微机控制系统及接口设计.pptx

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1、目目 录录4.1 微机控制系统微机控制系统4.2 微机应用系统的输入微机应用系统的输入/输出控制的可靠性设计输出控制的可靠性设计4.3 常用检测传感器的性能特点、选用及其微机接口常用检测传感器的性能特点、选用及其微机接口第1页/共130页4.1 微机控制系统微机控制系统微机控制系统的设计主要包括：微机控制系统的设计主要包括：选用微机选用微机设计接口设计接口选用控制形式选用控制形式动作控制方式等动作控制方式等第2页/共130页一、微机控制系统专用与通用、硬件与软一、微机控制系统专用与通用、硬件与软 件的权衡与决择件的权衡与决择1、专用与通用的抉择、专用与通用的抉择专用适合于大批量生产的机电一体专

2、用适合于大批量生产的机电一体化产品；化产品；通用控制系统适合于多品种、中小通用控制系统适合于多品种、中小批量生产的机电一体化产品；批量生产的机电一体化产品；第3页/共130页 如果要求具有机械与电子有机结合的紧凑结构，必须选如果要求具有机械与电子有机结合的紧凑结构，必须选用专用控制系统；用专用控制系统；第4页/共130页专用控制系统的设计的方法：专用控制系统的设计的方法：1）就是选用适当的通用）就是选用适当的通用IC芯片来组成控制系统芯片来组成控制系统2）重新设计制作专用集成电路）重新设计制作专用集成电路第5页/共130页通用控制系统的设计的步骤：通用控制系统的设计的步骤：1）合理选择主控制微

3、机机型）合理选择主控制微机机型2）设计接口）设计接口3）编制应用软件）编制应用软件实质上是通过接口设计和软件编制来使实质上是通过接口设计和软件编制来使通通用微机专用化用微机专用化的问题。的问题。第6页/共130页（2）硬件与软件的权衡）硬件与软件的权衡由由经济性经济性和和可靠性可靠性的标准权衡决定。的标准权衡决定。第7页/共130页 能用通用的能用通用的LSI芯片来组芯片来组成电路的，则最好采用成电路的，则最好采用 硬件硬件。必须使用分立元件组成硬件时，最好采用必须使用分立元件组成硬件时，最好采用软件软件；第8页/共130页二、控制系统的设计思路二、控制系统的设计思路1、确定系统整体控制方案、

4、确定系统整体控制方案1）从系统构成上考虑是否采用开环控制或闭环控制；）从系统构成上考虑是否采用开环控制或闭环控制；第9页/共130页2）执行元件采用何种方式；）执行元件采用何种方式；3 3）考虑系统是否有特殊控制要求及采取的措施是什么？）考虑系统是否有特殊控制要求及采取的措施是什么？第10页/共130页4）考虑微机在整个控制系统）考虑微机在整个控制系统中的作用中的作用5）初步估算其成本。）初步估算其成本。6）画出系统组成的初步框图）画出系统组成的初步框图第11页/共130页2、确定控制算法、确定控制算法 建立系统的数学模型，确定其控制算法，按照规定的控制建立系统的数学模型，确定其控制算法，按照

5、规定的控制算法进行控制。算法进行控制。第12页/共130页控制算法的选择标准：控制算法的选择标准：v控制速度控制速度v控制精度控制精度v系统稳定性系统稳定性第13页/共130页3、选择微型计算机、选择微型计算机（1）对微型计算机的要求）对微型计算机的要求1）较完善的中断系统）较完善的中断系统必须具有实时中断能力必须具有实时中断能力第14页/共130页2）足够的存储容量）足够的存储容量第15页/共130页随机存储器（随机存储器（RAM）：）：存放数控程序及中间运算结果。存放数控程序及中间运算结果。第16页/共130页只读存储器（只读存储器（ROM）：）：存放系统程序。存放系统程序。第17页/共1

6、30页可擦除的可擦除的ROM包括包括EPROM 紫外光可擦除紫外光可擦除E2PROM 电可擦除电可擦除KEPROM 带键保护带键保护2716（2k8)27128(16k8)第18页/共130页3）完备的输入）完备的输入/输出通道和实时时钟输出通道和实时时钟完备的输入输出通道包括：完备的输入输出通道包括：1）开关量输入）开关量输入/输出通道输出通道2）模拟量输入）模拟量输入/输出通道输出通道3）直接数据通道）直接数据通道第19页/共130页 选择微型计算机还应考虑以下选择微型计算机还应考虑以下几个特殊要求：几个特殊要求：1）字长）字长2）速度）速度3）指令）指令第20页/共130页字长字长直接影

7、响直接影响:数据的精度数据的精度寻址的能力寻址的能力指令的数目指令的数目执行操作的时间执行操作的时间第21页/共130页一般说：一般说：通常的顺序控制、程序控制可选用通常的顺序控制、程序控制可选用 1 位微处理器位微处理器第22页/共130页 对计算量小、计算精度和速度要求不高的系统可选用对计算量小、计算精度和速度要求不高的系统可选用 4 位机；位机；第23页/共130页 对计算精度要求较高、处理速度较快的系统可选用对计算精度要求较高、处理速度较快的系统可选用 8 位机位机第24页/共130页 对计算精度要求高、处理速度快的系统可选用对计算精度要求高、处理速度快的系统可选用 16 位以上的微机

8、。位以上的微机。第25页/共130页速度速度速度的选择可根据被控对象而定速度的选择可根据被控对象而定对于同一算法、同一精度要求时：对于同一算法、同一精度要求时：执行速度较快执行速度较快字长短字长短第26页/共130页指令指令对指令的要求是：系统要有有较丰富的对指令的要求是：系统要有有较丰富的 逻辑判断指令逻辑判断指令 外围设备控制指令外围设备控制指令第27页/共130页（2）微机系统的类型）微机系统的类型单片机单片机单板机单板机可编程序控制器（可编程序控制器（PLC）总线型工业控制计算机总线型工业控制计算机微机微机第28页/共130页微机系统的选择的依据：微机系统的选择的依据：成本高低成本高低

9、程序编制难易程序编制难易扩充输入扩充输入/输出接口是否方便等输出接口是否方便等第29页/共130页1）单板机）单板机第30页/共130页特点：特点：价格低，体积小，便于现场应用和维护管理价格低，体积小，便于现场应用和维护管理内存小，接口电路小内存小，接口电路小使用机器语言编程使用机器语言编程第31页/共130页2）单片机）单片机第32页/共130页特点特点受集成度限制，片内存储器容量较小；受集成度限制，片内存储器容量较小；可靠性高；可靠性高；易扩展易扩展；控制功能强；控制功能强；有固定的开发软件有固定的开发软件第33页/共130页3）可编程序控制器）可编程序控制器特点：特点：控制程序可变，具有

10、很好的柔性；控制程序可变，具有很好的柔性；可靠性强、适用于工业环境；可靠性强、适用于工业环境；编程简单，使用方便；编程简单，使用方便；功能完善功能完善体积小、重量轻、易于装入机器内部体积小、重量轻、易于装入机器内部第34页/共130页4）总线型工业控制计算机）总线型工业控制计算机特点：特点：提高设计效率，缩短设计和制造周期提高设计效率，缩短设计和制造周期提高了系统的可靠性；提高了系统的可靠性；便于调试和维修；便于调试和维修；能适应技术发展的需要，迅速改进系统的性能能适应技术发展的需要，迅速改进系统的性能第35页/共130页总线类型：总线类型：ISA总线总线VESA 总线总线PCI总线总线AGP

11、标准标准STD总线总线第36页/共130页ISA总线总线:ISA（industrial standard architecture）总线标准是）总线标准是IBM 公司公司1984年年为推出为推出PC/AT机而建立的系统总线标准，所以也叫机而建立的系统总线标准，所以也叫AT总线。它是对总线。它是对XT总总线的扩展，以适应线的扩展，以适应8/16位数据总线要求。位数据总线要求。第37页/共130页VESA 总线总线:VESA（video electronics standard association）总线是）总线是 1992年由年由60家附件卡制造商联合推出的一种基于家附件卡制造商联合推出的一种

12、基于80486CPU的的32位局位局部总线，简称为部总线，简称为VL(VESA local bus)总线。总线。第38页/共130页PCI总线总线PCI（peripheral component interconnect）总线是当前最流行的总线之一。）总线是当前最流行的总线之一。它支持它支持33MHZ的时钟频率，定义了的时钟频率，定义了32位数据总线，且可扩展为位数据总线，且可扩展为64位。位。PCI总线主板插槽的体积比原总线主板插槽的体积比原ISA总线插槽还小，其功能比总线插槽还小，其功能比VESA、ISA有极大的改善，支持突发读写操作，有极大的改善，支持突发读写操作，最大传输速率为最大传输

13、速率为132MB/s，可同时支持多组外围设备。，可同时支持多组外围设备。第39页/共130页AGP标准标准随着随着90年代年代Pentium系列微处理器的出现，要求的总线频率都在系列微处理器的出现，要求的总线频率都在66MHz或者或者66MHz以上，由于以上，由于PCI总线的频率只有总线的频率只有33MHz，这样就，这样就成了超高速系统的一个传送瓶颈，为了解决这个问题，而推出了成了超高速系统的一个传送瓶颈，为了解决这个问题，而推出了AGP（Accelerated Graphics Port）标准。）标准。第40页/共130页STD总线:STD总线是美国总线是美国PRO-LOG公司公司1978年

14、推出的一种工业控制微型机的标准年推出的一种工业控制微型机的标准系统总线。系统总线。STD总线采用小板结构，高度模块化，是一种以小尺寸插板结合总线采用小板结构，高度模块化，是一种以小尺寸插板结合LSI技术技术建立了一种以功能模块的方法来进行面向控制的系统设计。建立了一种以功能模块的方法来进行面向控制的系统设计。STD它被国际它被国际标准化会议定名为标准化会议定名为IEEE961。第41页/共130页5）微机：）微机：具有丰富的系统软件具有丰富的系统软件编程、调试方便编程、调试方便系统内存大系统内存大数据输入输出速度快数据输入输出速度快成本较高，抗干扰能力差成本较高，抗干扰能力差第42页/共130

15、页4、系统总体设计、系统总体设计依据：依据：整体方案初框图整体方案初框图 设计要求设计要求 微机类型微机类型第43页/共130页设计中主要考虑以下问题：设计中主要考虑以下问题：硬件与软件功能的分配与协调硬件与软件功能的分配与协调接口设计接口设计通道设计通道设计操作控制台设计操作控制台设计可靠性设计等问题。可靠性设计等问题。第44页/共130页遵循的原则是：遵循的原则是：硬件与软件功能的分配与协调要根据经济性和可靠性硬件与软件功能的分配与协调要根据经济性和可靠性指标进行权衡；指标进行权衡；第45页/共130页（1）接口设）接口设计计首先要合理地使用已有的接口首先要合理地使用已有的接口其次当通用接

16、口不够时应进行接口的扩展；其次当通用接口不够时应进行接口的扩展；第46页/共130页第47页/共130页1）接口设计的方案）接口设计的方案 选用功能接口板选用功能接口板 选用通用接口电路选用通用接口电路 用集成电路自行设计接口电路用集成电路自行设计接口电路第48页/共130页接口设计方案选择的依据是：接口设计方案选择的依据是：控制要求控制要求能够得到何种元件能够得到何种元件扩展接口的方便程度扩展接口的方便程度第49页/共130页选用功能接口板选用功能接口板 第50页/共130页优点：优点：p 硬件工作量小硬件工作量小p 可靠性高可靠性高缺点：缺点：p 价格较贵价格较贵一般只用来组成较大的系统一

17、般只用来组成较大的系统第51页/共130页选用通用接口电路选用通用接口电路如：如：u8255：三个：三个8位并行口位并行口u8243：四个：四个4位并行口位并行口u8251：串行口：串行口u8279：专用键盘显示控制芯片：专用键盘显示控制芯片适用于适用于 组成较小的控制系统。组成较小的控制系统。第52页/共130页第53页/共130页用集成电路自行设计接口电用集成电路自行设计接口电路路 可设计任意要求的接口，价格低，但可靠性差。可设计任意要求的接口，价格低，但可靠性差。如：如：74LS138：三：三-八译码器八译码器 74LS373：八位锁存器：八位锁存器 74LS244：三态缓冲器等：三态缓

18、冲器等第54页/共130页2）接口的设计内容）接口的设计内容如何扩展接口；如何扩展接口；如何安排通过各接口电路如何安排通过各接口电路I/O端的输端的输入入/输出信号，选定各信号输入输出信号，选定各信号输入/输出输出时采用何种控制方式。时采用何种控制方式。第55页/共130页第56页/共130页（2）通道设计）通道设计包括：包括：通道类型通道类型 通道组成通道组成 通道芯片的选择通道芯片的选择第57页/共130页1）通道类型：）通道类型：开关量输入开关量输入/输出通道输出通道模拟量输入模拟量输入/输出通道输出通道数字量输入数字量输入/输出通道输出通道第58页/共130页开关量输入开关量输入/输出

19、通道输出通道输入口输入波形R:R:上拉电阻OFF:OFF:高电平ON:ON:低电平第59页/共130页模拟量输入模拟量输入/输出通道输出通道第60页/共130页数字量输入输出通道数字量输入输出通道第61页/共130页2）通道的组成通道的组成 开关量开关量通道的组成：通道的组成：功率驱动等功率驱动等输入通道输入通道 输出通道输出通道电平转换电路电平转换电路去抖动电路去抖动电路抗干扰电路等抗干扰电路等第62页/共130页输入口输入波形R:R:上拉电阻OFF:OFF:高电平ON:ON:低电平开关输入电路波形开关：OFFOFF开关：ONON开关：OFFOFF开关：ONON无抖动时间高电平低电平有抖动发

20、生抖动的时间10ms10ms以下第63页/共130页硬件去抖电路及工作原理硬件去抖电路及工作原理第64页/共130页简易数控步进电机的控制通道组成简易数控步进电机的控制通道组成8255光电隔离电路光电隔离电路A相放大相放大A相放大相放大A相放大相放大步进步进电机电机环环形形分分配配器器进给进给方向方向光电隔离电路光电隔离电路定时器定时器PA0PA1PA2PB第65页/共130页采用软件实现环形分配的步进电机控制通道采用软件实现环形分配的步进电机控制通道组成组成微微机机I/O光光电电隔隔离离电电路路A相功放电路相功放电路A相功放电路相功放电路A相功放电路相功放电路步进电机步进电机第66页/共13

21、0页控制计算机与控制计算机与PWM功放的接口方法功放的接口方法第67页/共130页模拟量模拟量通道的组成：通道的组成：输入通道：输入通道：信号处理装置信号处理装置采样单元采样单元采样保持器采样保持器A/D转换等转换等输出通道：输出通道：D/A转换转换 放大器等放大器等第68页/共130页模拟量输出通道模拟量输出通道第69页/共130页模拟量输入通道模拟量输入通道ADC9080通过8255A与CPU连接模拟量第70页/共130页（3）操作控制台设计）操作控制台设计 操作控制台主要是为现场操作人员使用的操作控制台主要是为现场操作人员使用的第71页/共130页简易操作控制台简易操作控制台第72页/共

22、130页其功能包括：其功能包括：1）有一组或几组数据输入键）有一组或几组数据输入键2）有一组或几组功能键或转换开关）有一组或几组功能键或转换开关第73页/共130页3）有一个数字显示装置或显示屏）有一个数字显示装置或显示屏4）有）有“急停急停”按钮，按钮，第74页/共130页 对于对于比较小的控制系统比较小的控制系统，可通过重新，可通过重新设计一个键盘管理程序将原系统所带的输入键盘进行改造。设计一个键盘管理程序将原系统所带的输入键盘进行改造。第75页/共130页操作员控制台的特点：操作员控制台的特点：实用性实用性可靠性好可靠性好操作方便操作方便成本高成本高要占用输入要占用输入/输出接口输出接口

23、缺乏必要的数字显示和状态显示缺乏必要的数字显示和状态显示第76页/共130页5、软件设、软件设计计软件的设计主要是应用软件的设计；软件的设计主要是应用软件的设计；第77页/共130页控制系统对应用软件的要求：控制系统对应用软件的要求：l实时性实时性l针对性针对性l灵活性灵活性l通用性通用性第78页/共130页应用软件的设计方法有两种：应用软件的设计方法有两种：1）模块化程序设计）模块化程序设计2）结构化程序设计）结构化程序设计第79页/共130页6、系统调试、系统调试调试的步骤是：调试的步骤是：硬件调试硬件调试软件调试软件调试系统调试系统调试第80页/共130页硬件调试包括：硬件调试包括：元器

24、件的筛选及老化元器件的筛选及老化印制电路板的制作印制电路板的制作元器件的焊接和试验元器件的焊接和试验连续考机运行连续考机运行第81页/共130页软件调试包括：软件调试包括：各模块的分别调试各模块的分别调试固化到固化到EPROM中中第82页/共130页系统调试：系统调试：整机模拟实验整机模拟实验现场实验现场实验第83页/共130页4.7 微机应用系统的输入微机应用系统的输入/输出控制的输出控制的可靠性设计可靠性设计第84页/共130页微机应用系统对硬件电路的要求是：微机应用系统对硬件电路的要求是：1、能够可靠地传动控制信息，并能够输入有关运动机构的状态信、能够可靠地传动控制信息，并能够输入有关运

25、动机构的状态信息；息；第85页/共130页2、能够进行相应的信息转换，以满足微机对输入、能够进行相应的信息转换，以满足微机对输入/输出信输出信息的转换要求；息的转换要求；第86页/共130页3、应具有较强的阻断干扰信号进入微机控制系统的能、应具有较强的阻断干扰信号进入微机控制系统的能力，以提高系统的可靠性。力，以提高系统的可靠性。第87页/共130页一、光电隔离电路设一、光电隔离电路设计计1、光电隔离电路原理、光电隔离电路原理1输入信号输入信号（来自微机）（来自微机）输出输出（去执行系统）（去执行系统）VC +5V +12VG第88页/共130页2、光电隔离电路的作用：、光电隔离电路的作用：（

26、1）可将输入与输出两部分电）可将输入与输出两部分电路的地线分开，各自使用一套电路的地线分开，各自使用一套电源供电；源供电；第89页/共130页（2）可以进行电平转换；）可以进行电平转换；（3）提高驱动能力。）提高驱动能力。第90页/共130页3、光电耦合器的分类、光电耦合器的分类输入输入输出输出123管脚管脚3主要主要用于温度补用于温度补偿及检测等。偿及检测等。适用于输入信号频率在适用于输入信号频率在100KHz以下的系统以下的系统1）普通型）普通型第91页/共130页2）高速型）高速型 适用于输入信号频率在适用于输入信号频率在100KHz以上，但负载较小的系统。以上，但负载较小的系统。输入输

27、入输出输出12+-第92页/共130页3）达林顿输出型）达林顿输出型可直接驱动频率较低的负载可直接驱动频率较低的负载输入输入输出输出12+-第93页/共130页4）可控硅输出）可控硅输出型型常用于大功率的隔离驱动场合常用于大功率的隔离驱动场合输入输入输出输出12+-3第94页/共130页2、光电耦合隔离电路应用、光电耦合隔离电路应用 将微机与前向、后向通道以及其它相关部分切断与电路的联系，将微机与前向、后向通道以及其它相关部分切断与电路的联系，从而有效地防止干扰信号进入微机。从而有效地防止干扰信号进入微机。第95页/共130页其它其它I/O设备设备多通道多通道地地 址址选选 择择光光电电耦耦合

28、合光光电电耦耦合合地地址址选选择择后后向向接接口口光光电电耦耦合合D/A或或执行机构执行机构CPU前前向向接接口口光光电电耦耦合合A/D光电耦合的基本配置光电耦合的基本配置第96页/共130页输出输出8031P1.3R1+5VR2光电耦合输入接口光电耦合输入接口第97页/共130页输出输出8031P1.3R1+5VR2光电耦合输出接口光电耦合输出接口+12VT第98页/共130页8255（8155）PA.3R1+5VR28255、8155与光电耦合器的输出接口与光电耦合器的输出接口+12VTR1R4第99页/共130页二、信息转换电路设二、信息转换电路设计计1、弱电转强电电路、弱电转强电电路

29、微机应用系统中的微机发出的控制系统一般要经过功率放大后，才能驱动微机应用系统中的微机发出的控制系统一般要经过功率放大后，才能驱动各类执行元件。各类执行元件。第100页/共130页弱电转强电的几种电路原理图弱电转强电的几种电路原理图G功放电路功放电路继电器继电器G功放电路功放电路继电器继电器G功放电路功放电路继电器继电器G功放电路功放电路直流电磁铁直流电磁铁交流接触器交流接触器AC电机电机AC电机电机电磁铁电磁铁来来自自微微机机开开关关量量功率较大功率较大功率较小功率较小第101页/共130页2、数字脉冲转、数字脉冲转换换微微机机I/O光光电电隔隔离离电电路路A相功放电路相功放电路B相功放电路相

30、功放电路C相功放电路相功放电路步进电机步进电机采用软件实现环形分配的步进电机控制通道组成采用软件实现环形分配的步进电机控制通道组成应用在驱动元件为步进电动机的系统中。应用在驱动元件为步进电动机的系统中。第102页/共130页3、数、数/模，模模，模/数转数转换换微机微机D/A功放及速度控制功放及速度控制直流伺服电机直流伺服电机位置反馈位置反馈速度反馈速度反馈直流伺服电机的控制回路直流伺服电机的控制回路第103页/共130页4、电量转非电、电量转非电量量D/A信号信号放大器放大器电液电液伺服阀伺服阀液压液压执行元件执行元件来来自自微微机机的的数数字字量量电液转换控制回路电液转换控制回路第104页

31、/共130页三、输入三、输入/输出控制电路示例输出控制电路示例8255光电隔离电路光电隔离电路A相放大相放大A相放大相放大A相放大相放大步进步进电机电机简易数控步进电机的控制通道组成简易数控步进电机的控制通道组成环环形形分分配配器器进给进给方向方向光电隔离电路光电隔离电路定时器定时器PA0PA1PA2PB第105页/共130页4.8机电一体化系统中的检测传感器机电一体化系统中的检测传感器第106页/共130页一、检测传感器的分类与基本要一、检测传感器的分类与基本要求求1、分类、分类1）按作用分）按作用分第107页/共130页第108页/共130页2）按输出信号的性质）按输出信号的性质分分第10

32、9页/共130页3）按传感器的用途分）按传感器的用途分类类第110页/共130页2、机电一体化系统对传感器的基本要、机电一体化系统对传感器的基本要求求1）体积小、重量轻，对整机的适应性好）体积小、重量轻，对整机的适应性好2）精度和灵敏度高、响应快、稳定性好、信噪比高）精度和灵敏度高、响应快、稳定性好、信噪比高第111页/共130页3）安全可靠、寿命）安全可靠、寿命长长4）便于与计算机联接）便于与计算机联接5）不易受被测对象性的影响，也不影响）不易受被测对象性的影响，也不影响外部环境；外部环境；第112页/共130页6）对环境条件适应能力强）对环境条件适应能力强7）现场处理简单、操作性好）现场处

33、理简单、操作性好8）价格便宜）价格便宜第113页/共130页二、传感器的特性参数二、传感器的特性参数1、静态特性、静态特性 1）量程量程 2）线性范围）线性范围 3）线性度）线性度第114页/共130页4）灵敏度）灵敏度5）精确度）精确度6）分辨率）分辨率7）迟滞）迟滞8）稳定性）稳定性第115页/共130页2、动态特性、动态特性幅频特性幅频特性相频特性相频特性第116页/共130页三、传感器的选用原则及注意事项三、传感器的选用原则及注意事项 包括产品的应用环境、使用条件和维护条件包括产品的应用环境、使用条件和维护条件1）根据使用要求选择传感器）根据使用要求选择传感器第117页/共130页2）

34、确定传感器的具体参数）确定传感器的具体参数 根据实际的需要和可能，在确保其主要性能指标的情况下，根据实际的需要和可能，在确保其主要性能指标的情况下，适当放宽对次要性能指标的要求。适当放宽对次要性能指标的要求。第118页/共130页改善传感器的性能的技术：改善传感器的性能的技术：1）平均技术）平均技术2）差动技术）差动技术3）稳定性技术）稳定性技术4）屏蔽技术和隔离）屏蔽技术和隔离第119页/共130页三、传感器与微机的接口三、传感器与微机的接口生生产产过过程程信号源信号源传传感感器器电信号电信号信信号号处处理理模拟信号模拟信号采采样样-保保持持采样信号采样信号A/D转转换换计算机计算机数字信号

35、数字信号数据采集通道的一般组成数据采集通道的一般组成第120页/共130页1、基本接口方式、基本接口方式（1）模拟量接口方式）模拟量接口方式（2）开关量接口方式）开关量接口方式（3）数字量接口方式）数字量接口方式第121页/共130页接口方式接口方式基基 本本 方方 法法 模拟量接模拟量接口方式口方式传感器输出信号传感器输出信号放大放大采样保持采样保持模拟模拟多路开关多路开关 A/D转换转换 I/O接口接口微机微机开关量接开关量接口方式口方式开关型传感器输出二值式信号开关型传感器输出二值式信号三态缓冲三态缓冲器器微机微机数字量接数字量接口方式口方式数字型传感器输出数字量数字型传感器输出数字量计

36、数器计数器 三态三态缓冲器缓冲器微机微机第122页/共130页2、模拟量接口方式、模拟量接口方式单通道直接型单通道直接型多通道一般型多通道一般型多通道同步型多通道同步型多通道并行输入型多通道并行输入型第123页/共130页单通道直接型单通道直接型生生产产过过程程计计算算机机信号信号源源传传感感器器电信电信号号信信号号处处理理模拟模拟信号信号采采样样-保保持持采样采样信号信号A/D转转换换数字数字信号信号信号信号源源传传感感器器电信电信号号信信号号处处理理模拟模拟信号信号采采样样-保保持持采样采样信号信号A/D转转换换数字数字信号信号最简单的形式，应用范围窄。最简单的形式，应用范围窄。第124页

37、/共130页多通道一般型多通道一般型生生产产过过程程传传感感器器传传感感器器多多路路开开关关A/D转换转换计计算算机机.采样采样/保持保持第125页/共130页特点：特点：p节省硬件成本，但转换速度更慢节省硬件成本，但转换速度更慢p常用于分时采样、分时转换的计算机控制系统中。常用于分时采样、分时转换的计算机控制系统中。第126页/共130页多通道同步多通道同步型型生生产产过过程程传传感感器器采样采样-保持保持传传感感器器采样采样-保持保持多多路路开开关关A/D转换转换计计算算机机.第127页/共130页特点：特点：结构节省硬件，但转换速度比较慢，且误差增加；结构节省硬件，但转换速度比较慢，且误差增加；多用于转换速度、精度要求不高，须同时采集、分多用于转换速度、精度要求不高，须同时采集、分时转换的控制系统。时转换的控制系统。第128页/共130页多通道并行输入多通道并行输入型型生生产产过过程程计计算算机机传传感感器器信信号号处处理理采采样样-保保持持A/D转转换换多多路路开开关关第129页/共130页感谢您的观看。第130页/共130页