机电一体化概论 2-5

《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics机电一体化概论第2章机电一体化的系统组成2.5接口技术《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics2.5接口技术2.5.1人机接口2.5.2信息采集接口2.5.3控制量输出接口《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics接口(interface)各个单元之间通过接口构成一个完整的机电一体化系统。以控制器为出发点，通常将机电一体化接口分为人机接口和机电接口两大类《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics2.5.1人机接口人机接口是操作人员与机电一体化系统进行信息交换的接口，包括：输入接口输出接口人机接口的设计原则（1）专用性（2）低速性（3）宜人性《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics1.输入--按键接口电路当按键K未被按下时，单片机的P1.0输入为高电平5V；当按键K被按下时，单片机P1.0输入低电平0V。《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics2.输出--LED的静态显示LED（LightEmittingDiode，发光二极管）7406反相驱动器《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics2.5.2信息采集接口《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics2.数字信号的采集行程开关的接口电路《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics2.数字信号的采集光电耦合器（Optocoupler）：光电耦合器由发光二极管和光敏三极管两部分组成，由不透光材料封装在一起。《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics2.数字信号的采集行程开关的接口电路《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics3.模拟信号的采集模拟信号的采集过程《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics3.模拟信号的采集采样是将连续信号变成离散信号的过程.为了保证连续变化的模拟信号在采样过程中不丢失原有信号的信息，采样频率应满足采样定理fs2fmax式中，fmax是模拟信号f(t)的最高频率。《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics3.模拟信号的采集采样过程《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics3.模拟信号的采集A/D转换A/D转换实现模拟量向数字量的转换。根据转换原理，A/D转换器可分为4种：双积分式、逐次逼近式、计数式并行式常用芯片有ADC0801、ADC0808/0809以及ADC0816/0817等。《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics3.模拟信号的采集ADC0808/0809采用基于逐次逼近法的8位A/D转换器，由8路模拟开关、8位A/D转换器和三态缓冲器三部分组成《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics2.5.3控制量输出接口《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics2.数字信号的输出•功率接口电路：能够实现功率放大的电路。•达林顿电路(Darlingtoncircuit)，等效成一个三极管，即达林顿管。•达林顿管一般用于大功率开关电路中《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics2.数字信号的输出•继电器与单片机的接口电路组成：驱动器、光电耦合器和功率放大器。《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics3.模拟信号的输出直流伺服电机的驱动《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronicsD/A转换器（Digitaltoanalogconverter）将数字量转换成模拟量，也可以产生各种输出波形，如矩形波、三角波和正弦波等。常用芯片:DAC0832、DAC0808、DAC1230、MC1408、AD7520以及AD667.《机电一体化概论》AnIntroductiontoMechatronics3.模拟信号的输出DAC0832