基于C8051F040的壓力機控制系統設計
由于該系統開關量控制信號較大,故采用同態繼電器和三極管組合驅動,如圖5所示。圖中K1為同態繼電器,COM和DO1為常開觸點的2個接線端子;VD401為繼電器線圈續流二極管,VQ1為NPN三極管,工作在OC方式下。單片機控制VQ1以驅動繼電器的線圈。本文引用地址:http://www.j9360.com/article/163775.htm
3.4 模擬量輸出電路
利用模擬量控制調節閥,調節閥控制信號是4~20 mA電流信號,但下一代調節閥可能是1~5 V電壓信號控制,為了方便互換,設計了電流輸出和電壓輸出選擇跳線,如圖6所示。單片機D/A轉換器輸出電壓信號,經過同相比例運算放大器信號為0~5 V,如果輸出電壓信號可用跳線將JP1的1和2短路,JP2輸出電壓信號;如果輸出電流信號,可用跳線將JP1的2和3短路,信號輸入至AD694電壓/電流轉換器,則JP2輸出電流信號。AD694供電電源電壓范同寬,其范圍為4.5~36 V,根據不同連線方式可輸入0~2 V、O~2.5 V、0~10 V和0~12.5 V,輸出可選O~20 mA和4~20 mA。該系統設計輸入為0~2.5 V,輸出4~20 mA。
4 軟件設計
控制器是以單片機為核心,設計采用C語言編寫,其流程圖如圖7所示。上電運行后先初始化,包括端口、定時器、串口和中斷等初始化;初始化完成后等待上位機開始試驗指令和壓力閾值,收到指令后打開電源,根據壓力閾值進行PID預算,利用運算結果控制調節器,試驗結束后卸載油缸,然后斷電停機。
5 結論
在分析現有的手動操作壓力機缺點的基礎上,提出智能壓力機方案和組成原理,并著重論述弱電控制系統的硬件電路設計,介紹基于USB接口的采集控制系統組成原理,詳細論述各個單元電路設計。該控制器已通過實驗測試,達到預期效果,研制出產品樣機,為批量生產打下基礎。
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