电机综合模块实验

实验步进电机控制实验一、实验目的掌握步进电机的工作原理和控制方法二、实验设备1、EL-MUT-III型单片机实验箱2、8051CPU模块3、电机综合模块三、实验内容CPU接收从上位机传来的步数及方向信息，驱动步进电机按相应的方向前进，前进相应的步数。模块上一圈分为64个刻度，以四相八拍方式运行时，每个刻度64步，电机转一圈需4096步。四、实验原理步进电机工作原理见模块说明书，控制电路如下图： 五、实验步骤1、实验连线：步进电机模块的A、B、C、D插孔分别接CPU板的P14、P15、P16、P17插孔。2、运行实验程序STEM.ASM。3、在工具栏中点击“M”按钮，启动上位机程序。4、选择运行方向，及输入运行步数。5、观察步进电机的运动与设定值是否一致。六、实验结果输入运行步数N，电机运行N步后停止，且方向与设定方向一致。七、程序框图（运行步数输入及步数减一由上位机程序完成。）开始读上位机状态读上位机处理结果初始化反转一步正转？正转一步电机运行一步送上位机运行成功信号NY实验直流电机调压调速实验一、实验目的掌握直流电机测速和调速的工作原理二、实验设备1、EL-MUT-III型单片机实验箱2、8051CPU模块3、电机综合模块三、实验内容电机每转一周，SIGNAL端产生一如图所示的脉冲,通过用INT0检测该脉冲的高电平，并从P10输出输出一8253的GATA信号来控制8253计数器的启停。通过8253的计数值计算转速，转速值经主机箱RS232串口送至PC机，在PC机上进行PID计算，计算结果通过串口送给CPU，经D/A转换成电压，控制电机转速。四、实验原理（详细说明见模块说明书）(当做综合模块其它实验时，DRV端应接+5V，或调整电位器DC MOTOR使电机停止转动。)五、实验步骤1、实验连线：电机模块的SIGNAL接CPU模块的INT0，DRV接8253的DAOUT；CS8032接CS2，CS8253选择CS0，8253CLK0接CLK3，GATE0接P10。2、在断开DRV的情况下，调节电机模块的R9即标号为“DC_MOTOR”的电位器，使“MOTOR-”端（即D880的C集电极）电压约为9V左右，使直流电机刚好能通电自由转动即可。3、运行实验程序DCMOTOR.ASM。调节0832模块的ZERO.ADJ，使电机模块DRV端电压为-2.5V。即整个调速过程0832的输出电压在：-5V到0之间4、在工具栏中点击“V”按钮，启动上位机程序。5、输入采样周期T和参数Kp、Ki、Kd。（采样点选择1000以上，桢长度选择1000，转速选择100-490之间。）6、观察响应曲线。若不满意，改变Kp、Ki、Kd、采样周期等数值。7、取满意的Kp、Ki、Kd值，观察有无稳态误差。（由于本实验改变了0832输出电压范围，实验结束后或在做其它0832实验前应重新调整0832输出电压基准值）六、实验结果通过上位机设置转速，可使黄色的变化曲线基本在红线附近。改变转速，可以看到黄色曲线的变化，最终又回到红线附近。提示：如改变转速值在100到490之间，黄色曲线不能到红线附近。则可通过如下方法实现，首先在采样点选择1000以上，桢长度选择1000，其它PID参数不变情况下，转速取100以下的值，如0转；运行结束后，再次运行PID调节，输入欲改变的转速到100到490之间，则可达到预期的实验结果。七、程序框图开始设置时间常数启动定时测量关闭定时测量数字滤波发测量转速值给PC输出调节电压接收PC返回结果设置8253T0模式初始化调节电压测量结束？ 接收到调节 电压否？YNNY实验温度PWM控制实验一、实验目的1、了解温度控制系统的特点。2、研究大时间常数系统PID控制器的参数的整定方法。3、熟悉可编程串口的使用。二、实验设备1、EL-MUT-III型单片机实验箱2、8051CPU模块3、电机综合模块三、实验内容1、设定炉子的温度在一恒定值。2、调整P、I、D各参数，观察对其有何影响。四、实验原理1、温度控制电路原理说明：由温度信号采集单元、加热信号驱动单元、模块温箱加热控制电路组成。温度信号采集单元电路的热敏电阻（接在HR1与HR2之间）的阻值随温度的变化而变化，经运放LM358处理，输出一个电压变化的温度信号给系统板的A/D采集输入端；加热信号驱动单元将系统送来的加热信号分两路处理：一路经Q1隔离放大后驱动加热指示二极管发光；另一路经隔离后驱动可控硅导通。模拟温箱加热控制电路由加热信号隔离电路、AC220V控制电路（可控硅电路组成），基原理图见模块说明。2、PID递推算法：如果PID调节器输入信号为e(t)，其输送信号为u(t)，则离散的递推算法如下：Uk=KpEk+KiEk2+Kd(Ek-Ek1)其中Ek2是误差累积和。五、实验步骤1、实验连线A/D0809的片选CS0809接CS0，ADIN0接温控模块的TEMPOUT，并行I/O模块的片选CS273接CS1，O0接温控模块的HEATER。2、在室温（25）条件下，调节温控部分10K电位器，使TEMPOUT的输出近似为3.75V。接通温控模块的220V电源。3、运行实验程序WK.ASM。4、在工具栏中点击“T”按钮，启动上位机程序。输入采样周期T和参数Kp、Ki、Kd。5、观察响应曲线。若不满意，改变Kp、Ki、Kd的数值和与其对应的性能指标p、ts的数值。取满意的Kp、Ki、Kd值，观察有无稳态误差。六、实验结果黄色的温度变化曲线可以最终趋近于红色的温度设定直线。七、程序框图开始调节加热有效时间控制温度数码管显示转换结果读取上机位PID转换结果温度信号送上位机0809采集温度输出信号初始化实验继电器实验一、实验目的掌握继电器控制的基本方法和经验。二、实验设备1、EL-MUT-III型单片机实验箱2、8051CPU模块3、电机综合模块三、实验内容单片机对继电器控制，观察继电器常开、常闭端的导通状态。四、实验原理当控制端A-TRL为高电平时，继电器断开，KA由常开端A-NO打到常闭端A-NC，A-COM与A-NC连通；当控制端A-TRL为低电平时，继电器吸合，KA由常闭端A-NC打到常开端A-NO，A-COM与A-NO连通。五、实验步骤1、实验连线A-COM、B-COM均连接GND；A-CTL、B-CTL分别接P10、P12；LED1、LED2、LED3、LED4分别接A-COM、A-NO、A-NC、P11；LED5、LED6、LED7、LED8分别接B-COM、B-NO、B-NC、P13。2、运行实验程序RELAY.ASM，观察各LED状态。六、实验结果继电器A、B交替闭合，继电器断开时，COM端与NC端LED状态一致；继电器闭合时，COM端与NO端LED状态一致。七、程序框图开始继电器A闭合继电器A断开继电器B闭合继电器B断开