直流电动机变频调速及方向控制设计(3)

2018-12-23 00:21

设备提出了非屏蔽的中断请求,CPU会在结束当前所执行的指令后,立即响应中断请求。

(9)RESET(reset):复位信号,输入,高电平有效。 RESET信号有效时,CPU立即结束现行操作,处于复位状态,初始化所有的内部寄存器。复位后各内部寄存器的状态,当RESET信号由高电平变为低电平时,CPU从FFFF0H地址开始重新启动执行程序。

(10)CLK(clock):时钟信号,输入。CLK为CPU提供基本的定时脉冲信号。8086 CPU一般使用时钟发生器8284A来产生时钟信号,时钟频率为5MHz~8MHz,占空比为1:3。

(11)VCC电源输入引脚。8086 CPU采用单一+5V电源供电。 (12)GND:接地引脚。

(13)(minimum/maximum):最小/最大模式输入控制信号。引脚用来设置8086 CPU的工作模式。当为高电平(接+5V)时,CPU工作在最小模式;当为低电平(接地)时,CPU工作在最大模式。

4.1.3 DAC0832功能简介

DAC0832芯片是一种具有两个输入数据寄存器的8位DAC,它能直接与MCS51单片机接口,其主要特性参数如下:

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分辨率为8位;电流稳定时间1us;可单缓冲、双缓冲或直接数字输入;只需在满量程和下调整其线性度;单一电源供电(+5V~+15V);低功耗,200mW。为便于DAC0832的使用,特将其应用特性总结如下:DAC0832是微处理器兼容型D/A转换器,可以充分利用微处理器的控制能力实现对D/A转换的控制。这种芯片有许多控制引脚,可以和微处理器控制线相连,接受微处理器的控制,如ILE、/CS、/WR1、/WR2、/XFER端。有两级锁存控制功能,能够实现多通道D/A的同步转换输出。DAC0832内部无参考电压源;须外接参考电压源。DAC0832为电流输入型D/A转换器,要获得模拟电压输出时,需要外加转换电路。DAC0832的引脚图及逻辑结构如图:

图4.4 DAC0832各引脚图

4.1.3.1 DAC0832各引脚功能如下: DI0~DI7: 数据输入线。

ILE : 数据允许锁存信号,高电平有效;

/CS: 输入寄存器选择信号,低电平有效。/WR1为输入寄存器的写选通信号。输入寄存器的锁存信号/LE1由ILE 、/CS、/WR1的逻辑组合产生。当ILE 为高电平、/CS为低电平、/WR1输入负脉冲时,在/LE1产生正脉冲;/LE1为高电平,输入锁存器的状态随数据输入线的状态变化,/LE1的负跳变将数据线上的信息锁入输入寄存器。

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/XFER: 数据传送信号,低电平有效。/WR2为DAC寄存器的写选通信号。DAC寄存器的锁存信号/LE2,由/XEFR、/WR2的逻辑组合产生。当/XFER为低电平,/WR2输入负脉冲,则在/LE2产生正脉冲;/LE2为高电平是时,DAC寄存器的输出和输入寄存器的状态一致,/LE2负跳变,输入寄存器的内容打入DAC寄存器。 VREF:基准电源输入引脚 。

Rfb:反馈信号输入引脚,反馈电阻在芯片内部。

IOUT1、IOUT2 :电流输出引脚。电流IOUT1、IOUT2 的和为常数,IOUT1、IOUT2 随DAC寄存器的内容线性变化。

4.1.3.2 DAC0832三种数据输入方式:

(1)双缓冲方式:即数据经过双重缓冲后再送入D/A转换电路,执行两次写操作才能完成一次D/A转换。这种方式可在D/A转换的同时,进行下一个数据的输入,可提高转换速率。更为重要的是,这种方式特别适用于要求同时输出多个模拟量的场合。此时,要用多片DAC0832组成模拟输出系统,每片对应一个模拟量。

(2)单缓冲方式:不需要多个模拟量同时输出时,可采用此种方式。此时两个寄存器之一处于直通状态,输入数据只经过一级缓冲送入D/A转换电路。这种方式只需执行一次写操作,即可完成D/A转换。 (3)直通方式:此时两个寄存器均处于直通状态,因此要将和

端都接数字地,ILE接高电平,使LE1、LE2均为高电平,致使两个锁存

寄存器同时处于放行直通状态,数据直接送入D/A转换电路进行D/A转换。这 种方式可用于一些不采用微机的控制系统中或其他不须0832缓冲数据的情况。

4.2 硬件电路设计系统原理图及其说明

4.2.1 DAC0832双极性电压输出控制原理

在微机控制系统中,要求D/A的输出电压是双极性的。例如要求输出(-5~+5)V。在这种情况下,D/A的输出电路要作相应的变化。图4.5就是DA0832双极性输出电路实例。图中,D/A的输出经运算放大器A1和A2放大和偏移以后,在

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运算放大器A2的输出端就可得到双极性的(-5~+5)V的输出电压。这里,VREF为A2提供一个偏移电流,且VREF的极性选择应使偏移电流方向与A1输出的电流方向相反。再选择R4= R3= 2R2,以使偏移电流恰好为A1输出电流的1/2。从而使A2的输出特性在A1的输出特性基础上,上移1/2的动态范围。由电路各参数计算可得最后的输出电压表达式为 VOUT = -2V1 -VREF

设V1为(0~-5)V,选取VREF为 +5V,则VOUT =(0~10)V -5V=(-5 ~ +5)V。

图4.5 双极性输出电路

4.2.2 转速控制模块

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用0832 D/A转换电路后的输出经放大后驱动直流电机。编制程序改变0832

输出经放大后的方波信号的占空比来控制电机转速。D/A输出为双极性输出,因此电机可以正反向旋转。

4.2.3 硬件连接原理图: 开关8255A 电路

图4.6 硬件结构示意程图

用开关表示的二进制数由芯片编码后,输入CPU由程序转化为DAC0832数字量与模拟量对照表中的数字量,然后由DAC0832输出模拟量即电压,控制电机的转动。

驱动电机 放大电路 带缓冲输入的DAC0832 译码电路 微 机 总 线 扩 展 15


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