微型计算机控制技术第4章 常用控制程序设计

第一章计算机控制系统概述习题及参考答案1.计算机控制系统的控制过程是怎样的?计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。

(2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。

(3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。

2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？(1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。

(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。

(3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。

3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？由四部分组成。

图1.1微机控制系统组成框图(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。

主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。

(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行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。

过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。

过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。

微型计算机控制技术学习心得第一篇：微型计算机控制技术学习心得微型计算机控制技术学习心得转眼间，一个学期又过去了。

微机原理与控制技术课程已经结束了。

通过从大三下学期的微机原理与接口技术到这学期的微机原理与控制技术的学习，回想起来受益匪浅，主要是加深了对计算机的一些硬件情况和运行原理的理解和汇编语言的编写，期间也听老师讲过，微机原理这门课程是比较偏硬件一点的。

正是因为这一点我还是对它比较喜欢的，因为它和我的专业方向“机电工程”有很大的联系，在机电工程领域很多场合要应用到微机，而且是微机原理是考研复试面试时必考问的专业课，因为我要考研，本着一定要考上的心态，因此对该课程的学习还是有浓厚的兴趣和动力的。

下面谈谈这期学习该课程的心得与体会：总体介绍下这门课程的轮廓吧（也就是教学大纲）：一、课程性质与设置目的（一）课程性质微型计算机控制技术是高等院校计算机应用专业本科教学中的一门选修专业课，是从微型计算机原理到微型计算机控制，从理论到实际的必经桥梁，是着重解决和处理工程实际问题的一门课程。

在该课程的教学过程中，将课堂教学与实验教学有机结合，注意培养同学分析问题、解决问题的方法和能力。

该课程主要介绍微型计算机应用在工业控制中的各种技术，重点讲述微型机用于实时控制中的软件、硬件设计方法，以及它们之间的结合问题。

课程注重理论联系实际，从工程实际出发，在设计方法，即实验技术、操作运行、系统调试等方面对学生进行训练，为学生的毕业设计及将来的实际工作奠定基础。

（二）教学目的通过本课程的学习，可使我们对微型机在工业过程控制和智能化仪器方面的应用有个比较全面的了解，为以后的工作和毕业设计打下基础。

二、下面我对该门课程的教学内容做了一个详细的总结1.第1章微型计算机控制系统概述2.教学要点1.微型计算机控制系统的组成2.微型计算机控制系统的分类3.微型计算机控制系统的发展 3.教学内容通过对本章的学习，应当对微型计算机控制系统有一个完整的概念，具体掌握以下几方面的内容。

成绩课程设计报告设计题目步进电机控制系统设计课程名称计算机姓名学号班级教师设计日期 2012年步进电机控制系统设计摘要步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。

在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的概率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。

这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无积累误差等特点，使得在速度、位置领域用步进电机来控制变的非常简单。

本次课程设计采用TDN-AC/ACS计算机控制技术实验箱中的35BYJ46型四相八拍步进电机为对象，以8088CPU为基础设计计算机控制系统硬件电路、8088为核心的步进电机控制系统，编写步进电机控制程序，从而实现步进电机的变速运转以及正反向运转。

关键词：步进电机、四相八拍、电脉冲信号、变速运转、正反向运转Stepper motor control system design AbstractStepper motor is the electric pulse signal into angular displacement or linear displacement of the open-loop control components.In the case of non-overloaded, the motor speed to stop the location of the probability depends only on the pulse and the pulse number, regardless of load changes, that is, to add a pulse motor, the motor is turned a step angle. The existence of this linear relationship, with only periodic error of the stepper motor without the accumulation of errors, etc., makes the speed and position to control the stepper motor areas become very simple.The curriculum design use computer-controlled technology experiments TDN-AC/ACS box in 35BYJ46 four-phase eight-shot stepper motor for the object to 8088CPU-based computer control system hardware circuit design, 8088 as the core of the stepper motor control system, write stepper motor control program, in order to achieve variable speed operation of the stepper motor and the pros and cons to running.Key Words：Stepper motor Four-phase eight-shot Electrical pulses Variable-speed operation Forward and reverse operation目录第一章：步进电机介绍 (1)1.1：步进电机工作原理 (1)1.2：步进电机控制系统原理 (1)第二章：系统设计及硬件介绍 (3)2.1：系统描述 (3)2.2：硬件选取及其简介 (3)2.2.1：硬件选取 (3)2.2.2：执行机构选取 (3)2.2.3：8088cpu介绍 (4)2.2.4：8255接口芯片介绍 (4)2.2.5：ULN2803 (5)第三章：实验设计 (7)3.1：实验线路 (7)3.2：8255口输出电平在各步中的情况图 (7)3.3:8088扩展数据存储器和8255接口电路原理图 (7)3.4: 系统结构图 (8)第四章：程序设计 (9)4.1流程图 (9)4.2：实验程序 (9)第五章：系统运行分析 (12)5.1：过程分析 (12)5.2：运行结果 (12)总结 (13)参考文献 (13)附录 (14)第一章：步进电机介绍1.1：步进电机工作原理步进电机实际上是一个数字/角度转换器，也是一个串行的数/模转换器。

第一章微型计算机控制系统概述微型计算机控制系统由微型计算机、接口电路、外部通用设备和工业生产对象等组成软件分为系统软件和应用软件；按语言分：机器语言、汇编语言、高级语言微型计算机控制技术可用于计算机控制系统及自动化仪表闭环控制系统是指输出量经反馈环节回到输入端，对控制产生影响第二章模拟量输入/输出通道的接口技术微型计算机处理的只能是数据量，所以数据在进入计算机之前，必须把模拟量转换成数字量（A/D）转换；由于大多数执行机构只能接受模拟量，为了控制执行机构，经微型计算机处理后的数据还必须转换成模拟量（D/A）由于计算机在某一时刻只能接受一个通道的信号，因此，必须通过多路模拟开关进行转换，使各路参数分时进入微型计算机多路开关的主要用途是把多个模拟量参数分时的接通，常用于多路参数共用一台A/D转换器的系统中，即完成多到一的转换；或者把经计算机处理，且由D/A转换器转换的模拟信号按一定的顺序输出到不同的控制回路，完成一到多得转换。

前者称多路开关，后者称多路分配器S/H有两种工作方式，一种是采样方式，另一种是保持方式。

主要用途是：1、保持采样信号不变，以供完成A/D转换2、同时采集几个模拟量，进行数据处理和测量3、减少D/A转换器的输出毛刺，从而消除电压峰值及减少稳定输出值的建立时间4、把一个D/A转换器的输出分配到几个输出点，实现多路稳定控制D/A转换器的输出有输出电流和输出电压两种方式。

输出电压又分单极性电压输出和双极性电压输出START：启动信号，高电平有效；EOC:转换结束信号，发出一个正脉冲，表示A/D转换完成。

可用于检测A/D转换是否完成ADC0808/0809：单一电源，+5V，模拟量输入范围0~5V，分辨率为8位，可锁存三态输出，输出与TTL兼容A/D转换程序设计三部：1、启动A/D转换2、等待或查询转换结束3、读出转换结果若采样是时间很短，工作量太大多路开关作用完成模拟量的转换采样-保持器逻辑端接+5V，输入端从2.3变到2.6v，则输出端从2.3变到2.6v采用ADC0809构成模拟量输入通道，ADC0809在其中起模拟量到数字量的转换和多路开关的作用EOC呈高电平，说明转换已经结束，可以向CPU申请中断，呈低电平说明处于转换过程中D/A转换器的位数多余处理器的位数时，数据分批传送，输入的数字同时进行转换，需要两级数据缓存第三章人机交互接口技术键盘是若干按键的组合作用是：向系统提供操作人员干预命令及数据的接口设备。

课程《微型计算机控制技术》电子教案课件第一章：微型计算机控制技术概述1.1 课程简介1.2 微型计算机控制技术的定义与发展1.3 微型计算机控制系统的组成与结构1.4 微型计算机控制技术的应用领域第二章：微控制器基础2.1 微控制器的概念与特点2.2 常见微控制器介绍2.3 微控制器的内部结构与工作原理2.4 微控制器的编程与应用第三章：模拟量输入输出接口技术3.1 模拟量输入输出接口的概念与作用3.2 模拟量输入输出接口的电路设计3.3 模拟量输入输出接口的编程实现3.4 案例分析：模拟量输入输出接口在实际中的应用第四章：数字量输入输出接口技术4.1 数字量输入输出接口的概念与作用4.2 数字量输入输出接口的电路设计4.3 数字量输入输出接口的编程实现4.4 案例分析：数字量输入输出接口在实际中的应用第五章：通信接口技术5.1 通信接口的概念与作用5.2 常见通信接口技术介绍5.3 通信接口的电路设计5.4 通信接口的编程实现第六章：微控制器编程基础6.1 编程语言的选择与使用6.2 微控制器编程的基本概念6.3 常用编程指令与语法6.4 编程实例：实现一个简单的微控制器程序第七章：中断与定时器7.1 中断系统的工作原理与编程7.2 定时器/计数器的工作原理与编程7.3 中断与定时器在实际应用中的案例分析7.4 编程实例：使用中断与定时器实现一个波形发生器第八章：微控制器与外部设备接口技术8.1 并行接口与串行接口的概念与作用8.2 常见外部设备接口技术介绍8.3 外部设备接口的电路设计8.4 外部设备接口的编程实现第九章：微控制器在工业控制系统中的应用9.1 工业控制系统的概念与组成9.2 微控制器在工业控制系统中的应用案例9.3 工业控制系统中常见问题与解决方案9.4 编程实例：使用微控制器实现一个简单的工业控制系统第十章：微控制器在嵌入式系统中的应用10.1 嵌入式系统的概念与组成10.2 微控制器在嵌入式系统中的应用案例10.3 嵌入式系统设计与开发流程10.4 编程实例：使用微控制器实现一个嵌入式系统重点和难点解析一、微型计算机控制技术的定义与发展难点解析：理解微型计算机控制技术的基本原理及其发展过程中的技术创新。