液压伺服千斤顶系统设计摘要的片选信号用译码器的控制信号控制。的个寄存器的地址为,寄存器的地址虚拟寄存器,的地址,。的引脚接的.，使单片机能够在异常情况下封锁的输出。引脚接的.，测量调制波的频率，用于显示。的引脚接只发光二极管，当的输出被封锁时，发光二极管灯亮报警。的个输出引脚分别通过各自的驱动电路，来驱动逆变桥的只开关管。.位移检测部分的设计位移检测传感器的选用由于同步顶升系统控制量的要求精度较高，必须采用闭环控制系统，又由设计要求可知所设计的同步顶升系统必须具备位置检测功能。所以必须通过高精度的位移传感器对位移量进行检测，将检测结果转换成数字量，反馈给单片机，通过单片机对这些数据进行处理，处理的结果作为控制量对电动机进行控制，从而实现对各个千斤顶升降速度的精确控制，也就是对位移量的精确控制。在此我们选用光栅位移检测传感器。原因有如下几点输出数字信号。光栅传感器输出的是数字信号，这使得它易于与数字电路，特别是单片机接口。这样就省去了模数之间的转换，简化了电路。高精度。由于在些使用场合下对同步顶升系统的工作精度要求较高，所以应选用具有较高精度的位移检测传感器。而光栅尺完全符合这种需求，由于精密的光刻技术和电子细分技术，以及莫尔条纹所具有的对局部误差的消除作用，光栅传感器可以得到很高的测量精度。目前，用于长度测量的光栅，其测量误差可控制在以内，精度为.，分辨率可做到.，允许计数速度为。具备大量程。这次我们设计的同步顶升系统，其每个千斤顶的最大行程为，所以需要传感器具有较大的量程。但是般的大量程的传感器其分辨率都不高，但光栅尺却可以很好的克服这个缺点。性价比高。在测量精度方面，光栅传感器的仅次于激光测量，而成本却低的多。但是由于光栅传感器的光栅片般是用玻璃制作的，而且移动光栅片与固定光栅片之间的间隙很小，因此对环境条件如湿度温度振动冲击等较为敏感。环境的变化会影响光栅传感器的性能和可靠性。所以设计千斤顶的结构时我们将光栅尺密封在活塞内腔中，但不与活塞起上下运动，活塞升降时应尽量避免油液渗透进内腔污染光栅尺和电子原件。千斤顶的底座可通过螺钉与固定支架相连，可提高千斤顶的稳定性，减少振动，亦可保护光栅传感器。光栅位移传感器与单片机的接口设计单片机与光栅传感器的接口电路如图所示。它有个部分组成，包括光栅信号检测电路辨向电路位置计数电路。光栅信号检测电路由光敏三极管和两个比较器组成。来自光栅的莫尔条纹照到光敏三极管和上，它们所输出的电信号加到两个比较器的镇输入端上，而在这个比较器的负输入端分别由个.的电阻和个.的可调电阻形成定的参考电压，该参考电压应使光栅输出的的高低电平宽度样即整形。从输出的整形后的电压信号送到辨向电路中去，辨向电路是由与门异或门和位寄存器组成。的数据输入端接收，接收，接收脉冲由单片机的和端提供。因此，当的接收脉冲端有脉冲下降沿产生时，则的电平分别由和端输入到去。当莫尔条纹上移时，电偏平变化序列为但当莫尔条纹下移时，电平变化序列为。在考虑的现新行状态和上次状态时，则有逻辑信号如表所列。从表中可以看出，但把上次与本次的状态组合成个数码时，对于莫尔条纹上移的情况，两端的位总是不等，中间两位总是相等，对于莫尔条纹下移的情况，两端的位总是相等，中间两位总是不等。利用这种明显相反的特点，通过逻辑电平辨别光栅移动方向。因此，在位寄存器中，把输出接到输入端，把输出接到输入端，其意义也就是寄存原来的电平，用寄存现在的电平。这样在中就形成了表中所列的代码。从单片机送来的脉冲信号是接收数据的时钟信号，这个时钟信号的频率较高，但这个信号从的段输入时，就产生了这种情况只有当现行的电平变化时，才会产生表所列的编码如果电平不变，在中的的数码和中的数码会完全样。例如而且不变，则接收数据信号从输入时，接收的结果为,当时，在接收后为。这些情况有利于判别电平变化。很明显，有如下结论当不变时，的和相同。所以，只有当不等时，也不等当相等时，也相同。当变化时，的寄存上次的数据，寄存当前的数据，即电平。表中有，相同，不同时，莫尔条纹下移不同，相同时，莫尔条纹上移。为了实现上面点结论，在图中采用了组成的逻辑电路。当不变时，不应产生任何计数信号。这时，由于不变，则有不等，也不等或者相同，也相同。当不等时，就输出，同时也不等，也输出，这样，就会输出。所以也就输出，它们都不会产生计数信号。当相同，也相同时，输出,输出,故也输出,使必定输出，也不会产生计数信号。在变化的情况下，当莫尔条纹上移时，则必有相同，不同。这时，输出，输出,使输出。因此,输出,输出.输出的上升沿使位加减同步计数器进行加法计数。当莫尔条纹下移时，必有不同，相同。这时输出，输出，使输出。因此，输出，输出。输出的上升沿使位加减同步计数器进行减法计数。位置计数电路由片串联组成，形成位计数器。是位加减计数器，加法计数时，计数信号由端输入，进位信号从端输出减法计数时，计数信号由端输入，借位信号从端输出。可以预置数据，预置数据从输入，接收预置数据的脉冲信号从端输入。当时，接收输入的数据。是清端，时清。在预置和计数时，要求。在图中，个的端连在起，通过电阻接，并经电容接地。所以，爱接通电源的瞬间有使接收输入的数据，即清。然后，的内容由和端的计数脉冲信号确定。单片机通过口接收输出的位数据，从而得到光栅的现行位置。.位移传感器部分的设计转换器的选择由于单片机只能处理数字量,而系统所涉及的信号有数字量也有模拟量,就要进行模拟量向数字量或者数字量向模拟量的转换，这就需要解决单片机与和的接口问题。转换器接口转换器用以实现模拟量向数字量的转换。按转换原理可分为四种计数式双积分式逐层逼近式及并行转换器。逐层逼近式转换器是种速度较快，精度较高的转换器，其转换时间大约在几微秒到几百微秒之间。典型转换器芯片简介是位逐层逼近式转换器。带个模拟量输入通道，有通道地址译