双路输入输出通道。A/D转换单元可对多路模拟量进行转换,这里使用IN6、IN7两路,它们分别接入图2-2中所示斜坡信号。
图2-1 A/D、D/A转换实验(2)线路图
计算机控制A/D变换器分时对这两路模拟信号进行A/D转换。将转换的数字量送至D/A变换器还原成模拟量,并送至两个采样保持器。由8255B口分别控制两个采样保持器的采样开关,以保证采样保持器单元电路中的OUT1输出信号与A/D转换单元U13的IN6输入信号一致;采样保持器单元电路的OUT2输出信号与A/D转换换单元U13的IN7输入信号一致。
图2-2 IN6、IN7输入信号波形
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