机电一体化概论

机电一体化概论当前第1页\共有20页\编于星期一\3点2.5接口技术 2.5.1人机接口

2.5.2信息采集接口

2.5.3控制量输出接口当前第2页\共有20页\编于星期一\3点接口(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当前第3页\共有20页\编于星期一\3点2.5.1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）宜人性当前第4页\共有20页\编于星期一\3点1.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。

当前第5页\共有20页\编于星期一\3点2.输出--LED的静态显示LED（LightEmittingDiode，发光二极管）7406反相驱动器当前第6页\共有20页\编于星期一\3点2.5.2信息采集接口当前第7页\共有20页\编于星期一\3点2.数字信号的采集行程开关的接口电路当前第8页\共有20页\编于星期一\3点2.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。当前第9页\共有20页\编于星期一\3点2.数字信号的采集行程开关的接口电路当前第10页\共有20页\编于星期一\3点3.模拟信号的采集模拟信号的采集过程当前第11页\共有20页\编于星期一\3点3.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fs2fmax式中，fmax是模拟信号f(t)的最高频率。当前第12页\共有20页\编于星期一\3点3.模拟信号的采集采样过程当前第13页\共有20页\编于星期一\3点3.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。当前第14页\共有20页\编于星期一\3点3.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

当前第15页\共有20页\编于星期一\3点2.5.3控制量输出接口当前第16页\共有20页\编于星期一\3点2.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当前第17页\共有20页\编于星期一\3点2.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。当前第18页\共有20页\编于星期一\3点3.模拟信号的输出直流伺服电机的驱动当前第19页\共有20页\编于星期一\3点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