1 导言
主动操控原理是国内高校主动化专业最重要的一门专业课，这门专业课的理论性十分强，光靠课堂教育达不到抱负的教育效果，因而各个高校都开设主动操控原理试验，经过试验教育环节加深学生对理论常识的了解，将课堂教育常识转化为实践使用常识，一起培育学生对主动操控原理这门课程的爱好。但是国内教育仪器企业出售的主动操控原理试验渠道不光操作杂乱，并且价格昂贵，然后导致高校试验教育敞开程度不高，降低了试验教育效果，继而影响到主动操控原理的学习。针对此种现象，规划了一种简易主动制原理试验渠道，该体系首要包含电源、根据单片机AT89S52的信号发生器模块、根本试验环节模块、操控体系环节模块、数据收集模块等模块。其间，数据收集模块经过ATmega16单片机将收集到的试验数据，送到PC机上的LabVIEW 虚拟软件渠道进行显现或许贮存。经过试验证明体系相对于传统高校主动操控原理试验渠道具有操作便利和价格低一级长处，适合在高校试验室推行的价值。
2 简易主动操控原理试验体系介绍
简易主动操控原理试验体系结构图如图1 所示。其间电源输入为市电220V ~ 50Hz 交流电输入，经过电源模块后可为整个体系供给各种所需电压，电压标准包含± 12V,+ 5V 等。信号发生器供给试验环节所需求的输入信号，其间包含阶跃信号和频率规模为0 -100KHz正弦波、方波、三脚波的信号源。模仿环节包含根本试验环节模块和操控体系模块。数据收集模块的功用是将试验环节模块输出的模仿量数字化并经过RS232串行通讯将其送入PC 机进行处理，其间还包含电平转化模块，其作用是将输入信号转化为0 – 5V规模内，然后可以收集数据。PC 机装置上位机软件，用于接纳下位机传送的数据并进行处理和显现，一起上位机将指令传给下位机，用于调理下位机数据收集的速率和通道。
试验渠道整体思维选用分模块规划办法，首先将各分模块别离规划和调试，再将其各模块之间进行集成规划和联立调试。选用该规划办法能使规划进程简略并且能进步规划功率。
图1 体系原理框图
2. 1 信号发生器电路规划
信号发生器电路如图2 所示，其间主控芯片AT89S52经过键盘和液晶电路接纳来自用户对所需信号的频率及起伏。当用户设置主控芯片后，引脚操控DDS 芯片AD9833就会发生相应的信号，其信号由LM741电路扩大后经U7 输出端口输出。
图2 信号发生器电路原理图
2. 2 数据收集电路和多通道收集电路规划
ATmega16 单片机是美国Atmel 公司出产的根据增强的AVR RISC 结构的低功耗8 位CMOS微操控器。ATmega16 单片机资源十分丰富、性价比高并且在工业出产中使用十分广泛。ATmega16 单片机除了具有其他同类型单片机共有的特性外，还独具有8 路10 位具有可选差分输入级可编程增益的ADC 及可编程异步串行接口的内部资源。体系正是使用ATmega16 的8 路10 位可编程增益的逐次比较型ADC 及可编程异步串行接口的内部资源，然后简化了电路规划的难度及编程难度。数据收集电路如图2 所示，ATmega16只需结合简略的电平转化、晶振电路和复位电路就可以到达体系的规划需求。图3 电路中模仿信号经过八路模仿输入的恣意端口输入即可，经过单片机内部程序操控，将输入模仿量转化为数字量。单片机再经过串行接口传输给PC 机，体系的通讯是经过串行发送引脚TXD 和串行接纳引脚RXD 衔接串行通讯接口电路完成数据的串行传送与接纳。
