CN1728031A

CN1728031A - 粘性液体调速离合器用数字式模糊控制器

Info

Publication number: CN1728031A
Application number: CN 200510027271
Authority: CN
Inventors: 洪跃; 金士良; 陈忠; 刘谨
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: Shanghai University; University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2005-06-29
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2006-02-01

Abstract

本发明涉及一种粘性液体调速离合器用数字式模糊控制器。它包括一个接受调速离合器被动轴和主动轴速度检测的信号输入而输出控制信号经电流放大器至电液比例阀，去控制粘性液体调速离合器的控制器，所述的控制器是一个速度控制调节器外接三个模拟输入接口、两路分别为6位和8位的数字接口、以及两路脉冲接口和用于通讯的RS485接口，还有外接一个键盘输入和一个显示屏；所述的速度调节器用于进行数据变换和控制运算；两个脉冲接口中的一个接口用于输入从调速离合器被动轴检测到的速度信号，而另一个接口用于输入从调速离合器主动轴检测到的速度信号，采用光电旋转编码器测量速度。本控制器具有界面清晰，人机对话方便；数据设置灵活，可以发展成自适应系统；对环境抗干扰能力强，无温漂、零漂等模拟电路无法克服的缺陷；可以采用多种算法，并灵活实现；元器件少，可以提高产品可靠性；利于二次开发等特点。

Description

粘性液体调速离合器用数字式模糊控制器

技术领域

本发明涉及一种粘性液体调速离合器用控制器，特别是一种粘性液体调速离合器用数字式模糊控制器。

背景技术

液体粘性传动是70年代中期发展起来的一种新型流体传动形式，它利用存在于主、从动件之间的油膜剪切作用力来传递动力，也称为油膜剪切传动，是流体传动技术发展中的重要领域。

液体粘性调速离合器，亦称奥米伽离合器，它利用液体粘性和油膜剪切作用实现转矩的传递，并通过改变摩擦副之间的距离实现无级调速功能。广泛地应用于需要无级调速的各种场合，如在重载的工况下，实行“软启动”，即可控制地逐步克服整个系统的惯性而平稳地启动以达到能够大幅度减轻传动系统本身所受到的启动冲击，延长关键零部件的使用寿命，同时还能大大缩短电动机启动电流的冲击时间，减小对电动机的热冲击负荷及对电网的影响，从而节约电能并延长电动机的工作寿命。实现调速控制的核心部件是控制器，控制器性能的改进与完善对提高设备的性能起着至关重要的作用。我国从90年代开始研发该类设备。北京理工大学采用电子技术完成了电子式转速反馈的闭环控制系统，其主要特征是：建立在模拟控制电路的硬件系统之上，运用PID算法得以实现。煤炭总院太原分院采用工业微机控制与STD总线技术来实现液体粘性调速离合器的调速。以上作用的控制器都是建立在模拟电子技术上的，其控制原理均采用模拟控制技术，其控制器体积大，控制功能单一，不易调节。与其不同，这里我们应用数字化技术，采用单片机与可编程逻辑器件集合，运用模糊控制算法实现对离合器实现数字式调速控制。其具有界面清晰，人机对话方便；数据设置灵活，可以发展成自适应系统；对环境抗干扰能力强，无温漂、零漂等模拟电路无法克服的缺陷；可以采用多种算法，并灵活实现；元器件少，可以提高产品可靠性；利于二次开发等特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粘性液体调速离合器用数字式模糊控制器，应用数字化技术，采用单片机与可编程逻辑器件集合，运用模糊控制算法实现对离合器数字式调速控制。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种粘性液体调速离合器用数字式模糊控制器，包括一个接受调速离合器被动轴和主动轴速度检测的信号输入而输出控制信号经电流放大器至电液比例阀，去控制粘性液体调速离合器的控制器，其特征在于所述的控制器是一个速度控制调节器外接三个模拟输入接口、两路分别为6位和8位的数字接口、以及两路脉冲接口和用于通讯的RS485接口，还有外接一个键盘输入和一个显示屏；所述的速度调节器用于进行数据变换和控制运算；两个脉冲接口中的一个接口用于输入从调速离合器被动轴检测到的速度信号，而另一个接口用于输入从离合器主动轴检测到的速度信号，采用光电旋转编码器测量速度。

上述的速度控制调节器采用AT90S8535单片机与复杂可编程逻辑器件门阵列CPLD为核心的控制电路，采用模糊技术的控制算法，采用光电旋转编码器测量速度输入，采用PWM输出控制。

上述的速度控制调节器由AT90S8535单片机、EPM8127 SLC84-10(84)门阵列、MAX488、AD7888AR模数转换器的入口外接模拟输入接口而出口接AT90S8535单片机，MAX488的入口外接通讯的RS485接口而出口接AT90S8535单片机，单片机亦外接6位输入模块，AT90S8535单片机与EPM7128门阵列相连，单片机和门阵列同键盘模块和显示模块相连，EPM7128门阵列外接PWM输出模块、8位输出模块和编码器输入接口。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和优点：本发明采用单片机与可编程逻辑器件集合，运用模糊算法实现对调速离合器数字式调速控制。具有界面清晰，人机对话方便；数据设置灵活，可以发展成自适应系统；对环境抗干扰能力，无温漂、零漂等模拟电路无法克服的缺陷；可以采用多种算法，亦灵活实现；元器件少，可以提高产品可靠性；利于二次开发等特点。

附图说明

图1是本发明的控制器连接框图。

图2是图1中速度控制调节器的原理框图。

图3是图2所示速度控制调节器的原理图。

图4是模糊控制算法流程图。

图5是软件总体结构图。

具体实施方式

本发明的一个优选实施例结合附图详述如下：

参见图1，本粘性液体调速离合器用数字式模糊控制器包含有一个接受调速离合器被动轴和主动轴速度检测的信号输入而输出控制信号经电流放大器至电液比例阀，去控制粘性液体调速离合器的控制器15，其特征在于所述的控制器1是一个速度控制调节器2外接三个模拟输入接口5、6、7、两路分别为6位和8位的数字接口8、9、以及两路脉冲接口10、11和用于通讯的RS485接口12，还有外接一个键盘输入3和一个显示屏4；所述的速度调节器2用于进行数据变换和控制运算；两个脉冲接口10、11中的一个接口10用于输入从离合器被动轴检测到的速度信号，而另一个接口11用于输入从离合器主动轴检测到的速度信号，采用光电旋转编码器测量速度。上述的速度控制调节器2以单片机18与复杂可编程逻辑器件门阵列17为核心的控制电路，采用模糊技术的控制算法，光电旋转编码器测量速度输入和PWM输出控制。参见图2和图3，所述的速度控制调节器2由AT90S8535单片机18、EPM8127 SLC84-10(84)门阵列17、MAX48819、AD7888AR模数转换器14的入口外接模拟输入接口5、6、7而出口接AT90S8535单片机18，MAX48819的入口外接通讯的RS485接口12而出口接AT90S8535单片机18，单片机18亦外接6位输入模块8，AT90S8535单片机18与EPM7128门阵列17相连，单片机18和门阵列17同键盘模块15和显示模块16相连，EPM7128门阵列17外接PWM输出模块13、8位输出模块9和编码器输入接口11。

图2给出了速度调节器的原理图，模拟输入(电压)经模数转换进入单片机；通讯接口经MAX488芯片将数据导入单片机；另外有6位数字输入接口可以直接与单片机相连；主、被动轴的转速检测通过编码器直接与门阵列的输入A口相连；门阵列提供8位数据输出，PWM输出。速度调节器主要有6个部件组成，键盘模块、显示模块、单片机、门阵列、模数转换器和MAX488组成。

本控制器就是利用A口作为地址/数据复用口。通过片选信号的选择，当液晶显示模块片选信号有效时，将数据作为控制字送到液晶显示模块的控制寄存器中寄存并显示。当主、被动轴编码器计数器(在门阵列内)片选信号分别有效时，显示数据就是主、被动轴编码器的信息。当PWM功能锁存器片选信号有效时，则该数据就是12位PWM数据。B口作为键盘8行×5列矩阵扫描中的5列数据输入。当PA0～PA7以一定周期扫描输出低电平信号时，若没有按键按下，B口的低5位PB0～PB4读到的信号均为高电平，若有一键按下，PB0～PB4相应的位信号就为低电平。通过查找此时PA0～PA7哪一位为低，就可通过查表方式查到对应的键。这样，由A口的低8位PA0～PA7和B口的低5位PB0～PB4就形成一个键码，每一个键码对应一个按键。B口还可作为特殊功能口使用，其高三位PB5(MOSI)、PB6(MISO)和PB7(SCK)组成一个同步串行接口SPI(Serial Port Interface)，实现串行的模数转换数据转送。C口的低5位PC0～PC4和A口的低八位可以组成13位数据，当被动轴编码器计数器(在门阵列CPLD中)片选信号有效时，就可以读取被动轴编码器13位计数器的数值；当主动轴编码器计数器(在门阵列CPLD中)片选信号有效时，就可以读取主动轴编码器13位计数器的数值；当PWM功能锁存器片选信号有效时，就可以对12位PWM的数据寄存器置数。C口的高3位PC5～PC7根据在门阵列CPLD中的译码电路，输出6路片选信号：被动轴编码器计数器片选信号；主动轴编码器计数器片选信号；PWM功能锁存器片选信号；标准输出口锁存器片选信号；液晶显示模块片选信号和模数转换器AD7888片选信号。D口的高6位(PD2～PD7)用于读取外部标准光偶接口信号(IN0～IN5)，根据接口信号的不同，判断并作为条件控制程序的不同流向。比如PD2(IN0)就可以定义为外部启动信号，当对应该路输入通道的光偶导通时，PD2(IN0)为低，单片机读取该信号后就启动运转程序；同样，PD3(IN1)就可以定义为外部停止信号，当对应该路输入通道的光偶导通时，PD3(IN1)为低，单片机读取该信号后就停止或中断运转程序，并等待外部启动信号或面板上的启动按键按下。依此类推，PD2～PD7(IN0～IN5)可以根据用户需求，灵活定义为不同的含义。

图3清晰的表达了控制器的硬件结构及原理。速度控制调节器是由单片机(AT90S8535)、模数转换芯片AD7888、门阵列(EPM7128S)、PWM输出模块等组成。键盘输入是通过按键电路实现的。按键电路模块与单片机通过单片机的A口PA0-PA7，B口的PB0-PB4连接进行数据通讯。显示电路模块与单片机A口的PA0-PA7相连完成显示功能。图1中的模拟输入1-3模块与AD7888相连将外界输入的模拟信号(包括温度输入在内，最多为8路)，片选后，通过串行通讯和单片机进行数据交换。RS485接口，与单片机D口的PD0-PD1连接，允许主机和上位机进行通讯。图1中的脉冲接口1，2就是编码器测速模块与门阵列的6、8、5、4连接，经门阵列运算后与单片机交换。单片机D口的PD2-PD7预留为一个6位数字输入接口。门阵列还连接一些外围的辅助电路以及一个8位数字输出接口，可以用作拓展输出用。

图4，根据模糊控制算法，首先设置误差E、误差变化EC以及控制量U的论域，循环中断采样后开始计算E(k)、EC(k)。先对误差E(k)进行计算，判断其是否大于零，如果的确大于零，进一步判断其是否在论域范围之内(小于X_E)，如超出论域则以X_E进行赋值，若没有超出论域范围，则计算出其对应的模糊论域；若E(k)小于零，亦同样判断是否超出论域，如若超出，赋值-X_E，没有则计算出其对应的模糊论域。接下来对误差变化EC(k)进行计算，其流程与计算E(k)的流程相似，这里不再复述。对E(k)以及EC(k)模糊计算完毕后，根据计算结果查询模糊控制表，得到模糊控制量U(k)，反模糊化后直接输出控制。

根据图5，可清晰看出控制器的操作流程。给控制器通电后，自动进入初始化阶段，然后显示器开始工作，根据初始化，显示的初始输出速度为零，等待操作者解除键盘锁定后(显示由“！”符号变为“？”)，输入设定速度，确认后(显示由“？”符号变为“！”)，设定速度被转换成十六进制，控制器开始进行模糊运算，PWM输出控制量。然后循环计算、显示输出速度，扫描键盘检查是否有新的输入，若没有则继续进行循环控制。其中，如对设定的速度没有确认，即始终显示“？”，则控制器跳过输出程序环节，不对外输出控制量。

下面给予进一步详细说明：

一、控制硬件设计

1、AVR单片机AT90S8515

AT90S8515是一款基于AVR RISC的低功耗的8位单片机，执行一条指令仅需一个时钟周期内。AT90S8515具有1MIPS/MHz的性能、8K字节FLASH、512字节EEPROM、512字节SRAM、32个通用I/O口、32个通用工作寄存器、具有比较模式的灵活定时器/计数器、内外中断源、可编程的UART、可编程的看门狗定时器、SPI口以及三种可通过软件选择的节电模式。

2、门阵列EPM7128S

本控制器采用ALTER公司EPM7128S，84个引脚。可用门数2500门，内部可用资源128个宏单元，16个宏单元构成一组，称为逻辑阵列块(LAB)。每个宏单元有一个可编程的与/固定的或阵列和一个具有独立可编程时钟、时钟使能、清除和预置功能的可配置的寄存器。要构建复杂的逻辑功能，每个宏单元可以通过共享的扩展器和高速并行扩展器乘积项来扩充，每个宏单元可实现多达32个乘积项。EPM7128S还具有在系统可编程功能(ISP)，内藏边沿扫描测试电路(JATG结构)，不仅可以用于测试器件的好坏，还可以串行在线下载(ISP)擦写，即可直接在电路板上进行程序修改、烧录等操作，方便产品升级，尤其是SMD封装，更利于产品微型化。

本控制器中需要利用可编程逻辑电路实现的功能有：主从电机的速度检测，即将编码器的脉冲信号通过倍频、鉴相转化为8位或12位的数据，由单片机定时中断读取；11位输出信号锁存；以及片选控制；译码；PWM生成都可由此芯片完成。采用门阵列设计电路，不仅可以大大减少元器件数量，使产品成本降低，而且还能大大加快产品开发速度，减少样机的制作成本及周期。

为了实现对转速的实时控制，提高系统的整体性能，降低对单片机实时数据采集运算的要求，由门阵列CPLD对两路脉冲分别进行倍频、鉴相和加减计数，单片机只需在每次定时中断控制程序中通过总线读取数值(位置值)即可，通过简单的除法运算和当量转换，即可得到与转动轴对应的转速，这样就大大减少了单片机的工作量，降低了在器件选择过程中对单片机性能指标的要求。

在实际使用过程中，为了使用户能了解在控制过程中的一些状态，并可根据状态的不同来控制外部设备的运行或停止。因此，在硬件结构设计中预留了11个输出信号，其中八个作为通用的输出由光藕隔离输出，另外三个作为专用的控制信号用于以后的功能扩展。这11位输出信号由单片机通过数据总线送出并锁存，锁存功能由门阵列CPLD完成。

LED显示控制由另外两位数据总线控制，亦由门阵列CPLD锁存输出，主要用于显示系统程序的运行状态，即系统就绪(READY)、系统运行(RUN)、系统故障(ERROR)。另外还有一个指示灯用于指示控制电源(POWER)，勿需由单片机控制。

门阵列CPLD可完成六个片选信号，分别为对主动轴编码器脉冲信号的数据读取、对被动轴编码器脉冲信号的数据读取、对应PWM脉宽的数字写入、数字量输出口的锁存片选、液晶显示器的片选以及数模转换器的读写片选。

PWM，即脉宽调制功能是通过调整一个脉冲中占空比的大小，改变脉冲信号输出的有效值，其突出优点是即能提高控制精度，又能缩短控制时间，从而较好的解决控制精度和控制时间之间的矛盾，所以PWM控制方式被广泛的用于自动控制系统中。在实际应用系统中，通过PWM可以实现对开关型执行机构近似模拟量的控制，故在带有马达，电磁阀等类似执行机构的控制系统中获得了极为广泛的应用。

而应用大规模可编程逻辑器件实现的一种宽可调的PWM发生器，具有周期和死区时间任意可调等特点，性能优异、控制灵活和可靠性高等特点。

3、液晶显示控制电路

基于成本及方便性考虑，该控制器选用16×4的点阵式液晶显示模块。在运行过程中，用于显示各种监测参数、程序运行情况、以及报警发生时所对应的报警内容；在参数、程序输入时，可以显示按键输入值、输入位置以及对应的输入内容或对象；在调试时还可监视输入、输出端口的状态。单片机与液晶显示模块采用并行接口，除8位数据总线外，还包括片选信号CS、寄存器选择信号RS，由于只对模块进行写操作，所以将模块的读写控制信号强制为低。CS信号亦由单片机输出端口PC5～PC7译码形成，RS信号直接由PC0控制。

4、键盘扫描电路

本系统按键共有38个，包括数字键、功能键和菜单选择键。为了节约单片机的接口资源，由5行8列组成矩阵，采用扫描方式判断按键的位置。5行由单片机的PB0～PB4构成，8列即为单片机的数据总线PD0～PD7。可先由单片机定时输出全低(PD0～PD7全0)，读取PB0～PB4的值，判断有否按键输入，若有则转入按键判断子程序，通过扫描读取键值。

二、连接说明

图1中各处信号处的连接说明见表1所示：

表1连接说明

连接内容	连接类型	连接方式	备注
连接内容	连接类型	连接方式	备注	模拟接口1	5芯接线端子	螺丝拧接	模拟量信号
模拟接口2	20芯(2×10)板间连接器	接插方式	模拟量信号	模拟接口1	5芯接线端子	螺丝拧接	模拟量信号
模拟接口2	20芯(2×10)板间连接器	接插方式	模拟量信号	模拟接口3	20芯(2×10)板间连接器	接插方式	模拟量信号
6位输入口	9芯D型针型插座	焊接	数字量信号	模拟接口3	20芯(2×10)板间连接器	接插方式	模拟量信号
6位输入口	9芯D型针型插座	焊接	数字量信号	8位输入口	9芯D型孔型插座	焊接	数字量信号
按键电路	16芯(1×16)板间连接器	接插方式	5×8矩阵扫描	8位输入口	9芯D型孔型插座	焊接	数字量信号
按键电路	16芯(1×16)板间连接器	接插方式	5×8矩阵扫描	显示电路	16芯(1×16)板间连接器	接插方式	8位并行接口
脉冲接口1	15芯D型针型插座	焊接	差动数字量输入	显示电路	16芯(1×16)板间连接器	接插方式	8位并行接口
脉冲接口1	15芯D型针型插座	焊接	差动数字量输入	脉冲接口2	15芯D型针型插座	焊接	差动数字量输入
RS485	5芯接线端子	螺丝拧接	通讯数字量信号	脉冲接口2	15芯D型针型插座	焊接	差动数字量输入

三、控制软件设计

总体结构(图4)共有十一个功能模块组成，它们是：初始化模块、液晶显示模块、输出速度计算模块、输出速度转换模块、输出速度显示模块、键盘扫描模块、设定速度输入模块、设定速度转换模块、模糊控制运算模块、PWM控制输出模块、读取编码器数值模块。

人机对话主要是通过键盘和液晶显示来实现的，通过键盘输入设定速度值、解除锁定；液晶显示器显示系统状态、输出速度以及输入速度。

各功能模块分别为：

1、初始化

控制器供电后，单片机开始工作，程序自动加载。系统正常工作之前，对调用的内部寄存器进行定义，确定键盘值查询表、模糊控制输出查询表的起始位置。设置输入、输出速度的显示初值和计算初值为0。

2、液晶显示

液晶显示有两屏画面，第一屏画面显示欢迎信息，第二屏画面显示各项参数。

首先设置显示器的功能模式，其驱动电路提供两种显示模式：(1)、两行、5×10点阵模式；(2)、四行、5×7点阵模式。我们选择第二种显示模式后，再逐一输入字符的数据以显示。

3、输出速度计算

系统每16ms自动读取编码器数值后，与上次存储的数值进行相减获得转动过的脉冲数，然后按照时间以及每圈总共的脉冲数计算获得每分钟的转速，上述运算都为十六进制结果。

4、输出速度转换

将上一步的计算结果转换成BCD码。

5、输出速度显示

根据BCD码查找对应的显示代码，按照个、十、百、千位逐一显示。

6、键盘扫描

在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，通过两个端口PA、PB就可以构成5×8＝40个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了近三倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成48键的键盘，而直接用端口线则只能多出一个键。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。

矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，上图中，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。这样，当按键没有按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下。行线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。具体的识别过程如下：

A、判断键盘中有无键按下将全部行线置低电平，然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按键之中。若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。

B、判断闭合键所在的位置在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平。在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。

另外，由于机械开关动作时有抖动，所以需要在程序中加一个软件去抖动程序，它的工作原理如下：当单片机检测到有按键被按下后立即执行一个10毫秒的延时程序，然后再在检测该引脚是否仍然为闭合状态？如果仍然为闭合说明确认该键被按下立即执行相应的处理程序，否则可能是干扰，丢弃这次检测结果。

7、锁定键解除

判断锁定键是否解除，如果没有则忽视键盘动作，不能更改已定速度值。若解除锁定则可以进行输入操作。

8、设定速度输入

移动光标分别至个十百千位，输入0～9之间的数值，默认单位为转/分。如果其中的一位被忽视而没有输入，系统自动赋0值。

9、设定速度确认

根据屏幕提示，当确认键动作后显示“！”表示设定成功，若是“？”则系统不予接受。

10、模糊控制运算

在完成速度设定之后，接下来进入模糊控制运算模块。附算法流程图(图六)。

11、PWM控制输出

通过模糊控制模块，运算后获取PWM控制二进制数值，送给可编程逻辑器件门阵列CPLD，经由外围电路转换成电压值。

12、读取编码器数值

系统定时器每16ms发出中断指令，读取编码器的数值M₁，与上一次的读数M₀相减，计算得出在这段时间内转过的角度即可换算成转动速度。保存新的读数M₁替代上一次的读数M₀，如此往复循环，监测输出的转速。

Claims

1.一种粘性液体调速离合器用数字式模糊控制器，包括一个接受调速离合器被动轴和主动轴速度检测的信号输入而输出控制信号经电流放大器至电液比例阀，去控制粘性液体调速离合器的控制器(15)，其特征在于所述的控制器(1)是一个速度控制调节器(2)外接三个模拟输入接口(5、6、7)、两路分别为6位和8位的数字接口(8、9)、以及两路脉冲接口(10、11)和用于通讯的RS485接口(12)，还有外接一个键盘输入(3)和一个显示屏(4)；所述的速度调节器(2)用于进行数据变换和控制运算；两个脉冲接口(10、11)中的一个接口(10)用于输入从调速离合器被动轴检测到的速度信号，而另一个接口(11)用于输入从离合器主动轴检测到的速度信号，采用光电旋转编码器测量速度。

2.根据权利要求1所述的粘性液体调速离合器用数字式模拟控制器，其特征在于所述的速度控制调节器(2)采用AT90S8535单片机(18)与复杂可编程逻辑器件门阵列CPLD(17)为核心的控制电路，采用模糊技术的控制算法，采用光电旋转编码器测量速度输入，采用PWM输出控制。

3.根据权利要求1所述的粘性液体调速离合器用数字式模拟控制器，其特征在于所述的速度控制调节器(2)由AT90S8535单片机(18)、EPM8127SLC84-10(84)门阵列(17)、MAX488(19)、AD7888AR模数转换器(14)的入口外接模拟输入接口(5、6、7)而出口接AT90S8535单片机(18)，MAX488(19)的入口外接通讯的RS485接口(12)而出口接AT90S8535单片机(18)，单片机(18)亦外接6位输入模块(8)，AT90S8535单片机(18)与EPM7128门阵列(17)相连，单片机(18)和门阵列(17)同键盘模块(15)和显示模块(16)相连，EPM7128门阵列(17)外接PWM输出模块(13)、8位输出模块(9)和编码器输入接口(11)。