[东北大学]18年6月考试《机电一体化系统设计》考核作业（答案）

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　　　      机电一化系统设计   试 卷（作业考核 线上）  B  卷

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　　　　　　　　　　　　　　（共   7     页）         
总分
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十

得分

一、 判断题（正确的在括号中画“√”，错误的画“×”）（每小题1分,共15分），并将答案填入下表。
  
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案

题号
11
12
13
14
15

答案

     1．与工控机不同的是，商用计算机不支持远距离的信号采集或与现场的通信与控制。
     2．计算机处理后的输出信号是以数字量形式输出，还必须转换成现场需要的控制量，才能实现控制功能。
     3．串行接口总线一般为单向传送总线，信号从处理器（CPU）发出，送往总线上所连各部件。
     4．可编程序控制器PLC虽然也是计算机，但不适合运算量很大的数据处理操作。
     5．PLC在程序执行过程中，如遇到某种干扰使扫描失控或进入死循环，须及时复位或重新上电才能使系统转入正常运行。
     6．三菱PLC程序的运行是按梯形图语言的行依次从左至右，从上到下顺序执行。
     7．由于单片机8031内部没有程序存储器，即便采用备用电池也不能不经扩展就独立作为控制器使用。
     8．MOV  R3,R1
     9．MCS-51系列单片机的每个机器周期含12个时钟周期。
     10．传感器输出信号形式均为模拟信号，必须经过A/D转换才能送入计算机进行处理。
     11．只有当传感器的输入量为常量时，其输入与输出之间的关系称为静态特性。
     12．要改变步进电动机的旋转方向，可以将电动机的电源反接。
     13．只要改变交流电机的供电频率，即可改变交流电机的转速。
     14．一般说来，齿轮传动系统的级数越多，转动惯量就越小，运转就越灵活。
     15．滚珠丝杠螺母副传动效率高、平稳、精度高和便于消除传动间隙，但是它不能自锁，因此不能用于升降传动。
二、选择题（每小题2分，共20分）
     1．机电一体化通常由五大要素构成，即        、传感器、机械结构、执行元件和计算机系统。
     ① 机器人；② 电动机；③ 动力源；④ 接口单元
　2．工业控制机与通用计算机的重要区别之一是：工控机采用          底板结构。
     ① 大母板；② 带固定压条；③ 减振；④ 无源多槽
     3．PLC的扩展模块与扩展单元不同之处是：         由基本单元提供。
     ① 通讯线；② 电源；③ 控制指令；④ 公共端
     4．PLC的开关量输入通道加入了         ，可以有效的防止了干扰信号的进入。
     ① R-C滤波器；② 光电耦合器；③ 电磁屏蔽；④ 冗余系统
     5．三菱电机FX2N系列PLC每个点允许通过的最大电流为      （250VAC/DC24V）。
     ① 20mA；② 200mA；③ 1A；④ 2A
     6．MCS-51系列单片机内部有（           ）字节RAM存储器。
     ① 128B ；② 256B；③ 4KB；④ 8KB
     7．指令SUBB  A，#4CH的源操作数的寻址方式是           。
     ① 直接寻址；② 立即寻址；③ 寄存器寻址；④ 寄存器间接寻址
     8．传感器的灵敏度是指传感器的输入与输出之间          的比值。
     ① 量；② 变化量；③ 静态；④ 动态
     9．随着控制步进电动机的脉冲频率的增加，步进电动机的        增加。
     ①转向； ②转速；③步距角； ④角位移
     10．直流电动机的基本调速方式有三种，即            。
     ① 调压、调频和调电阻；  ② 调压、调频和调磁通?；
     ③ 调频、调电阻和调磁通；④ 调压、调电阻和调磁通
    
    
三、（每小题5分，共30分）
     1．何谓计算机的总线？
    
    
    
    
    
    
    
     2．PLC有哪三种输出方式，在应用中如何选择？
    
    
    
    
    
    
    
    
     3．什么是寻址方式？MCS-51系列单片机的指令系统有几种寻址方式？请说明。
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
     4．试说明步进电动机的工作原理。
    
    
    
    
    
    
    
    
     5．齿轮传动间隙的调整方法有哪些？
    
    
    
    
    
    
　　6．在微机控制系统中，为什么要消除键盘的机械抖动？有哪些方法？

四、程序分析题（每个空2分，共16分）
1．执行如下程序，并画出Y000的输出波形。
　　　　　　　　  
   
　　　　　　　　
2．执行如下程序，并画出T1和Y000的输出波形。
　　　　　　　　
          
3．设（30H）=20H，（20H）=55H，P1为输入口，当前输入状态为0A8H，执行程序段：
　　PROG:                MOV        R0，#30H
                                MOV        A，@R0
                                MOV        R1，A
　　　　　　　　MOV        B，@R1
　　　　　　　　MOV        @R0，P1
                                SJMP   $
结果为：（30H）=      ，B=       ，R1 =     
  

4．执行程序段：       
       PROG2:  CLR                C
                                MOV        A，#26H
                                ORL        A，#93H
                                ADD        A，#33H
                                MOV        B，A
                                RRC        A
　　　　　　　        SJMP   $
结果为：A=       ，B=      
    
五、计算题（5分）
     1．某五相步进电动机，转子有60个齿，若采用五相十拍的通电控制方式，试计算其步距角。若通电频率达到200Hz，则电动机输出轴的转速为多少？
    

六、编程题（7分，7分。共14分）
1．MCS－51系列单片机控制系统直接采用8255A扩展其I/0口，接口电路的典型接法如图所示。设要求8255A的三个端口均工作在方式0，PA和PC4~PC7为输入口，PB和PC0~PC3为输出口，试编写程序段，将输入口PA和PC4~PC7的数据存放在40H、41H单元，并将43H的内容送到PB口输出，44H的低4位送到PC0~PC3输出。

　　注：8255方式选择控制字的格式如下图所示。

     2．当按下启动按钮时（设I/O地址为X001），要求每隔2秒发出脉宽为1秒采样脉冲（Y001），当采样信号发出16个后，上述工作自动停止，并点亮提示灯L（Y002）。若要中途停止可按X002按钮，也点亮提示灯L（Y002）。试按要求编制控制软件。

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课程名称: 机电一体化系统设计