微机控制原理课程设计

图1-2 他励测速发电机接线图

在上图正方向得：

Ua=Ea-IaRa （2-2） Ia=Ua/RL （2-3） 负载时测速发电机的输出电压为：

本课题选用55CY61系列他励测速发电机，主要参数如下： 最大输出 最大转速 负载电阻 重量 电压V r/min Ω kg 40 根据负载时测速发电机的输出电压公式知，直流测速发电机的输出电

压与转速成正比，即Ua=Cn。采用55CY61时，最大转速2000r/min时最大输出电压为40v,因此C=50.

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2000 2000 0.95 微机控制原理课程设计

由于ADC0809要求输入模拟电压信号在0~5v之间，因此需要有滑动变阻器进行电压范围调整，调整后输入到ADC0809的电压值缩小倍数为K=8。例如，当检测到电压值为U=1V时，对应的转速为： n =U*K*C=1*8*50=400r/min

再将运算后的n值用数码管显示出来即可。

1.3 模数转化器件——ADC0809 一．简介

ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片。 二．引脚图

图1-3 ADC0809引脚图 ADC0809各脚功能如下：

D7-D0：8位数字量输出引脚。 IN0-IN7：8位模拟量输入引脚。 VCC：+5V工作电压。 GND：地。

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VREF（+）：参考电压正端。 VREF（-）：参考电压负端。

START：A/D转换启动信号输入端。 ALE：地址锁存允许信号输入端。 （以上两种信号用于启动A/D转换）.

EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。

OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。 CLK：时钟信号输入端（一般为500KHz）。 A、B、C：地址输入线。

三．主要特性

1）8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8位。 2）具有转换起停控制端。

3）转换时间为100μs(时钟为640kHz时)，130μs（时钟为500kHz时） 4）单个+5V电源供电

5）模拟输入电压范围0～+5V，不需零点和满刻度校准。 6）工作温度范围为-40～+85摄氏度 7）低功耗，约15mW。 四．分辨率

ADC的分辨率是指使输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。常用二进制的位数表示。A/D转换器的位数决定着信号采集的精度和分辨率。8为A/D转换器的精度为： 1/28=0.39%

因此，输入为0~5v时，分辨率为： 5/（28-1）=0.0196V 五．工作时序

图4所示是ADC0809的工作时序图。从该时序图可以看出，地址锁存信号ALE在上升沿将三位通道地址锁存，相应通道的模拟量经过多路模拟开关送到A／D转换器。启动信号START上升沿复位内部电路，START的下降沿启动转换，此时转换结束信号EOC呈低电平状态，由于逐位逼近需要一定过程，所以，在此期间，模拟输入量应维持不变，比较器要一次次比较，直到转换结束，此时变为高电平。若CPU发出输出允许信号OE(输出允许为高电平)，则可读出数据。另外，ADC0809具有较高的转换速度和精度，同时受温度影响也较小。

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图1-4 ADC0809的工作时序图

六．A/D转换器的其他技术指标 1.量化误差

ADC把模拟量变为数字量，用数字量近似表示模拟量，这个过程称为量化。量化误差是ADC的有限位数对模拟量进行量化而引起的误差。实际上，要准确表示模拟量，ADC的位数需很大甚至无穷大。一个分辨率有限的ADC的阶梯状转换特性曲线与具有无限分辨率的ADC转换特性曲线（直线）之间的最大偏差即是量化误差。 2.偏移误差

偏移误差是指输入信号为零时，输出信号不为零的值，所以有时又称为零值误差。假定ADC没有非线性误差，则其转换特性曲线各阶梯中点的连线必定是直线，这条直线与横轴相交点所对应的输入电压值就是偏移误差。 3.满刻度误差

满刻度误差又称为增益误差。ADC的满刻度误差是指满刻度输出数码所对应的实际输入电压与理想输入电压之差。 4.线性度

线性度有时又称为非线性度，它是指转换器实际的转换特性与理想直线的最大偏差。

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