基于C8051F040的壓力機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3．4 模擬量輸出電路
利用模擬量控制調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥控制信號(hào)是4～20 mA電流信號(hào)，但下一代調(diào)節(jié)閥可能是1～5 V電壓信號(hào)控制，為了方便互換，設(shè)計(jì)了電流輸出和電壓輸出選擇跳線，如圖6所示。單片機(jī)D／A轉(zhuǎn)換器輸出電壓信號(hào)，經(jīng)過同相比例運(yùn)算放大器信號(hào)為0～5 V，如果輸出電壓信號(hào)可用跳線將JP1的1和2短路，JP2輸出電壓信號(hào)；如果輸出電流信號(hào)，可用跳線將JP1的2和3短路，信號(hào)輸入至AD694電壓／電流轉(zhuǎn)換器，則JP2輸出電流信號(hào)。AD694供電電源電壓范同寬，其范圍為4．5～36 V，根據(jù)不同連線方式可輸入0～2 V、O～2．5 V、0～10 V和0～12．5 V，輸出可選O～20 mA和4～20 mA。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸入為0～2．5 V，輸出4～20 mA。

4 軟件設(shè)計(jì)
控制器是以單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)采用C語言編寫，其流程圖如圖7所示。上電運(yùn)行后先初始化，包括端口、定時(shí)器、串口和中斷等初始化；初始化完成后等待上位機(jī)開始試驗(yàn)指令和壓力閾值，收到指令后打開電源，根據(jù)壓力閾值進(jìn)行PID預(yù)算，利用運(yùn)算結(jié)果控制調(diào)節(jié)器，試驗(yàn)結(jié)束后卸載油缸，然后斷電停機(jī)。

5 結(jié)論
在分析現(xiàn)有的手動(dòng)操作壓力機(jī)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出智能壓力機(jī)方案和組成原理，并著重論述弱電控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，介紹基于USB接口的采集控制系統(tǒng)組成原理，詳細(xì)論述各個(gè)單元電路設(shè)計(jì)。該控制器已通過實(shí)驗(yàn)測試，達(dá)到預(yù)期效果，研制出產(chǎn)品樣機(jī)，為批量生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。