T358-基于单片机的电液比例控制系统设计 下载积分：50　资料编号： T358

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word说明书一份，共41页，约15000字

任务书一份

CAD版本图纸，共5张

基于单片机的电液比例控制系统设计

摘 要：随着微电子技术、智能技术、传感与检测技术等的快速发展以及向工程机械领域的不断渗透，现代工程机械正处于机电液一体化的崭新的发展时代。其中，电液比例控制系统具有控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，其应用领域日益拓宽。本文采用C8051F040微控制器为核心设计与开发的电压比例控制器，相对于传统的单片机所构成的电液比例控制系统，具有更高的稳定性、可靠性和实时响应能力。因此，其更能适应我国工程机械领域的应用环境。本文首先阐述了电液比例控制系统的发展历史，特点，以及分类情况。其次，介绍了整个控制系统的功能，并详细介绍了以C8051F040微控制器为核心的系统的硬件结构。接着，详细阐述了控制器与电液比例阀的接口电路，即由电机驱动芯片LMD18200构成的驱动电路的原理与设计。最后，本文讨论了整个系统软件部分的设计情况。

关键词：电液比例控制，C8051F,LMD18200,PID

目  录

摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

关键词．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

1 前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1 课题背景及目的 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2 国内外电液控制研究状况 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.3 控制器概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.4 设计过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.5 本文的组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

2 电液比例控制技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

2.1 概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.2 电液比例控制技术的发展历史．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.3 电液比例控制的特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.4 电液比例控制系统的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.5 电液比例控制系统的未来发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

3 控制系统硬件结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

3.1 控制系统功能概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

3.1.1 硬件电路设计思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.1.2 控制系统框图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.2 主制器C8051F040的介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.2.1 C8051F040概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.2.2 C8051F040的组成及特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.3 选型依据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.4 数字量输入输出模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.5 中断管理模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.6 串行通信模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.7 电源块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.8 硬件抗干扰措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

4 电液比例阀驱动电路的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

4.1 电液比例阀的简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

4.2 设计思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

4.3 方案实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

4.3.1 LMD18200概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

4.3.2 LMD18200主要特性及引脚说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

4.3.3 LMD18200与C8051F040的连接．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

5 系统软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

5.1 控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

5.1.1 PID介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

5.1.2 PID程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

5.2 主控制器程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

5.3 中断程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

5.4 数字量输入输出模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

5.5 软件抗干扰措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

附录

附录A 系统程序

附录B 系统硬件原理方框图

附录C 系统程序图

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