人们把客观存在的事物以数据的形式存储到计算机中,经历了对现实生活中事物特性的认识、概念化到计算机数据库里的具体表示的逐级抽象过程,即现实世界-概念世界-机器世界三个领域。有时也将概念世界称为信息世界;将机器世界称为存储或数据世界。 一、三个世界 1、现实世界 人们管理的对象存于现实世界中。现实世界的事物及事物之间存在着联系,这种联系是客观存在的,是由事物本身的性质决定的。例如学校的教学系统中有教师、学生、课程,教师为学生授课,学生选修课程并取得成绩。 2、概念世界 概念世界是现实世界在人们头脑中的反映,是对客观事物及其联系的一种抽象描述,从而产生概念模型。概念模型是现实世界到机器世界必然经过的中间层次。涉及到下面几个术语: 实体:我们把客观存在并且可以相互区别的事物称为实体。实体可以是实际事物,也可以是抽象事件。如一个职工、一场比赛等。 实体集:同一类实体的集合称为实体集。如全体职工。注意区分"型"与"值"的概念。如每个职工是职工实体"型"的一个具体"值"。 属性:描述实体的特性称为属性。如职工的职工号,姓名,性别,出生日期,职称等。 关键字:如果某个属性或属性组合的值能唯一地标识出实体集中的每一个实体,可以选作关键字。用作标识的关键字,也称为码。如"职工号"就可作为关键字。 联系:实体集之间的对应关系称为联系,它反映现实世界事物之间的相互关联。联系分为两种,一种是实体内部各属性之间的联系。另一种是实体之间的联系。 3、机器世界 存入计算机系统里的数据是将概念世界中的事物数据化的结果。为了准确地反映事物本身及事物之间的各种联系,数据库中的数据必须有一定的结构,这种结构用数据模型来表示。数据模型将概念世界中的实体,及实体间的联系进一步抽象成便于计算机处理的方式。 数据模型应满足三方面要求:一是能比较真实地模拟现实世界;二是容易为人所理解;三是便于在计算机上实现。数据结构、数据操作和完整性约束是构成数据模型的三要素。数据模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型等,它是按计算机系统的观点对数据建模,用于DBMS的实现。 关系数据库采用关系模型作为数据的组织方式。 关系数据库因其严格的数学理论、使用简单灵活、数据独立性强等特点,而被公认为最有前途的一种数据库管理系统。它的发展十分迅速,目前已成为占据主导地位的数据库管理系统。自20世纪80年代以来,作为商品推出的数据库管理系统几乎都是关系型的,例如,Oracle,Sybase,Informix,Visual FoxPro等。 网络数据库也叫Web数据库。促进Internet发展的因素之一就是Web技术。由静态网页技术的HTML到动态网页技术的CGI、ASP、PHP、JSP等,Web技术经历了一个重要的变革过程。Web已经不再局限于仅仅由静态网页提供信息服务,而改变为动态的网页,可提供交互式的信息查询服务,使信息数据库服务成为了可能。Web数据库就是将数据库技术与Web技术融合在一起,使数据库系统成为Web的重要有机组成部分,从而实现数据库与网络技术的无缝结合。这一结合不仅把Web与数据库的所有优势集合在了一起,而且充分利用了大量已有数据库的信息资源。图1-1是Web数据库的基本结构图,它由数据库服务器(Database Server)、中间件(Middle Ware)、Web服务器(Web Server)、浏览器(Browser)4部分组成。 Web数据库的基本结构 它的工作过程可简单地描述成:用户通过浏览器端的操作界面以交互的方式经由Web服务器来访问数据库。用户向数据库提交的信息以及数据库返回给用户的信息都是以网页的形式显示。 Internet技术与相关协议 Internet技术在Web数据库技术中扮演着重要的角色。Internet(因特网)专指全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的计算机网络,并通过各种协议在计算机网络中传递信息。TCP/IP协议是Internet上使用的两个最基本的协议。因此也可以说Internet是全球范围的基于分组交换原理和TCP/IP协议的计算机网络。它将信息进行分组后,以数据包为单位进行传输。Internet在进行信息传输时,主要完成两项任务。 (1)正确地将源信息文件分割成一个个数据包,并能在目的地将源信息文件的数据包再准确地重组起来。 (2)将数据包准确地送往目的地。 TCP/IP协议的作用就是为了完成上述两项任务,规范了网络上所有计算机之间数据传递的方式与数据格式,提供了数据打包和寻址的标准方法。 1.TCP/IP协议 TCP协议(Transmission Control Protocol,传输控制协议)规定了分割数据和重组数据所要遵循的规则和要进行的操作。TCP协议能保证数据发送的正确性,如果发现数据有损失,TCP将重新发送数据。 2.IP协议 在Internet上传送数据往往都是远距离的,因此在传输过程中要通过路由器一站一站的转接来实现。路由器是一种特殊的计算机,它会检测数据包的目的地主机地址,然后决定将该数据包送往何处。IP协议(Internet Protocol,网际协议)给Internet中的每一台计算机规定了一个地址,称为IP地址。IP地址的标准是由4部分组成(例如),其中前两部分规定了当前使用网络的管理机构,第3部分规定了当前使用的网络地址,第4部分规定了当前使用的计算机地址。 Internet上提供的主要服务有E-mail、FTP、BBS、Telnet、WWW等。其中WWW(World Wide Web,万维网)由于其丰富的信息资源而成为Internet最为重要的服务。
一、三个世界 1、现实世界 人们管理的对象存于现实世界中。现实世界的事物及事物之间存在着联系,这种联系是客观存在的,是由事物本身的性质决定的。例如学校的教学系统中有教师、学生、课程,教师为学生授课,学生选修课程并取得成绩。 2、概念世界 概念世界是现实世界在人们头脑中的反映,是对客观事物及其联系的一种抽象描述,从而产生概念模型。概念模型是现实世界到机器世界必然经过的中间层次。涉及到下面几个术语: 实体:我们把客观存在并且可以相互区别的事物称为实体。实体可以是实际事物,也可以是抽象事件。如一个职工、一场比赛等。 实体集:同一类实体的集合称为实体集。如全体职工。注意区分"型"与"值"的概念。如每个职工是职工实体"型"的一个具体"值"。 属性:描述实体的特性称为属性。如职工的职工号,姓名,性别,出生日期,职称等。 关键字:如果某个属性或属性组合的值能唯一地标识出实体集中的每一个实体,可以选作关键字。用作标识的关键字,也称为码。如"职工号"就可作为关键字。 联系:实体集之间的对应关系称为联系,它反映现实世界事物之间的相互关联。联系分为两种,一种是实体内部各属性之间的联系。另一种是实体之间的联系。 3、机器世界 存入计算机系统里的数据是将概念世界中的事物数据化的结果。为了准确地反映事物本身及事物之间的各种联系,数据库中的数据必须有一定的结构,这种结构用数据模型来表示。数据模型将概念世界中的实体,及实体间的联系进一步抽象成便于计算机处理的方式。 数据模型应满足三方面要求:一是能比较真实地模拟现实世界;二是容易为人所理解;三是便于在计算机上实现。数据结构、数据操作和完整性约束是构成数据模型的三要素。数据模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型等,它是按计算机系统的观点对数据建模,用于DBMS的实现。 关系数据库采用关系模型作为数据的组织方式。 关系数据库因其严格的数学理论、使用简单灵活、数据独立性强等特点,而被公认为最有前途的一种数据库管理系统。它的发展十分迅速,目前已成为占据主导地位的数据库管理系统。自20世纪80年代以来,作为商品推出的数据库管理系统几乎都是关系型的,例如,Oracle,Sybase,Informix,Visual FoxPro等。 网络数据库也叫Web数据库。促进Internet发展的因素之一就是Web技术。由静态网页技术的HTML到动态网页技术的CGI、ASP、PHP、JSP等,Web技术经历了一个重要的变革过程。Web已经不再局限于仅仅由静态网页提供信息服务,而改变为动态的网页,可提供交互式的信息查询服务,使信息数据库服务成为了可能。Web数据库就是将数据库技术与Web技术融合在一起,使数据库系统成为Web的重要有机组成部分,从而实现数据库与网络技术的无缝结合。这一结合不仅把Web与数据库的所有优势集合在了一起,而且充分利用了大量已有数据库的信息资源。图1-1是Web数据库的基本结构图,它由数据库服务器(Database Server)、中间件(Middle Ware)、Web服务器(Web Server)、浏览器(Browser)4部分组成。 Web数据库的基本结构 它的工作过程可简单地描述成:用户通过浏览器端的操作界面以交互的方式经由Web服务器来访问数据库。用户向数据库提交的信息以及数据库返回给用户的信息都是以网页的形式显示。 Internet技术与相关协议 Internet技术在Web数据库技术中扮演着重要的角色。Internet(因特网)专指全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的计算机网络,并通过各种协议在计算机网络中传递信息。TCP/IP协议是Internet上使用的两个最基本的协议。因此也可以说Internet是全球范围的基于分组交换原理和TCP/IP协议的计算机网络。它将信息进行分组后,以数据包为单位进行传输。Internet在进行信息传输时,主要完成两项任务。 (1)正确地将源信息文件分割成一个个数据包,并能在目的地将源信息文件的数据包再准确地重组起来。 (2)将数据包准确地送往目的地。 TCP/IP协议的作用就是为了完成上述两项任务,规范了网络上所有计算机之间数据传递的方式与数据格式,提供了数据打包和寻址的标准方法。 1.TCP/IP协议 TCP协议(Transmission Control Protocol,传输控制协议)规定了分割数据和重组数据所要遵循的规则和要进行的操作。TCP协议能保证数据发送的正确性,如果发现数据有损失,TCP将重新发送数据。 2.IP协议 在Internet上传送数据往往都是远距离的,因此在传输过程中要通过路由器一站一站的转接来实现。路由器是一种特殊的计算机,它会检测数据包的目的地主机地址,然后决定将该数据包送往何处。IP协议(Internet Protocol,网际协议)给Internet中的每一台计算机规定了一个地址,称为IP地址。IP地址的标准是由4部分组成(例如),其中前两部分规定了当前使用网络的管理机构,第3部分规定了当前使用的网络地址,第4部分规定了当前使用的计算机地址。 Internet上提供的主要服务有E-mail、FTP、BBS、Telnet、WWW等。其中WWW(World Wide Web,万维网)由于其丰富的信息资源而成为Internet最为重要的服务。 3.HTTP协议 HTTP协议(Hypertext Transfer Protocol,超文本传输协议)应用在WWW上,其作用是完成客户端浏览器与Web服务器端之间的HTML数据传输。 Web的工作原理与工作步骤 万维网简称为Web。Web可以描述为在Internet上运行的、全球的、交互的、动态的、跨平台的、分布式的、图形化的超文本信息系统。 1.Web的工作原理 Web是伴随着Internet技术而产生的。在计算机网络中,对于提供Web服务的计算机称为Web服务器。Web采用浏览器/服务器的工作方式。每个Web服务器上都放置着大量的Web信息。Web信息的基本单位是Web页(网页),多个网页组成了一个Web节点。每个Web节点的起始页称为“主页”,且拥有一个URL地址(统一资源定位地址)。Web节点之间及网页之间都是以超文本结构(非线性的网状结构)来进行组织的。 2.Web的工作步骤 Web的工作步骤如下。 (1)用户打开客户端计算机中的浏览器软件(例如Internet Explorer)。 (2)用户输入要启动的Web主页的URL地址,浏览器将生成一个HTTP请求。 (3)浏览器连接到指定的Web服务器,并发送HTTP请求。 (4)Web服务器接到HTTP请求,根据请求的内容不同作相应的处理,再将网页以HTML文件格式发回给浏览器。 (5)浏览器将网页显示到屏幕上. 图1-2 Web的工作步骤 WWW世界中的标记语言 1.HTML语言 HTML(Hypertext Markup Language,超文本标记语言)是创建网页的计算机语言。所谓网页实际上就是一个HTML文档。文档内容由文本和HTML标记组成。HTML文档的扩展名就是.html或.htm。浏览器负责解释HTML文档中的标记,并将HTML文档显示成网页。 (1)HTML标记 HTML标记的作用是告诉浏览器网页的结构和格式。每一个标记用尖括号<>括起来。大多数标记都有一个开始标记和一个结束标记。标记不分大小写。多数标记都带有自己的属性。例如字体标记有FACE、COLOR、SIZE等属性:FACE定义字体;COLOR定义字体的颜色;SIZE定义字体的大小。 使用格式: BEIJING 。 网页中有很多文本链接和图片链接。链接,又被称为超链接,用于链接到WWW万维网中的其他网页上。在HTML文档中表示超链接的标记是,通过属性HREF指出链接的网页地址URL。 使用格式: BEIJING 。 (2)HTML程序 HTML程序必须以标记开始,以标记结束。在和标记之间主要由两部分组成:文件头和文件体。文件头用标记 来标识,文件体用标记来标识。在文件的头部通常包含整个网页的一些信息。例如
步进电机作为执行元件, 是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。我为大家整理的电机控制技术论文,希望你们喜欢。 电机控制技术论文篇一 步进电机控制系统 摘要:步进电机作为执行元件, 是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展, 步进电机的需求量与日俱增, 在各个国民经济领域都有应用。 关键词:步进电机;执行元件;计算机;发展 1步进电机原理及特征 步进电机的目前发展情况 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。当步进驱动器接收到一个脉冲信号, 它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”), 它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量, 从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度, 从而达到调速的目的。在非超载的情况下, 电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数, 而不受负载变化的影响, 即给电机加一个脉冲信号, 电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在, 加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域使用步进电机进行控制变得非常简单。步进电机可以作为一种控制用的特种电机, 利用其没有积累误差(精度为100%)的特点,广泛应用于各种开环控制。 步进电机的特点 1.步进电动机工作时每相绕组不是恒定地通电, 而是按一定的规律轮流通电。 2.每输入一个脉冲电信号转子转过的角度称为步距角。 3.步进电机可以按特定指令进行角度控制, 也可以进行速度控制。角度控制时, 每输入一个脉冲, 定子绕组就换接一次, 输出轴就转过一个角度, 其步数与脉冲数一致, 输出轴转动的角位移量与输入脉冲成正比。速度控制时, 步进电机绕组中送入的是连续脉冲, 各相绕组不断地轮流通电, 步进电机连续动转, 它的转速与脉冲频率成正比。改变通电顺序, 即改变定子磁场旋转方向, 就可以控制电机正转或是反转。 步进电机的一些典型运用场合 ①步进电机主要用于一些有定位要求的场合。例如:线切割的工作台拖动,植毛机工作台(毛孔定位),包装机(定长度)。基本上涉及到定位的场合都用得到。 ②广泛应用于ATM机、喷绘机、刻字机、写真机、喷涂设备、医疗仪器及设备、计算机外设及海量存储设备、精密仪器、工业控制系统、办公自动化、机器人等领域。特别适合要求运行平稳、低噪音、响应快、使用寿命长、高输出扭矩的应用场合。 ③步进电机在电脑绣花机等纺织机械设备中有着广泛的应用,这类步进电机的特点是保持转矩不高,频繁启动反应速度快、运转噪音低、运行平稳、控制性能好、整机成本低。 目前用于电脑绣花机的步进电机多数为三相混合式步进电机,并采用细分驱动技术可以大大改善步进电机的运行品质,减少转矩波动,抑制振荡,降低噪音,提高步矩分辨率。 步进电机的运转原理及结构 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。 在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。 旋转 如A相通电,B,C相不通电时,由于磁场作用,齿1与A对齐,(转子不受任何力,以下均同)。如B相通电,A,C相不通电时,齿2应与B对齐,此时转子向右移过1/3て,此时齿3与C偏移为1/3て,齿4与A偏移(て-1/3て)=2/3て。如C相通电,A,B相不通电,齿3应与C对齐,此时转子又向右移过1/3て,此时齿4与A偏移为1/3て对齐。 如A相通电,B,C相不通电,齿4与A对齐,转子又向右移过1/3て。 这样经过A、B、C、A分别通电状态,齿4(即齿1前一齿)移到A相,电机转子向右转过一个齿距,如果不断地按A,B,C,A……通电,电机就每步(每脉冲)1/3て,向右旋转。如按A,C,B,A……通电,电机就反转。由此可见:电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。 2电路设计分析 8253及8255驱动步进电机电路 ①按图连接线路,利用8255 输出脉冲序列,开关K0~K6 控制步进电机转速,K7控制步进电机转向。8255 CS 接288H~28FH。PA0~PA3 接BA~BD;PC0~PC7 接K0~K7。 ②编程:当K0~K6 中某一开关为“1”(向上拨)时步进电机启动,并且电机转动速度大小不同。K7 向上打电机正转,向下打电机反转。 实验重要参数计算 由实际测试得,stepcount步数设定为约59步时。步进电机转动一圈。 由实验要求:先顺时针,每分钟6圈,转十分钟。约得stepcount=59*6*10=3540。 停止三秒:8086机器周期为1/*15*exp6即15M个机器周期的指令。 后逆时针,每分钟30圈,转十分钟。约得stepcount=59*30*10=17700。 实际问题及解决方法 ①硬件连接及软件程序不够熟练,经多方面查资料,翻阅书籍,确定设计方案及硬件软件的具体设计内容。 ②键盘及LED显示的控制不够理想,经程序的细心解读,最终达到了设计的目的。按10号键显示0。。。0030,按12号键显示1。。。0006,按14号键启动运行,按15号键停止运行。 ③转速控制,开始不够精确。经反复测试,最终确定为59步每圈。并计算出6R/MIN,30R/MIN的设定步数。 3总结体会 首先,利用星研集成环境软件编辑并运行程序,在STAR ES598PCI实验仪上调试实验结果,分析实验程序及硬件电路;然后,在利用原有源程序进行实验时,电机的转速控制不是很明显,这就要求修改控制步速Takesetpcount的数值,及8253的分频数,以使电机转速达到6r/min和30r/min。其次,调节8259控制键盘及显示,最终达到实时显示转速及转动方向,并用键盘控制其启动与停止。由于步进电动机的运转是由电脉冲信号控制的,步进电动机的角位移量或线位移量与脉冲数成正比,每给一个脉冲,步进电机就转动一个角度(步距角)或前进/倒退一步,所以希望清晰的看到电机的此特性。我们通过设定步速及转速,此时可以观测到电机的步进及转动一圈的步数。 参考文献 【1】王忠民,等。微型计算机原理(第二版)。西安:西安电子科技大学出版社,2007 【2】江晓安,董秀峰。模拟电子技术(第三版)。西安:西安电子科技大学出版社,2009 【3】李全利。单片机原理及接口技术。北京:高等教育出版社,2010 步进电机控制系统 韩 浩 (西安文理学院物理与机械电子工程系 陕西西安 710000) 摘要:步进电机作为执行元件, 是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展, 步进电机的需求量与日俱增, 在各个国民经济领域都有应用。 关键词:步进电机;执行元件;计算机;发展 1步进电机原理及特征 步进电机的目前发展情况 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。当步进驱动器接收到一个脉冲信号, 它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”), 它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量, 从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度, 从而达到调速的目的。在非超载的情况下, 电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数, 而不受负载变化的影响, 即给电机加一个脉冲信号, 电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在, 加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域使用步进电机进行控制变得非常简单。步进电机可以作为一种控制用的特种电机, 利用其没有积累误差(精度为100%)的特点,广泛应用于各种开环控制。 步进电机的特点 1.步进电动机工作时每相绕组不是恒定地通电, 而是按一定的规律轮流通电。 2.每输入一个脉冲电信号转子转过的角度称为步距角。 3.步进电机可以按特定指令进行角度控制, 也可以进行速度控制。角度控制时, 每输入一个脉冲, 定子绕组就换接一次, 输出轴就转过一个角度, 其步数与脉冲数一致, 输出轴转动的角位移量与输入脉冲成正比。速度控制时, 步进电机绕组中送入的是连续脉冲, 各相绕组不断地轮流通电, 步进电机连续动转, 它的转速与脉冲频率成正比。改变通电顺序, 即改变定子磁场旋转方向, 就可以控制电机正转或是反转。 步进电机的一些典型运用场合 ①步进电机主要用于一些有定位要求的场合。例如:线切割的工作台拖动,植毛机工作台(毛孔定位),包装机(定长度)。基本上涉及到定位的场合都用得到。 ②广泛应用于ATM机、喷绘机、刻字机、写真机、喷涂设备、医疗仪器及设备、计算机外设及海量存储设备、精密仪器、工业控制系统、办公自动化、机器人等领域。特别适合要求运行平稳、低噪音、响应快、使用寿命长、高输出扭矩的应用场合。 ③步进电机在电脑绣花机等纺织机械设备中有着广泛的应用,这类步进电机的特点是保持转矩不高,频繁启动反应速度快、运转噪音低、运行平稳、控制性能好、整机成本低。 目前用于电脑绣花机的步进电机多数为三相混合式步进电机,并采用细分驱动技术可以大大改善步进电机的运行品质,减少转矩波动,抑制振荡,降低噪音,提高步矩分辨率。 步进电机的运转原理及结构 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。 在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。 旋转 如A相通电,B,C相不通电时,由于磁场作用,齿1与A对齐,(转子不受任何力,以下均同)。如B相通电,A,C相不通电时,齿2应与B对齐,此时转子向右移过1/3て,此时齿3与C偏移为1/3て,齿4与A偏移(て-1/3て)=2/3て。如C相通电,A,B相不通电,齿3应与C对齐,此时转子又向右移过1/3て,此时齿4与A偏移为1/3て对齐。 如A相通电,B,C相不通电,齿4与A对齐,转子又向右移过1/3て。 这样经过A、B、C、A分别通电状态,齿4(即齿1前一齿)移到A相,电机转子向右转过一个齿距,如果不断地按A,B,C,A……通电,电机就每步(每脉冲)1/3て,向右旋转。如按A,C,B,A……通电,电机就反转。由此可见:电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。 2电路设计分析 8253及8255驱动步进电机电路 ①按图连接线路,利用8255 输出脉冲序列,开关K0~K6 控制步进电机转速,K7控制步进电机转向。8255 CS 接288H~28FH。PA0~PA3 接BA~BD;PC0~PC7 接K0~K7。 ②编程:当K0~K6 中某一开关为“1”(向上拨)时步进电机启动,并且电机转动速度大小不同。K7 向上打电机正转,向下打电机反转。 实验重要参数计算 由实际测试得,stepcount步数设定为约59步时。步进电机转动一圈。 由实验要求:先顺时针,每分钟6圈,转十分钟。约得stepcount=59*6*10=3540。 停止三秒:8086机器周期为1/*15*exp6即15M个机器周期的指令。 后逆时针,每分钟30圈,转十分钟。约得stepcount=59*30*10=17700。 实际问题及解决方法 ①硬件连接及软件程序不够熟练,经多方面查资料,翻阅书籍,确定设计方案及硬件软件的具体设计内容。 ②键盘及LED显示的控制不够理想,经程序的细心解读,最终达到了设计的目的。按10号键显示0。。。0030,按12号键显示1。。。0006,按14号键启动运行,按15号键停止运行。 ③转速控制,开始不够精确。经反复测试,最终确定为59步每圈。并计算出6R/MIN,30R/MIN的设定步数。 3总结体会 首先,利用星研集成环境软件编辑并运行程序,在STAR ES598PCI实验仪上调试实验结果,分析实验程序及硬件电路;然后,在利用原有源程序进行实验时,电机的转速控制不是很明显,这就要求修改控制步速Takesetpcount的数值,及8253的分频数,以使电机转速达到6r/min和30r/min。其次,调节8259控制键盘及显示,最终达到实时显示转速及转动方向,并用键盘控制其启动与停止。由于步进电动机的运转是由电脉冲信号控制的,步进电动机的角位移量或线位移量与脉冲数成正比,每给一个脉冲,步进电机就转动一个角度(步距角)或前进/倒退一步,所以希望清晰的看到电机的此特性。我们通过设定步速及转速,此时可以观测到电机的步进及转动一圈的步数。 参考文献 【1】王忠民,等。微型计算机原理(第二版)。西安:西安电子科技大学出版社,2007 【2】江晓安,董秀峰。模拟电子技术(第三版)。西安:西安电子科技大学出版社,2009 【3】李全利。单片机原理及接口技术。北京:高等教育出版社,2010 电机控制技术论文篇二 步进电机的加减速控制 [摘 要]本文详细分析了步进电机及其工作原理,并基于MCS-51系列单片机设计步进电机的数字控制系统。在设计中加入了步进电机的细分技术和恒频脉宽调制技术。结合脉冲分配器的使用,开发了简单的细分驱动控制电路。 [关键词]步进电机;单片机;细分控制 中图分类号:F140 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)40-0038-01 一、引言 随着科学技术的发展和微电子控制技术的应用,步进电机作为一种可以精确控制的电机,广泛应用在高精密加工机床,微型机器人控制,航天卫星等高科技领域。 二、 步进电机的原理 步进电机是一种控制用的特种电机,它无法像传统电机那样直接通过输入交流或直流电流使其运行,而是需要输入脉冲电流来控制电机的转动,所以步进电机又称为脉冲电机。其功能是将脉冲电信号变换为相应的角位移或直线位移,即给一个脉冲电信号,电机就转动一个角度或前进一步。按励磁方式可以分为反应式、永磁式和混合式三种类型,本设计中选用的是反应式步进电机,其结构如图1所示。 这是一台四相反应式步进电机的典型结构。共有4套定子控制绕组,绕在径向相对的两个磁极上的一套绕组为一相,也就是说定子上两个相对的大齿就是一个相,电机按照A―B―C―D―A……的顺序不断接通和断开控制绕组,转子就会一步一步的连续转动。其转速取决与各控制绕组通电和断电的频率,即输入的脉冲频率。旋转的方向则取决与各控制绕组轮流通电的顺序。 三、步进电机的驱动控制 步进电机不能直接接到直流或交流电源上工作,必须使用专门的步进电机驱动控制器。步进电机和步进电机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电机驱动系统的性能,不仅取决于步进电机自身的性能,也取决于步进电机驱动器的优劣。 步进电机的驱动方式有很多种,包括单电压驱动、双电压驱动、斩波驱动、细分驱动、集成电路驱动和双极性驱动。本设计选用的是恒频脉宽调制细分驱动控制方式,这是在斩波恒流驱动的基础上的进一步改进,既可以使细分后的步距角均匀一致,又可以避免复杂的计算。 四、恒频脉宽调制细分电路的设计 1、脉冲分配的实现 在步进电机的单片机控制中,控制信号由单片机产生。它的通电换相顺序严格按照步进电机的工作方式进行。通常我们把通电换相这一过程称为脉冲分配。本设计中选用8713脉冲分配器芯片来进行通电换相控制。 2、系统控制电路设计 步进电机控制系统主电路设计如图2所示。 从上图可以看出,8713脉冲分配器的5、6、7引脚均接高电平,所以这是一个控制四相步进电机按四相八拍运行的控制电路。8751单片机的和端口分别与8713脉冲分配器的3引脚和4引脚相连。由8751单片机的端提供步进脉冲,端则控制步进电机的转向,输出高电平,步进电机正传;输出低电平,步进电机反转。单片机依然是控制的主体,它通过定时器T0输出20kHz的方波,送D触发器,作为恒频信号。同时,由8713脉冲分配器的脉冲输出端输出的方波脉冲信号作为控制信号,它的方波电压的每一次变化,都使转子转动一步。 当8713脉冲分配器的脉冲输出端输出的方波脉冲信号Ua不变时,恒频信号CLK的上升沿使D触发器输出Ub高电平,使开关管T1、T2导通,绕组中的电流上升,采样电阻上R2上压降增加。当这个压降大于Ua时,比较器输出低电平,使D触发器输出Ub低电平,T1、T2截止,绕组的电流下降。这使得R2上的压降小于Ua,比较器输出高电平,使D触发器输出高电平,T1、T2导通,绕组中的电流重新上升。这样的过程反复进行,使绕组电流的波顶呈锯齿形。因为CLK的频率较高,锯齿形波纹会很小。 当Ua上升突变时,采样电阻上的压降小于Ua,电流有较长的上升时间,电流幅值大幅增长,上升了一个阶段,但由于这里输出的是方波信号而不是阶梯信号,所以只有一个上升阶段,也就是说这个“阶梯信号”只包含了一个阶,并没有把每一步细分成许多步,而是令输出脉冲信号上升和下降的坡度变大,使原本的方波输出变的圆滑,实现了控制信号类似梯形的平滑处理,如图3所示。 同样,当Ua下降突变时,采样电阻上的压降有较长时间大于Ua,比较器输出低电平,CLK的上升沿即使会让D触发器输出1也马上清零。电源始终被切断,使电流幅值大幅下降,降到新的阶段为止。 以上过程重复进行。Ua每一次变化,就会使转子转过一个细分步。 在这个电路中有一个最突出的特点,那就是用8713脉冲分配器所输出的脉冲信号取代了典型恒频脉宽细分电路中D/A转换器所提供的阶梯控制信号。这样的设计极大的简化了电路,并且降低了脉冲分配的控制难度。虽然用方波信号取代了阶梯波信号,使得单一相运行时的细分程度有所降低,但是由于步进电机的四相绕组是同进进行工作的,所以也可以达到了步进电机细分驱动控制的目的。 六、结束语 当前,步进电机的应用正不断深入到日常生活和工业制造的各个方面,并且国内外对步进电机及其控制技术的研究也在不断的进步。这些知识的掌握在今后的工作和生活之中将会起到非常积极的影响。 参考文献 [1] 吴守箴,臧英杰等.电气传动的脉宽调制控制技术[M].北京: 机械工业出版社,2002. [2] 王晓明.电机的单片机控制[M].北京航空航天大学出版社,2002. [3] 李建忠主编.单片机原理及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2008. [4] 李仁定主编.电机的微机控制[M].北京:机械工业出版社,2004. [5] 黄勇,廖宇,高林.基于单片机的步进电机运动控制系统设计[J].电子测量技术,2008,31(5):150-154.看了“电机控制技术论文”的人还看: 1. 计算机控制系统论文 2. 有关计算机控制技术论文 3. plc应用技术论文 4. 计算机控制系统论文 5. 浅谈电机与电力拖动论文
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数据库完整性(Database Integrity)是指数据库中数据的正确性和相容性。数据库完整性由各种各样的完整性约束来保证,因此可以说数据库完整性设计就是数据库完整性约束的设计。数据库完整性约束可以通过DBMS或应用程序来实现,基于DBMS的完整性约束作为模式的一部分存入数据库中。通过DBMS实现的数据库完整性按照数据库设计步骤进行设计,而由应用软件实现的数据库完整性则纳入应用软件设计(本文主要讨论前者)。数据库完整性对于数据库应用系统非常关键,其作用主要体现在以下几个方面: 1.数据库完整性约束能够防止合法用户使用数据库时向数据库中添加不合语义的数据。 2.利用基于DBMS的完整性控制机制来实现业务规则,易于定义,容易理解,而且可以降低应用程序的复杂性,提高应用程序的运行效率。同时,基于DBMS的完整性控制机制是集中管理的,因此比应用程序更容易实现数据库的完整性。 3.合理的数据库完整性设计,能够同时兼顾数据库的完整性和系统的效能。比如装载大量数据时,只要在装载之前临时使基于DBMS的数据库完整性约束失效,此后再使其生效,就能保证既不影响数据装载的效率又能保证数据库的完整性。 4.在应用软件的功能测试中,完善的数据库完整性有助于尽早发现应用软件的错误。 数据库完整性约束可分为6类:列级静态约束、元组级静态约束、关系级静态约束、列级动态约束、元组级动态约束、关系级动态约束。动态约束通常由应用软件来实现。不同DBMS支持的数据库完整性基本相同,Oracle支持的基于DBMS的完整性约束如下表所示: 数据库完整性设计示例 一个好的数据库完整性设计首先需要在需求分析阶段确定要通过数据库完整性约束实现的业务规则,然后在充分了解特定DBMS提供的完整性控制机制的基础上,依据整个系统的体系结构和性能要求,遵照数据库设计方法和应用软件设计方法,合理选择每个业务规则的实现方式;最后,认真测试,排除隐含的约束冲突和性能问题。基于DBMS的数据库完整性设计大体分为以下几个阶段: 1.需求分析阶段 经过系统分析员、数据库分析员、用户的共同努力,确定系统模型中应该包含的对象,如人事及工资管理系统中的部门、员工、经理等,以及各种业务规则。 在完成寻找业务规则的工作之后,确定要作为数据库完整性的业务规则,并对业务规则进行分类。其中作为数据库模式一部分的完整性设计按下面的过程进行。而由应用软件来实现的数据库完整性设计将按照软件工程的方法进行。 2.概念结构设计阶段 概念结构设计阶段是将依据需求分析的结果转换成一个独立于具体DBMS的概念模型,即实体关系图(ERD)。在概念结构设计阶段就要开始数据库完整性设计的实质阶段,因为此阶段的实体关系将在逻辑结构设计阶段转化为实体完整性约束和参照完整性约束,到逻辑结构设计阶段将完成设计的主要工作。 3.逻辑结构设计阶段 此阶段就是将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型,并对其进行优化,包括对关系模型的规范化。此时,依据DBMS提供的完整性约束机制,对尚未加入逻辑结构中的完整性约束列表,逐条选择合适的方式加以实现。 在逻辑结构设计阶段结束时,作为数据库模式一部分的完整性设计也就基本完成了。每种业务规则都可能有好几种实现方式,应该选择对数据库性能影响最小的一种,有时需通过实际测试来决定。 数据库完整性设计原则 在实施数据库完整性设计的时候,有一些基本的原则需要把握: 1.根据数据库完整性约束的类型确定其实现的系统层次和方式,并提前考虑对系统性能的影响。一般情况下,静态约束应尽量包含在数据库模式中,而动态约束由应用程序实现。 2.实体完整性约束、参照完整性约束是关系数据库最重要的完整性约束,在不影响系统关键性能的前提下需尽量应用。用一定的时间和空间来换取系统的易用性是值得的。 3.要慎用目前主流DBMS都支持的触发器功能,一方面由于触发器的性能开销较大,另一方面,触发器的多级触发不好控制,容易发生错误,非用不可时,最好使用Before型语句级触发器。 4.在需求分析阶段就必须制定完整性约束的命名规范,尽量使用有意义的英文单词、缩写词、表名、列名及下划线等组合,使其易于识别和记忆,如:CKC_EMP_REAL_INCOME_EMPLOYEE、PK_EMPLOYEE、CKT_EMPLOYEE。如果使用CASE工具,一般有缺省的规则,可在此基础上修改使用。 5.要根据业务规则对数据库完整性进行细致的测试,以尽早排除隐含的完整性约束间的冲突和对性能的影响。 6.要有专职的数据库设计小组,自始至终负责数据库的分析、设计、测试、实施及早期维护。数据库设计人员不仅负责基于DBMS的数据库完整性约束的设计实现,还要负责对应用软件实现的数据库完整性约束进行审核。 7.应采用合适的CASE工具来降低数据库设计各阶段的工作量。好的CASE工具能够支持整个数据库的生命周期,这将使数据库设计人员的工作效率得到很大提高,同时也容易与用户沟通。你可以围绕相关内容发表自己的看法
函数信号发生器的设计与制作 系别:电子工程系 专业:应用电子技术 届:07届 姓名:李贤春 摘 要 本系统以ICL8038集成块为核心器件,制作一种函数信号发生器,制作成本较低。适合学生学习电子技术测量使用。ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路,只需要个别的外部元件就能产生从~30KHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。另外由于该芯片具有调制信号输入端,所以可以用来对低频信号进行频率调制。 关键词 ICL8038,波形,原理图,常用接法 一、概述 在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域,经常需要用到各种各样的信号波形发生器。随着集成电路的迅速发展,用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比,其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,都有了很大的提高。 二、方案论证与比较 ·系统功能分析 本设计的核心问题是信号的控制问题,其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。在设计的过程中,我们综合考虑了以下三种实现方案: ·方案论证 方案一∶采用传统的直接频率合成器。这种方法能实现快速频率变换,具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节,导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高,而且容易产生过多的杂散分量,难以达到较高的频谱纯度。 方案二∶采用锁相环式频率合成器。利用锁相环,将压控振荡器(VCO)的输出频率锁定在所需要频率上。这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性,可以很好地选择所需要频率信号,抑制杂散分量,并且避免了量的滤波器,有利于集成化和小型化。但由于锁相环本身是一个惰性环节,锁定时间较长,故频率转换时间较长。而且,由模拟方法合成的正弦波的参数,如幅度、频率 相信都很难控制。 方案三:采用8038单片压控函数发生器,8038可同时产生正弦波、方波和三角波。改变8038的调制电压,可以实现数控调节,其振荡范围为~300KHz。 三、系统工作原理与分析 、ICL8038的应用 ICL8038是精密波形产生与压控振荡器,其基本特性为:可同时产生和输出正弦波、三角波、锯齿波、方波与脉冲波等波形;改变外接电阻、电容值可改变,输出信号的频率范围可为~300KHz;正弦信号输出失真度为1%;三角波输出的线性度小于;占空比变化范围为2%~98%;外接电压可以调制或控制输出信号的频率和占空比(不对称度);频率的温度稳定度(典型值)为120*10-6(ICL8038ACJD)~250*10-6(ICL8038CCPD);对于电源,单电源(V+):+10~+30V,双电源(+V)(V-):±5V~±15V。图1-2是管脚排列图,图1-2是功能框图。8038采用DIP-14PIN封装,管脚功能如表1-1所示。 、ICL8038内部框图介绍 函数发生器ICL8038的电路结构如图虚线框内所示(图1-1),共有五个组成部分。两个电流源的电流分别为IS1和IS2,且IS1=I,IS2=2I;两个电压比较器Ⅰ和Ⅱ的阈值电压分别为 和 ,它们的输入电压等于电容两端的电压uC,输出电压分别控制RS触发器的S端和 端;RS触发器的状态输出端Q和 用来控制开关S,实现对电容C的充、放电;充点电流Is1、Is2的大小由外接电阻决定。当Is1=Is2时,输出三角波,否则为矩尺波。两个缓冲放大器用于隔离波形发生电路和负载,使三角波和矩形波输出端的输出电阻足够低,以增强带负载能力;三角波变正弦波电路用于获得正弦波电压。 、内部框图工作原理 ★当给函数发生器ICL8038合闸通电时,电容C的电压为0V,根据电压比较器的电压传输特性,电压比较器Ⅰ和Ⅱ的输出电压均为低电平;因而RS触发器的 ,输出Q=0, ; ★使开关S断开,电流源IS1对电容充电,充电电流为 IS1=I 因充电电流是恒流,所以,电容上电压uC随时间的增长而线性上升。 ★当上升为VCC/3时,电压比较器Ⅱ输出为高电平,此时RS触发器的 ,S=0时,Q和 保持原状态不变。 ★一直到上升到2VCC/3时,使电压比较器Ⅰ的输出电压跃变为高电平,此时RS触发器的 时,Q=1时, ,导致开关S闭合,电容C开始放电,放电电流为IS2-IS1=I因放电电流是恒流,所以,电容上电压uC随时间的增长而线性下降。 起初,uC的下降虽然使RS触发的S端从高电平跃变为低电平,但 ,其输出不变。 ★一直到uC下降到VCC/3时,使电压比较器Ⅱ的输出电压跃变为低电平,此时 ,Q=0, ,使得开关S断开,电容C又开始充电,重复上述过程,周而复始,电路产生了自激振荡。 由于充电电流与放电电流数值相等,因而电容上电压为三角波,Q和 为方波,经缓冲放大器输出。三角波电压通过三角波变正弦波电路输出正弦波电压。 结论:改变电容充放电电流,可以输出占空比可调的矩形波和锯齿波。但是,当输出不是方波时,输出也得不到正弦波了。 、方案电路工作原理(见图1-7) 当外接电容C可由两个恒流源充电和放电,电压比较器Ⅰ、Ⅱ的阀值分别为总电源电压(指+Vcc、-VEE)的2/3和1/3。恒流源I2和I1的大小可通过外接电阻调节,但必须I2>I1。当触发器的输出为低电平时,恒流源I2断开,恒流源I1给C充电,它的两端电压UC随时间线性上升,当达到电源电压的确2/3时,电压比较器I的输出电压发生跳变,使触发器输出由低电平变为高电平,恒流源I2接通,由于I2>I1(设 I2=2I1),I2将加到C上进行反充电,相当于C由一个净电流I放电,C两端的电压UC又转为直线下降。当它下降到电源电压的1/3时,电压比较器Ⅱ输出电压便发生跳变,使触发器输出为方波,经反相缓冲器由引脚9输出方波信号。C上的电压UC,上升与下降时间相等(呈三角形),经电压跟随器从引脚3输出三角波信号。将三角波变为正弦波是经过一个非线性网络(正弦波变换器)而得以实现,在这个非线性网络中,当三角波的两端变为平滑的正弦波,从2脚输出。 其中K1为输出频段选择波段开关,K2为输出信号选择开关,电位器W1为输出频率细调电位器,电位器W2调节方波占空比,电位器W3、W4调节正弦波的非线性失真。 图1-1 、两个电压比较器的电压传输特性如图1-4所示。 图1-4 、常用接法 如图(1-2)所示为ICL8038的引脚图,其中引脚8为频率调节(简称为调频)电压输入端,电路的振荡频率与调频电压成正比。引脚7输出调频偏置电压,数值是引脚7与电源+VCC之差,它可作为引脚8的输入电压。 如图(1-5)所示为ICL8038最常见的两种基本接法,矩形波输出端为集电极开路形式,需外接电阻RL至+VCC。在图(a)所示电路中,RA和RB可分别独立调整。在图(b)所示电路中,通过改变电位器RW滑动的位置来调整RA和RB的数值。 图1-5 当RA=RB时,各输出端的波形如下图(a)所示,矩形波的占空比为50%,因而为方波。当RA≠RB时,矩形波不再是方波,引脚2输出也就不再是正弦波了,图(b)所示为矩形波占空比是15%时各输出端的波形图。根据ICL8038内部电路和外接电阻可以推导出占空比的表达式为 故RA<2RB。 为了进一步减小正弦波的失真度,可采用如图(1-6)所示电路,电阻20K与电位器RW2用来确定8脚的直流电压V8,通常取V8≥2/3Vcc。V8越高,Ia、Ib越小,输出频率越低,反之亦然。RW2可调节的频率范围为20HZ20~KHZ。V8还可以由7脚提供固定电位,此时输出频率f0仅有Ra、Rb及10脚电容决定,Vcc采用双对电源供电时,输出波形的直流电平为零,采用单对电源供电时,输出波形的直流电平为Vcc/2。两个100kΩ的电位器和两个10kΩ电阻所组成的电路,调整它们可使正弦波失真度减小到。在RA和RB不变的情况下,调整RW2可使电路振荡频率最大值与最小值之比达到100:1。在引脚8与引脚6之间直接加输入电压调节振荡频率,最高频率与最低频率之差可达1000:1。 、实际线路分析 可在输出增加一块LF35双运放,作为波形放大与阻抗变换,根据所选择的电路元器件值,本电路的输出频率范围约10HZ~20KHZ;幅度调节范围:正弦波为0~12V,三角波为0~20V,方波为0~24V。若要得到更高的频率,还可改变三档电容的值。 图1-6 表 1-1 ISL8038管脚功能 管 脚 符 号 功 能 1,12 SINADJ1,SINADJ2 正弦波波形调整端。通常SINADJ1开路或接直流电压, SINADJ2接电阻REXT到V-,用以改善正弦波波形和减小失真。 2 SINOUT 正弦波输出 3 TRIOUT 三角波输出 4,5 DFADJ1,DFADJ2 输出信号重复频率和占空比(或波形不对称度)调节端。通常DFADJ1端接电阻RA到V+,DFADJ2端接RB到V+,改变阻值可调节频率和占空比。 6 V+ 正电源 7 FMBIAS 调频工作的直流偏置电压 8 FMIN 调频电压输入端 9 SQOUT 方波输出 10 C 外接电容到V-端,用以调节输出信号的频率与占空比 11 V- 负电源端或地 13,14 NC 空脚 四、制作印刷电路板 首先,按图制作印刷电路板,注意不能有断线和短接,然后,对照原理图和印刷电路板的元件而进行元件的焊接。可根据自己的习惯并遵循合理的原则,将面板上的元器件安排好,尽量使连接线长度减少,变压器远离输出端。再通电源进行调试,调整分立元件振荡电路放大元件的工作点,使之处于放大状态,并满足振幅起振条件。仔细检查反馈条件,使之满足正反馈条件,从而满足相位起振条件。 制作完成后,应对整机进行调试。先测量电源支流电压,确保无误后,插上集成快,装好连接线。可以用示波器观察波形发出的相应变化,幅度的大小和频率可以通过示波器读出 。 五、系统测试及误差分析 、测试仪器 双踪示波器 YB4325(20MHz)、万用表。 、测试数据 基本波形的频率测量结果 频率/KHz 正弦波 预置 2 20 50 100 实测 方波 预置 2 20 50 实测 三角波 预置 1 2 20 100 实测 、误差分析及改善措施 正弦波失真。调节R100K电位器RW4,可以将正弦波的失真减小到1%,若要求获得接近失真度的正弦波时,在6脚和11脚之间接两个100K电位器就可以了。 输出方波不对称,改变RW3阻值来调节频率与占空比,可获得占空比为50%的方波,电位器RW3与外接电容C一起决定了输出波形的频率,调节RW3可使波形对称。 没有振荡。是10脚与11脚短接了,断开就可以了 产生波形失真,有可能是电容管脚太长引起信号干扰,把管脚剪短就可以解决此问题。也有可能是因为2030功率太大发热导致波形失真,加装上散热片就可以了。 、调试结果分析 输出正弦波不失真频率。由于后级运放上升速率的限制,高频正弦波(f>70KHz)产生失真。输出可实现步进,峰-峰值扩展至0~26V。 图1-2 图 1−7 六、结论 通过本篇论文的设计,使我们对ICL8038的工作原理有了本质的理解,掌握了ICL8038的引脚功能、工作波形等内部构造及其工作原理。利用ICL8038制作出来的函数发生器具有线路简单,调试方便,功能完备。可输出正弦波、方波、三角波,输出波形稳定清晰,信号质量好,精度高。系统输出频率范围较宽且经济实用。 七、参考文献 【1】谢自美《电子线路设计.实验.测试(第三版)》武汉:华中科技大学出版社。2000年7月 【2】杨帮文《新型集成器件家用电路》北京:电子工业出版社, 【3】第二届全国大学生电子设计竞赛组委会。全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编。北京:北京理工大学出版社,1997. 【4】李炎清《毕业论文写作与范例》厦门:厦门大学出版社。 【5】潭博学、苗江静《集成电路原理及应用》北京:电子工业出版社。 【6】陈梓城《家用电子电路设计与调试》北京:中国电力出版社。2006
信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频(高频)发射,这里的射频波就是载波,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。函数信号发生器的实现方法通常有以下几种:(1)用分立元件组成的函数发生器:通常是单函数发生器且频率不高,其工作不很稳定,不易调试。(2)可以由晶体管、运放IC等通用器件制作,更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。早期的函数信号发生器IC,如L8038、BA205、XR2207/2209等,它们的功能较少,精度不高,频率上限只有300kHz,无法产生更高频率的信号,调节方式也不够灵活,频率和占空比不能独立调节,二者互相影响。(3)利用单片集成芯片的函数发生器:能产生多种波形,达到较高的频率,且易于调试。鉴于此,美国马克西姆公司开发了新一代函数信号发生器ICMAX038,它克服了(2)中芯片的缺点,可以达到更高的技术指标,是上述芯片望尘莫及的。MAX038频率高、精度好,因此它被称为高频精密函数信号发生器IC。在锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路的设计上,MAX038都是优选的器件。(4)利用专用直接数字合成DDS芯片的函数发生器:能产生任意波形并达到很高的频率。但成本较高。设计指标:1.输出为方波和三角波两种波形,用开关切换输出;2.均为双极性;3.输出阻抗均为50Ω;4.输出为方波时,输出电压峰值为0~5V可调,输出信号频率为200Hz~2kHz可调;5.输出为三角波时,输出电压峰值为0~5V可调,输出信号频率为200Hz~2kHz可调本项目都切实用到了所学知识,数控电源部分采用数电中的DAC0808数模转换电路以及计数器74LS193构成。信号发生部分全部应用模电知识制作,采用性能优良的集成信号发生芯片ICL8038结合运放电路制成。频率测试部分,用555构成秒脉冲,通过40110来实现计数译码显示。此次制作真正达到了学以至用,理论联系实际的目的。符合理工科学生学习的要求。 当然本次实验参阅了除课程以外的大量参考书籍,通过多种方案论证,最终确立的此课题。由于时间紧,项目大,虽然在规定的时间完成任务,经过多次的修改,但仍然存在不足之处,望专家组批评指正。
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