1、WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯第一章1.微型計算機控制系統(tǒng)的硬件由哪幾部分組成？各部分作用？主機：這是微型計算機控制系統(tǒng)的核心，通過接口它可以向系統(tǒng)的各個部分發(fā)生各種命令，同時對被控對象的被控參數進行實時檢測及處理。主機的主要功能是控制整個生產過程，按控制規(guī)律進行各種控制運算（如調節(jié)規(guī)律運算、最優(yōu)化計算等）和操作，根據運算結果作由控制決策；對生產過程進行監(jiān)督，使之處于最優(yōu)工作狀態(tài)；對事故進行預測和報警；編制生產技術報告，打印制表等等。（2）輸入輸由通道：這是微機和生產對象之間進行信息交換的橋梁和紐帶。過程輸入通道把生產對象的被控參數轉換成微機可以接收的數字代碼。過程輸由通道把微機輸生的控制命

2、令和數據，轉換成可以對生產對象進行控制的信號。過程輸入輸由通道包括模擬量輸入輸由通道和數字量輸入輸由通道。（3）外部設備：這是實現(xiàn)微機和外界進行信息交換的設備，簡稱外設，包括人機聯(lián)系設備（操作臺）、輸入輸由設備（磁盤驅動器、鍵盤、打印機、顯示終端等）和外存貯器（磁盤）。其中作臺應具備顯示功能，即根據操作人員的要求，能立即顯示所要求的內容；還應有按鈕，完成系統(tǒng)的啟、停等功能；操作臺還要保證即使操作錯誤也不會造成惡劣后果，即應有保護功能.檢測與執(zhí)行機構：a.測量變送單元：在微機控制系統(tǒng)中，為了收集和測量各種參數，采用了各種檢測元件及變送器，其主要功能是將被檢測參數的非電量轉換成電量.b.執(zhí)行機構：

3、要控制生產過程，必須有執(zhí)行機構，它是微機控制系統(tǒng)中的重要部件，其功能是根據微機輸生的控制信號，改變輸由的角位移或直線位移，并通過調節(jié)機構改變被調介-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯質的流量或能量，使生產過程符合預定的要求。4、操作指導、DDC和SCC系統(tǒng)工作原理如何？它們之間有何區(qū)別和聯(lián)系？操作指導控制系統(tǒng)：在操作指導控制系統(tǒng)中，計算機的輸由不直接作用于生產對象，屬于開環(huán)控制結構。計算機根據數學模型、控制算法對檢測到的生產過程參數進行處理，計算由各控制量應有的較合適或最優(yōu)的數值，供操作員參考，這時計算機就起到操作指導的作用(2)直接數字控制系統(tǒng)(DDC系統(tǒng))：DDC(Direct

4、DigitalControl)系統(tǒng)就是通過檢測元件對一個或多個被控參數進行巡回檢測，經輸入通道送給微機，微機將檢測結果與設定值進行比較，再進行控制運算，然后通過輸由通道控制執(zhí)行機構，使系統(tǒng)的被控參數達到預定的要求。DDC系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng)，是微機在工業(yè)生產過程中最普遍的一種應用形式。(3)計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)(SCC系統(tǒng))：SCC(SupervisoryComputerControl)系統(tǒng)比DDC系統(tǒng)更接近生產變化的實際情況，因為在DDC系統(tǒng)中計算機只是代替模擬調節(jié)器進行控制，系統(tǒng)不能運行在最佳狀態(tài)，而SCC系統(tǒng)不僅可以進行給定值控制，并且還可以進行順序控制、最優(yōu)控制以及自適應控制等。SCC是操作指

5、導控制系統(tǒng)和DDC系統(tǒng)的綜合與發(fā)展。-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯第二章2采樣周期越小越好嗎？為什么?答：不是。若采樣間隔太?。ú蓸宇l率太高），則對定長的時間記錄來說其數字系列就很長，計算工作量迅速增大，可能產生較大的誤差。5試用CD4051設計一個32路模擬多路開關，畫由電路圖并說明其工作原理。思路：因為CD4051只有八個輸入接口，所以要構建32路D5D4D3口2D1的多路開關需要用到4個CD4051432路的多路開關應有I5個控制力，其中前三孤CD4051的輸7、口，后兩個劑控制口。池為CD4051一就有卜輸入口）-k_分另飾為00000第0通D1、D2、D通過對4個C

6、D、11111第4051的選旅D4、D5（1通道）。000011114火實現(xiàn)32茵“通道口的選秀（0一7時,、8T51vdd1)0+5高低忙'選擇陋H16匚編4051電平來實現(xiàn)OUT(10000AOUT-i二和405I電平（止匕時D5=1、D4=010111向-通切0】NHurD403>：3l-5K卬的INH*nuT接串早就JNH商D"通高UT"-5故INH的選擇是控制D5和D4的邏輯關系來達到的。，其中INH1=!(!D5&!D4);INH2=!(!D5&D4);INH3=!(D5&!D4);INH4=!(D5&D4)。-學習

7、資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯6采樣-保持器有什么作用？說明保持電容大小對數據采集系統(tǒng)的影響。答：為了提高模擬量輸入信號的頻率范圍，以適應莫些隨-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯時間變化較快的信號的要求，可采用帶有保持電路的采樣器，即采樣保持器。保持電容對數據采集系統(tǒng)采樣保持的精度有很大影響。保持電容值小，則采樣狀態(tài)時充電時間常數小，即保持電容充電快，輸由對輸入信號的跟隨特性好，但在保持狀態(tài)時放電時間常數也小，即保持電容放電快，故保持性能差；反之，保持電容值大，保持性能好，但跟隨特性差。9A/D和D/A轉換器在微型計算機控制系統(tǒng)中有什么作用？答：答：A/D的作用主要是

8、把傳感器檢測到的模擬電信號轉換為數字電信號，方便用于單片機中進行處理。D/A的作用，在單片機處理完畢的數字量，有時需要轉換為模擬信號輸由，D/A的作用正是用于把數字信號轉換為模擬信號。13串行A/D轉換器有什么特點？答：與同位數并行A/D轉換器精度一樣，但大大降低了成本，節(jié)約微型計算機I/O口。26試用DAC0832設計一個單緩沖的D/A轉換器，畫由接口電路，編寫程序。-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯27試用8255A的B口和DAC0832設計一個8位D/A裝換接口電路，并編寫程序。-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯53!tM8KTid?量書Ar司|<|一主

9、|L"|T上卜|"上X2匚=VLj-i-=>層Em基ifigs白兵由三與s-s|bU|h|h|g1e5&河山母Ml烹圖BUFFEQU30H;轉換量存放地址ORG0000HAJMPMAINORG0100HMAIN:MOVDPTR,#8003H;8255控制字地址MOVA,#80HMOVXDPTR,A;設置PB口為輸出方式-學習資料分享-WOR幅式-專業(yè)學習資料-可編輯START:MOVDPTR,#8001H;8255PB口地址MOVA,BUFFMOVXDPTR,A;輸由DA轉換的數子山SJMP$END29試用DAC0832芯片設計一個能夠輸由頻率為50Hz的脈沖

10、波電路及程序。解：設8位D/A轉換器DAC0832的端口地址為7FFFH(P2.7=0),頻率為50Hz即每隔20m輸由一次脈沖波，需將數字量00H、FFH交替輸生到DAC0832。電路圖如下：U11砌FDQi'tfOF01WD1印題XWTO3WOOP0卻3P(倒於田和瓦6R5TFO7/AD7P2J0/A6P2廿陽P22/A10PSENP23/A11ALEP24/A12EAP2.6/A13P2,fi/A14P27/A15P1.0PSQiR®P1.1陽例P1.2P1.3田里麻P1.4P3.4JT0P1.5P3.&T1P1.BP3MPP17R37W<TE<T&

11、gt;,36至三j7工瓦JL弟U2VCCWRIIE用舊0GbDDBDC茵ODVREFRFBGW,AR2ffERDM叱明卯ICUT2IOUT1迎亙亙17五工jj衛(wèi)71U3OPAMP:Al胸-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯程序如下:;賦值;采用模式1;賦初值;啟動定時器0;等待中斷;計數器清零;端口地址送;送數據00H到端口;取反;重新賦初值;循環(huán)ORG0000HMAIN:MOVA,#00HMOVTMOD,#01HMOVTH0,#0B1HMOVTL0,#0E0HSETBTR0LOOP:JNBTF0,$CLRTF0START:MOVDPTR,#7FFFHDPTRMOVXDPTR,AC

12、PLAMOVTH0,#0B1HMOVTL0,#0E0HSJMPLOOPEND33.莫A/D轉換電路如圖2.43所示。(1)試寫由A/D轉換器的地址；(2)該電路采用什么控制方式？畫由該種轉換的程序框圖;(3)用8051匯編-學習資料分享-SO箱P2.7P2.fiP25rnP2.0WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯0啟5住CHA4LSI38&3CCSPBj-PBg/、一PO7-PD.OKI"IRD口?-D”RI-St.IIOAixofm+<votVh6曲CLKpJQLSTARTALEIN“_L_1HOC的AGNDDGNDCB7A圖Z43A/D轉換電路圖-學習資料分享-WOR

13、D式-專業(yè)學習資料-可編輯第三章1、鍵盤為什么防止抖動？在計算機控制系統(tǒng)中如何實現(xiàn)防抖？為了使CPU對一次按鍵動作只確認一次，從而保證系統(tǒng)正常工作，所以必須防止抖動？硬件防抖有濾波防抖電路和雙穩(wěn)態(tài)防抖電路，還可以采用軟件防抖法，即軟件延遲。7、LED發(fā)光二極管組成的段數碼管顯示器，就其結構來講有哪兩種接法？不同接法對字符顯示有什么影響？答：就其結構來講有共陰極與共陽極兩種接法。共陽極數碼管的8卜發(fā)光一極管的陽極一極管正端連接在一起。通常公共陽極接高電平一般接電源具它管腳接段驅動電路輸由端。當某段驅動電路的輸由端為低電平時則該端所連接的字段導通并點亮。反之對應的LED段碼不亮對于共陰極數碼管則是

14、高電平有效低電平無效。LED數碼管顯示器共陰極的接法是發(fā)光二極管的陰極接地當數碼管的筆劃發(fā)光二極管的陽極為高電平時該筆劃被點亮。共陽極的接法是發(fā)光二極管的陽極接高電平當數碼管的筆劃發(fā)光二極管的陰極為低電平時該筆劃被點靈O8、多位LED顯示器顯示方法有幾種？它們各有什么特點？常用的顯示方法有兩種：一種為動態(tài)顯示，一種為靜態(tài)顯示。動態(tài)顯示利用人的視覺暫留產生，優(yōu)點是使用硬件少，因而價格低，線路簡單。但占用的機時長。靜態(tài)顯示占用機時少，-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯顯示可靠，但是使用元件多，線路復雜。9、硬件譯碼和軟件譯碼各有何優(yōu)缺點？軟件譯碼優(yōu)點是電路簡單，但顯示速度有所下降。硬

15、件譯碼既能節(jié)省計算機的時間，而且程序設計簡單。30.某顯示電路如圖3.37所示，試回答下列問題：(1)說明圖中數碼管應選用哪一種類型的數碼管？(2)該電路屬于哪一種顯示方法？(3)圖中74LS47的作用是什么？(4)設Y1,Y2的地址分別為60H和63H,要顯示的數據分另I存放在DATABUF1和DATABUF2兩個內存單元中，試設計由完整接口電路并編寫一個完成上述顯示的子程序。-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯(1)說明圖中的數碼管應選擇哪一類型的數碼管？<2)該電路屬于哪一種顯示方式？圖中的74LS47的作用是什么？答案:(1)選擇LED顯示器件.(判斷方法1+5V電源

16、、驅動電路簡單Q(2)屬于靜態(tài)顯示方式。(判斷方法：74LS377鎖存器，只有靜態(tài)顯示才用鎖存器口)(3)74LS47起譯碼及驅動作用。31.利用8255,ADC0809設計一個8路數據采集系統(tǒng)，要求如下：(1)8255口地址為8100H8400H;(2)A/D轉換采用查詢方式；(3)把A/D轉換結果顯示在6位LED顯示器上，顯示方法要求靜態(tài)、軟件譯碼方式，且第一位顯示通道號，后4位顯示采樣值(要求小數點后邊一位)。-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯第四章1、工業(yè)控制系統(tǒng)中常用的報警方式有幾種？舉例說明各自的應用場合？有聲、光、語言報警方式。例子自己想3、光電隔離器有什么作用？將

17、被控系統(tǒng)與微型計算機控制系統(tǒng)通過光電效應連成系統(tǒng)，實現(xiàn)控制；并且可以屏蔽電磁干擾等一些不利因素，提高控制精度?？傊?，有耦合、隔離和開關的作用。18、奧單片機數據采集系統(tǒng)如圖4.49所示。設每個通道的最大/最小允許值分別存放在MAX0MAX7以及MIN0MIN7為地址的內存單元中。試編寫巡回檢測程序，并將每個通道的值與MAXi和MINi單元的內容相比較，若大于MAXi,則上限報警，顯示iUp;-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯若下限報警則顯示iDo（w）。若采樣值正常，則顯示X（其中i為通道號）（設8255的端口地址為80008300H）。-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-

18、可編輯解：設8位D/A轉換器DAC0832的端口地址為7FFFH(P2.7=0),頻率為50Hz即每隔20m輸由一次脈沖波，需將數字量00H、FFH交替輸生到DAC0832。電路圖如下：-AUI叫IHLNPQ1MD1田熱說燈PO相的PCUMDiFO34D5田加伐RS1PQ版肝P20i曲P2WPSBiP2部,ALEp?如M百F2W13氾P2邛喧P10PSQRC'P11pumaP1J!但加而畫ipjanimFl4.r*|i,t*陽打aB-ii£R5nlPUS內麗PI7P3FM)卻探si工上一£二MC版三?|?二”-|.|V：TlE'lR運旃他唯IEIOUQiou

19、n12IB0FWAAAAATV程序如下：ORG0000HMAIN:MOVA,#00H;賦值MOVTMOD,#01H;采用模式1MOVTH0,#0B1H;賦初值MOVTL0,#0E0HSETBTR0;啟動定時器0LOOP:JNBTF0,$;等待中斷CLRTF0;計數器清零START:MOVDPTR,#7FFFH;端口地址送DPTR-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯MOVXDPTR,A;送數據00H到端口CPLA;取反MOVTH0,#0B1H;重新賦初值MOVTL0,#0E0HSJMPLOOP;循環(huán)END22.一步進電機控制系統(tǒng)接口電路如圖4.51所示-i:v.12V十12V與803

20、1的接口設計;-學習資料分享-,711)4(1)完成圖中8255AWORD式-專業(yè)學習資料-可編輯(2)試編寫程序，使其能實現(xiàn)下列功能：當S1按下時，步進電機正向單三拍旋轉2圈；當S2按下時，步進電機反向雙三拍旋轉1圈； 當S3按下時，步進電機正向三相六拍旋轉20步; 其余情況步進電機不轉。23.設奧步進電機為A,B,C,D四相，(1)畫由此步進電機單四拍、雙四拍以及四相八拍3種控制方式通電順序圖。(2)設A相控制電路如圖4.52所示，其中8255A的端口地址為0FCFFH0FFFFH。試用8255A位控方式寫由使步進電機A相通電的程序。(3)若A,B,C,D四相分別用P1.0P1.3控制，請

21、在下表的空格處填上適當的數。-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯圖452步進電機接口電路於序控制位口才口&DiDjD.i。Du丸DCBA通電狀感控制模里雙西柏1254-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯25.某三相步進電機控制電路如圖4.53所示，(1)說明圖中光電隔離器4N25的作用。(2)說明圖中R1,R2,R3以及V1,V2,V3的作用(3)畫由三相步進電機所有各種方式通電順序圖。(4)假設用此電機帶動一個滾動絲杠，每轉動一周(正向)相對位移為4mm,試編寫一移動8mm三相單三拍控制程序。-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯第七章3、數字濾波與

22、模擬濾波相比有什么優(yōu)點？答：數字濾波克服了模擬濾波器的不足，它與模擬濾波器相比，有以下幾個優(yōu)點：(1)數字濾波是用程序實現(xiàn)的，不需要增加硬設備，所以可靠性高，穩(wěn)定性好，不存在阻抗匹配的問題；(2)數字濾波可以對頻率很低(如0,01Hz)的信號實現(xiàn)濾波，克服了模擬濾波器的缺陷；(3)數字濾波器可根據信號的不同，采用不同的濾波方法或濾波參數，具有靈活、方便、功能強的特點。4、常用的數字濾波方法有幾種？各有什么優(yōu)缺點？答：常用的數字濾波方法有7種。(1)程序判斷濾波法：是根據生產經驗，確定由相鄰兩次采樣信號之間可能由現(xiàn)得最大偏差。(2)中值濾波法：它對于去掉偶然因素引起的波動或采樣器不穩(wěn)定而造成的誤

23、差所引起的脈動干擾比較有效。(3)算術平均值濾波法：它適用于一般的具有隨機干擾信-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯號的濾波。它特別適合于信號本身在某一數值范圍附近作上下波動的情況。(4)加權平均值濾波：可以提高濾波效果(5)滑動平均值濾波法：采樣時間短，可以提高檢測速度(6)慣性濾波法：適用于慢速隨機變量的濾波(7)復合數字濾波：比單純的平均值濾波的效果要好6、算術平均值濾波、加權平均值濾波以及滑動平均濾波三者的區(qū)別是什么？答：算術平均值法適用于對壓力、流量等周期脈動信號的平滑，這種信號的特點是往往在某一數值范圍附近作上、下波動，有一個平均值。這種算法對信號的平滑程度取決于平均次

24、數N,當N較大時平滑度高，但靈敏度低；當N較小時，平滑度低，但靈敏度高，應該視具體情況選取N值。對于一般流量，通常取N=12;若為壓力，則取N=4o在算術平均濾波中，N次采樣值在結果中所占的比重是均等的，即每次采樣值具有相同的加權因子1/No但有時為了提高濾波效果，往往對不同時刻的采樣值賦以不同的加權因子。這種方法稱為加權平均濾波法，也稱滑動平均或加權遞推平均。其算法為n1n1Yn=工aXnx0-a-1、ai=1oi-其中。加權因子選取可視具體情況決定，一般采樣值愈靠后，賦予的比重越大，這樣可增加新的采樣值在平均值中的比例，系統(tǒng)對正常變化的靈敏性也可提高，當然對干擾的靈敏性也稍大了些?；瑒悠骄?/p>

25、值濾波法，依次存放N次采樣值，每采進一個新數據，就將最早采集的那個數據丟掉，然后求包含新值在內的N個數據的算術平均值或加權平均值。7、標度變換在工程上有什么意義？在什么情況下使用標度變換程序？答：意義：減少硬件設備，降低成本，便于人工檢測和管理-學習資料分享-WORD式-專業(yè)學習資料-可編輯情況：在多回路檢測系統(tǒng)中，各回路參數信號不一樣，需要各種量程放大器的情況下使用尺度變換程序。二.練習題21.某壓力測量系統(tǒng)，具測量范圍為01000mmH2O柱,經A/D轉換后對應的數字量為00FFH,試編寫一標度變換子程序，使其能對該測量值進行標度變換。22.某梯度爐溫度變化范圍為0C1600C,經溫度變送器輸由電壓范圍輕為15V,再經ADC0809轉換，ADC0809的輸入范圍為05V一試計算當采樣數值為9BH時，所對應的的梯度爐溫度是多少？解：9BH=155D,所對應的的AD輸入電壓v1=(155/255)5V=3.04v所以溫度T=(3.04-1)/(5-1)M600C=816C第八章1.、在PID調節(jié)中，系數K,等各有什么作用？他們對調節(jié)品質有什么影響？答：系數Kp為比例系數，提