文档介绍：第八章微型计算机控制系统设计
第一节设计的基本要求
第二节系统设计的步骤
设计的基本要求
满足生产过程所提出的各项动态和静态指标
系统操作性要好
通用性要好,便于扩充
可靠性要高,稳定性要好
性能/价格比要高,带来高的经济效益
设计周期要短
系统设计的步骤
了解工艺要求,明确控制任务
确定系统总体设计方案
微机的选择
建立数学模型,确定控制算法
系统硬件的具体设计
系统软件的具体设计
微机控制系统的调试
了解工艺要求,明确控制任务
在进行系统设计之前,必须充分了解控制对象的工作过程,熟悉其工艺流程,明确控制任务,包括系统信息来源和种类,被控对象和被控参数的特性,控制对象的工作环境,对人机通道的要求,各项技术经济指标等。任务明确后,用时间和控制流程图来描述控制过程和控制任务,撰写设计任务说明书,以作为整个控制系统设计的依据。
确定系统总体设计方案
控制系统方案的确定
测量元件的选择
执行机构的选择
选择输入输出通道及外设
画出整个控制系统原理图
微机的选择
主机方案的选择
选用现成的微型机系统
利用单片机芯片自行设计
微机功能的选择
字长、指令系统、运算速度、中断系统、寻址范围和寻址方式
建立数学模型,确定控制算法
数学模型是系统动态特性的数学表达式,表示了系统输入—输出及其内部状态之间的关系,因此在使用某些控制算法需要事先知道被控对象的数学模型。
选用系统的控制算法时,要根据控制对象的不同特性和要求恰当地选择。
系统硬件具体设计
包括接口电路设计、逻辑电路的选择、功放及报警电路设计、I/V与V/I转换电路、操作面板、电源电路设计等。其中接口电路设计包括选择可编程并行接口芯片、可编程串行接口芯片、定时器电路、A/D芯片、D/A芯片及键盘、显示接口等。逻辑电路有锁存器、译码器、EPROM、RAM、多路开关、驱动器、光电隔离器等。
系统软件具体设计
在进行软件具体设计时,应考虑:实时性、针对性、灵活性、通用性、可靠性。
确定运算数据类型与长度:微机中的数据类型有定点数和浮点数,定点数运算编程容易,执行快,但精度低,对于小数的处理较麻烦;浮点数形式运算,编程麻烦,执行慢,但精度高,对小数和整数能够统一处理。
微机控制系统的调试
硬件调试
软件调试
硬件、软件联调