《测控电路设计》实验指导书(新)

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1、《测控电路设计》实验指导书曾志伟刘晖2012年1月9目录实验一继电器控制实验实验二V/F转换实验实验三步进电机驱动（驱动）实验9实验一继电器控制实验一、实验目的1、学习I/O端口的使用方法2、掌握继电器的控制的基本方法3、了解用弱电控制强电的方法二、实验说明现代自动控制设备中，都存在一个电子电路的互相连接问题，一方面要使电子电路的控制信号能控制电气电路的执行元件（电动机，电磁铁，电灯等），另一方面又要为电子线路和电气电路提供良好的电气隔离，以保护电子电路和人身的安全。继电器便能完成这一任务。继电器电路中一般都要在继电器的线圈两头加一个二极管以吸收继电器线圈断电时产生的反电势。本电路的

2、控制端为高电平时，继电器常开触点吸合，同时LED灯被点亮。当控制端为低电平时，继电器不工作。三、实验内容及步骤用P1.0作为控制输出口，接继电器电路，使继电器重复吸合与断开。1、使用单片机最小应用系统1模块，用导线连接P1.0端口到继电器与温度控制部件模块的控制口。2、安装好仿真器，用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真头插到模块的单片机插座中，打开模块电源，打开仿真器电源。3、启动计算机，打开Keil仿真软件。4、打开继电器.ASM源程序，编译无误后，全速运行程序。观察发光二极管亮灭情况和听继电器开合的声音，继电器重复延时吸合与延时断开。四、流程图及源程序继电器吸合延时继电器断

3、开开始延时源程序清单：OUTPUTBITP1.0；P1.0输出ORG0LOOP:CLROUTPUT；断开CALLDELAYSETBOUTPUT；吸合CALLDELAYLJMPLOOPDELAY:MOVR6,#0MOVR7,#09DLOOP:DJNZR7,DLOOPDJNZR6,DLOOPRETEND五、思考题1、用单片机的其他输入输出口控制继电器；2、修改程序，使继电器满足1s的通断；六、电路图9实验二V/F转换实验一、实验目的1、熟悉80C51单片机在应用到工业控制现场，如何提高抗干扰能力2、了解F/V变换LM331的工作原理二、实验说明在一些工业控制场合，信号获取的地方距离控制器

4、比较远，或者被控制对象离处理器比较远，这样就需要进行信号传输，电压信号在传输的过程中非常容易受到干扰。一般要转换成电流或频率信号来传输，提高系统抗干扰能力。F/V和V/F变换电路由LM331组成。LM331芯片可以提供V/F、F/V功能。LM331与LM231具有一样的功能，该类器件非常适合于低成本的模拟到数字转换。在经过F/V变换后，可以用另一片LM331进行F/V转换，在A/D就可以得到数字量，而对于80C51,则可以直接利用T1,T0端口，进行频率或周期的测量而的得到数字量。另外经过V/F变换后，也便于使用光电耦离器件进行隔离。因为直接的电压量一般不能进行光电隔离的。芯片特点：

5、1、保证最大0.01的线性度2、双电源或单电源供电3、脉冲输出兼容所有逻辑。4、温度稳定性最大500ppm/oc5、低功耗。典型为5V，15mW6、很宽的动态特性10KHz，最小100dB7、很宽的频率范围1Hz到100KHz管脚定义如下表：管脚号管脚名功能8Vs电源，一般为12V4GND电源地1CURRENTOUTPUT电流输出2REFERENCECURRENT参考电流3FREQUENCYOUTPUT频率输出7COMPARTORINPUT比较器输入6TYHRESHOLD保持门限5R/CR/C常数典型应用如图所示92、简单F/V变换。三、实验内容及实验步骤（一）、V/F变换，电压来自

6、一个可调电阻，输出的频率用频率计测量1、Vin接万用表，Fout接示波器，调节旋钮，观察波形与电压，频率随电压增大而增大。2、测量Vin和Fout，画出V/F线，验证公式。3、Fout接入8051的INT0或INT1，编程由单片机完成测量及显示项目，由用户自行完成。（二）实验数据记录V12345678910F注意：1、正确选定万用表的量程，注意交、直流挡位的选择；2、正确使用示波器。9实验三步进电机驱动（控制）实验一、实验目的1、掌握采用单片机控制步进电机的硬件接口技术。2、掌握步进电机驱动程序的设计和调试方法。3、熟悉步进电动机的工作特性。二、实验说明：1、步进电动机有三线式、五线

7、式、六线式三种，但其控制方式均相同，必须以脉冲电流来驱动。若每旋转一圈以20个励磁信号来计算，则每个励磁信号前进18度，其旋转角度与脉冲数成正比，正、反转可由脉冲顺序来控制。2、步进电动机的励磁方式可分为全部励磁及半步励磁，其中全步励磁又有1相励磁及2相励磁之分，而半步励磁又称1-2相励磁。图为步进电动机的控制等效电路，适应控制A、B、/A、/B的励磁信号，即可控制步进电动机的转动。每输出一个脉冲信号，步进电动机只走一步。因此，依序不断送出脉冲信号，即可步