單片機(jī)接口技術(shù)實驗報告

1、單片機(jī)接口與控制技術(shù)實驗指導(dǎo)書姓 名：張 千班 級：機(jī)械1305班學(xué) 號：0204130121指導(dǎo)老師：張友旺中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院實驗一 DS18B20溫度傳感器實驗一、實驗?zāi)康?. 了解溫度傳感器電路的工作原理2. 了解溫度控制的基本原理3. 掌握一線總線接口的使用二、實驗說明這是一個綜合硬件實驗，分兩大功能：溫度的測量和溫度的控制。1.DALLAS最新單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20簡介Dallas 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器。現(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，如：

2、環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持3V5.5V的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計更靈活、方便。DS18B20測量溫度范圍為 -55°C+125°C，在-10+85°C范圍內(nèi),精度為±0.5°C。DS18B20可以程序設(shè)定912位的分辨率，及用戶設(shè)定的報警溫度存儲在EEPROM中，掉電后依然保存。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管腳排列如下:DQ為數(shù)字信號輸入/輸出端；GND為電源地；VDD為外

3、接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是：開始8位（28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號，接著的48位是該DS18B20自身的序列號，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗碼（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20的目的。DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以0.0625/LSB形式表達(dá)，其中S為符號位。LS Byte:Bit7Bit

4、6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0232221202-12-22-32-4MS Byte:Bit15Bit14Bit13Bit12Bit11Bit10Bit9Bit8SSSSS262524這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲在18B20的兩個8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0，這5位為0，只要將測到的數(shù)值乘以0.0625即可得到實際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測到的數(shù)值需要取反加1再乘以0.0625即可得到實際溫度。例如+125的數(shù)字輸出為07D0H，+25.0625的數(shù)字輸出為0191H，-25.0625的數(shù)字輸出為FF6FH，-55的

5、數(shù)字輸出為FC90H。溫度數(shù)據(jù)輸出（二進(jìn)制）數(shù)據(jù)輸出（十六進(jìn)制）+1250000 0111 1101 000007D0h+850000 0101 0101 00000550h+25.06250000 0001 1001 00010191h+10.1250000 0000 1010 001000A2h+0.50000 0000 0000 10000008h00000 0000 0000 00000000h-0.51111 1111 1111 1000FFF8h-10.1251111 1111 0101 1110FF5Eh-25.06251111 1110 0110 1111FE6Fh-55111

6、1 1100 1001 0000FC90hDS18B20溫度傳感器的存儲器DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的E2RAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。暫存存儲器包含了8個連續(xù)字節(jié)，前兩個字節(jié)是測得的溫度信息，第一個字節(jié)的內(nèi)容是溫度的低八位，第二個字節(jié)是溫度的高八位。第三個和第四個字節(jié)是TH、TL的易失性拷貝，第五個字節(jié)是結(jié)構(gòu)寄存器的易失性拷貝，這三個字節(jié)的內(nèi)容在每一次上電復(fù)位時被刷新。第六、七、八個字節(jié)用于內(nèi)部計算。第九個字節(jié)是冗余檢驗字節(jié)。該字節(jié)各位的意義如下： TMR1R011111低五位一直都是1 ，TM是測試模式位

7、，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測試模式。在DS18B20出廠時該位被設(shè)置為0，用戶不要去改動。R1和R0用來設(shè)置分辨率，如下表所示：（DS18B20出廠時被設(shè)置為12位）分辨率設(shè)置表: R1R0分辨率溫度最大轉(zhuǎn)換時間009位93.75ms0110位187.5ms1011位375ms1112位750ms根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號

8、后等待1660微秒左右，后發(fā)出60240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復(fù)位成功。2.本實驗在讀取溫度的基礎(chǔ)上，完成類似空調(diào)恒溫控制的實驗。用加熱電阻代替加熱電機(jī)。溫度值通過LED靜態(tài)顯示電路以十進(jìn)制形式顯示出來，制冷采用自然冷卻。三、實驗內(nèi)容及步驟本實驗需要用到單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)（F1區(qū)）、串行靜態(tài)顯示（I3區(qū)）和溫度傳感器模塊（C3區(qū)）。1.DS18B20的CONTROL接最小應(yīng)用系統(tǒng)P1.4，OUT接最小應(yīng)用系統(tǒng)P2.0，最小系統(tǒng)的P1.0，P1.1接串行靜態(tài)顯示的DIN，CLK端。2.用串行數(shù)據(jù)通信線連接計算機(jī)與仿真器，然后將仿真器插到模塊的鎖緊插座中，請注意仿真器的方向：缺口

9、朝上。3.打開Keil uVision2仿真軟件，首先建立本實驗的項目文件，接著添加TH44_ DS18B20.ASM源程序，進(jìn)行編譯，直到編譯無誤。4.編譯無誤后，全速運(yùn)行程序。程序正常運(yùn)行后，按下自鎖開關(guān)控制SIC。LED數(shù)顯為 “XX”為十進(jìn)制溫度測量值， “XX”為十進(jìn)制溫度設(shè)定值，按下自鎖開關(guān)“控制”SIC則加熱源開始加熱，溫度也隨著變化，當(dāng)加熱到設(shè)定的控制溫度時如40度時，停止加熱。5.也可以把源程序編譯成可執(zhí)行文件，用ISP燒錄器燒錄到89S52/89S51芯片中。（ISP燒錄器的使用查看附錄二）四、源程序;單片機(jī)內(nèi)存分配申明! TEMPER_L EQU 29H ;用于保存讀出溫

10、度的低8位 TEMPER_H EQU 28H ;用于保存讀出溫度的高8位 FLAG1 EQU 38H ;是否檢測到DS18B20標(biāo)志位 A_BIT EQU 20H ;數(shù)碼管個位數(shù)存放內(nèi)存位置 B_BIT EQU 21H ;數(shù)碼管十位數(shù)存放內(nèi)存位置 LEDBUF EQU 30H TEMP EQU 55H DIN BIT P1.0 CLK BIT P1.1 ORG 0000H LJMP START ORG 0100HSTART: SETB P1.4MAIN: LCALL GET_TEMPER ;調(diào)用讀溫度子程序;進(jìn)行溫度顯示,這里我們考慮用網(wǎng)站提供的兩位數(shù)碼管來顯示溫度;顯示范圍00到99度,顯示

11、精度為1度;因為12位轉(zhuǎn)化時每一位的精度為0.0625度,我們不要求顯示小數(shù)所以可以拋棄29H的低4位;將28H中的低4位移入29H中的高4位,這樣獲得一個新字節(jié),這個字節(jié)就是實際測量獲得的溫度;這個轉(zhuǎn)化溫度的方法可是我想出來的哦非常簡潔無需乘于0.0625系數(shù) MOV A,29H MOV C,40H;將28H中的最低位移入C RRC A MOV C,41H RRC A MOV C,42H RRC A MOV C,43H RRC A MOV 29H,A LCALL DISPLAYRESULT LCALL DISPLAYLED;調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序 LCALL DELAY1 AJMP MAIN;

12、 這是DS18B20復(fù)位初始化子程序INIT_1820: SETB P2.0 NOP CLR P2.0;主機(jī)發(fā)出延時537微秒的復(fù)位低脈沖 MOV R1,#3TSR1: MOV R0,#107 DJNZ R0,$ DJNZ R1,TSR1 SETB P2.0;然后拉高數(shù)據(jù)線 NOP NOP NOP MOV R0,#25HTSR2: JNB P2.0,TSR3 ;等待DS18B20回應(yīng) DJNZ R0,TSR2 LJMP TSR4 ; 延時TSR3: SETB FLAG1 ; 置標(biāo)志位,表示DS1820存在 LJMP TSR5TSR4: CLR FLAG1 ; 清標(biāo)志位,表示DS1820不存在

13、LJMP TSR7TSR5: MOV R0,#117TSR6: DJNZ R0,TSR6 ; 時序要求延時一段時間TSR7: SETB P2.0 RET; 讀出轉(zhuǎn)換后的溫度值GET_TEMPER: SETB P2.0 LCALL INIT_1820;先復(fù)位DS18B20 JB FLAG1,TSS2 RET ; 判斷DS1820是否存在?若DS18B20不存在則返回TSS2: MOV A,#0CCH ; 跳過ROM匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A,#44H ; 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令 LCALL WRITE_1820;這里通過調(diào)用顯示子程序?qū)崿F(xiàn)延時一段時間,等待AD轉(zhuǎn)換結(jié)束,12位的

14、話750微秒 LCALL DELAY1 LCALL INIT_1820;準(zhǔn)備讀溫度前先復(fù)位 MOV A,#0CCH ; 跳過ROM匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A,#0BEH ; 發(fā)出讀溫度命令 LCALL WRITE_1820 LCALL READ_18200; 將讀出的溫度數(shù)據(jù)保存到35H/36H RET;寫DS18B20的子程序(有具體的時序要求)WRITE_1820: MOV R2,#8;一共8位數(shù)據(jù) CLR CWR1: CLR P2.0 MOV R3,#6 DJNZ R3,$ RRC A MOV P2.0,C MOV R3,#23 DJNZ R3,$ SETB P2

15、.0 NOP DJNZ R2,WR1 SETB P2.0 RET; 讀DS18B20的程序,從DS18B20中讀出兩個字節(jié)的溫度數(shù)據(jù)READ_18200: MOV R4,#2 ; 將溫度高位和低位從DS18B20中讀出 MOV R1,#29H ; 低位存入29H(TEMPER_L),高位存入28H(TEMPER_H)RE00: MOV R2,#8;數(shù)據(jù)一共有8位RE01: CLR C SETB P2.0 NOP NOP CLR P2.0 NOP NOP NOP SETB P2.0 MOV R3,#9RE10: DJNZ R3,RE10 MOV C,P2.0 MOV R3,#23RE20: DJ

16、NZ R3,RE20 RRC A DJNZ R2,RE01 MOV R1,A DEC R1 DJNZ R4,RE00 RETDISPLAYLED: ;-顯示子程序- MOV LEDBUF+5,#10H MOV LEDBUF+6,#10H MOV LEDBUF+7,#10H MOVR0,#LEDBUFMOVR1,#TEMPMOVR2,#8DP10:MOVDPTR,#LEDMAPMOVA,R0MOVCA,A+DPTRMOVR1,AINCR0INCR1DJNZR2,DP10MOVR0,#TEMPMOVR1,#8DP12:MOVR2,#8MOVA,R0DP13:RLCAMOVDIN,CCLRCLKSE

17、TBCLKDJNZR2,DP13INCR0DJNZR1,DP12 RETLEDMAP: DB3FH,6,5BH,4FH,66H,6DH ;0，1，2，3，4，5DB7DH,7,7FH,6FH,77H,7CH ;6，7，8，9，A，BDB58H,63H,7BH,71H,00H,40H ;C，O，E，F(xiàn)， , - DB 63H,39H,63HDISPLAYRESULT:;= MOV LEDBUF, #10H ; ' ' MOV LEDBUF+3, #14H ; MOV LEDBUF+4, #13H ; GOON: MOV A,29H ;將29H中的十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制 MOV

18、B, #10 DIV AB MOV LEDBUF+1, A ;3 MOV A, B MOV LEDBUF+2, A ;4 MOV A ,LEDBUF+1 CJNE A,#4,$+3 JNC WW SETB P1.4 RETWW: CLR P1.4 ;1MS延時(按12MHZ算)D1MS: MOV R7,#80 DJNZ R7,$ RET DELAY: ; 延時子程序 MOV R7, #0DELAYLOOP: DJNZ R7, DELAYLOOP DJNZ R6, DELAYLOOP RETDELAY1:MOV R4,#020HAA1: MOV R5,#080HAA: NOP NOP DJNZ

19、R5,AA DJNZ R4,AA1 RET END五、電路圖六、實驗心得總結(jié)通過本次實驗使我對DS18B20芯片及DS18B20的工作原理有了一定得了解，以及對單片機(jī)的接口方法有了更深的認(rèn)識，掌握了DS18B20芯片及DS18B20單片機(jī)串行口的工作原理以及編程方法。也明白了此次實驗程序的基本結(jié)構(gòu)及功能。在實驗中我們必須對實驗程序讀懂，明白每一步所表達(dá)的意思，這樣才能對我們起到更好的作用。在編程時應(yīng)注意到DS18B20是單總線結(jié)構(gòu)，單總線結(jié)構(gòu)對總線的復(fù)位有一定要求。在每次通信之前主機(jī)必須首先發(fā)送復(fù)位信號，復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號后等待1660微秒

20、左右，后發(fā)出60240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復(fù)位成功。這步操作要在程序中體現(xiàn)出來。另外，由于單總線只有一條I/O線，主機(jī)的讀寫操作只能逐為進(jìn)行，連續(xù)讀寫8次即可讀寫一個字節(jié)。編程時要注意保證兩次連續(xù)的讀寫操作要有1微妙以上的間隔。想要做好一個實驗，必須要對軟件與硬件都相當(dāng)熟悉，這樣才能更加完美的完成一個實驗。以后要加強(qiáng)這方面的鍛煉。實驗二 步進(jìn)電機(jī)控制實驗一、實驗?zāi)康?.了解步進(jìn)電機(jī)控制的基本原理2.掌握控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動的編程方法3.了解單片機(jī)控制外部設(shè)備的常用電路二、實驗說明1.步進(jìn)電動機(jī)有三線式、五線式、六線式三種，但其控制方式均相同，必須以脈沖電流來驅(qū)動。若每旋轉(zhuǎn)一圈以

21、20個勵磁信號來計算，則每個勵磁信號前進(jìn)18度，其旋轉(zhuǎn)角度與脈沖數(shù)成正比，正、反轉(zhuǎn)可由脈沖順序來控制。 2.步進(jìn)電動機(jī)的勵磁方式可分為全步勵磁及半步勵磁，其中全步勵磁又有1相勵磁及2相勵磁之分，而半步勵磁又稱1-2相勵磁。圖為步進(jìn)電動機(jī)的控制等效電路，適應(yīng)控制A、B、/A、/B的勵磁信號，即可控制步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)動。每輸出一個脈沖信號，步進(jìn)電動機(jī)只走一步。因此，依序不斷送出脈沖信號，即可步進(jìn)電動機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動。a1相勵磁法：在每一瞬間只有一個線圈導(dǎo)通。消耗電力小，精確度良好，但轉(zhuǎn)矩小，振動較大，每送一勵磁信號可走18度。若欲以1相勵磁法控制步進(jìn)電動機(jī)正轉(zhuǎn)，其勵磁順序如圖所示。若勵磁信號反向傳送，則步

22、進(jìn)電動機(jī)反轉(zhuǎn)。 勵磁順序： ABCDA STEP AB CD11 0 0 0 201 0 0 300 1 0 40 0 0 1 b2相勵磁法：在每一瞬間會有二個線圈同時導(dǎo)通。因其轉(zhuǎn)矩大，振動小，故為目前使用最多的勵磁方式，每送一勵磁信號可走18度。若以2相勵磁法控制步進(jìn)電動機(jī)正轉(zhuǎn)，其勵磁順序如圖所示。若勵磁信號反向傳送，則步進(jìn)電動機(jī)反轉(zhuǎn)。 勵磁順序： ABBCCDDAAB STEP AB CD11 1 0 0 201 1 0 300 1 1 41 0 0 1 c1-2相勵磁法：為1相與2相輪流交替導(dǎo)通。因分辨率提高，且運(yùn)轉(zhuǎn)平滑，每送一勵磁信號可走9度，故亦廣泛被采用。若以1相勵磁法控制步進(jìn)電動

23、機(jī)正轉(zhuǎn)，其勵磁順序如圖所示。若勵磁信號反向傳送，則步進(jìn)電動機(jī)反轉(zhuǎn)。 勵磁順序： AABBBCCCDDDAA STEP ABCD11000211003001040110500106001170001810013.電動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與速度成反比，速度愈快負(fù)載轉(zhuǎn)矩愈小，當(dāng)速度快至其極限時，步進(jìn)電動機(jī)即不再運(yùn)轉(zhuǎn)。所以在每走一步后，程序必須延時一段時間。三、實驗內(nèi)容及步驟本實驗需要用到單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)（F1區(qū)）、步進(jìn)電機(jī)模塊（M2區(qū)）和查詢式鍵盤（B2區(qū)）。1.單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口分別接步進(jìn)電機(jī)模塊的SA、SB、SC、SD。最小系統(tǒng)的P2.0、P2.1、P2.2分

24、別對應(yīng)的接查詢式鍵盤的K0、K1、K2鍵。打開相關(guān)模塊的電源開關(guān)。2.用串行數(shù)據(jù)通信線連接計算機(jī)與仿真器，然后將仿真器插到模塊的鎖緊插座中，請注意仿真器的方向：缺口朝上。3.打開Keil uVision2仿真軟件，首先建立本實驗的項目文件，接著添加“TH52_步進(jìn)電機(jī)控制程序.asm”源程序，進(jìn)行編譯，直到編譯無誤。4.進(jìn)行軟件設(shè)置，選擇硬件仿真，選擇串行口，設(shè)置波特率為38400。5.打開模塊電源和總電源，點(diǎn)擊開始調(diào)試按鈕，點(diǎn)擊RUN按鈕運(yùn)行程序。按下K0鍵電機(jī)正轉(zhuǎn)，K1反轉(zhuǎn)，K2電機(jī)STOP。6.也可以把源程序編譯成可執(zhí)行文件，用ISP燒錄器燒錄到89S52/89S51芯片中。（ISP燒錄

25、器的使用查看附錄二）四、源程序;/*;/*文件名:步進(jìn)電機(jī)控制程序;/*創(chuàng)建人：巫升輝 ;/*2006.2.20 ;功能： P1口控制電機(jī)產(chǎn)生脈沖，P2.0，P2.1，P2.3口接查詢失件盤控制電機(jī)的; 反轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)，停止控制。;接線：P1口接步進(jìn)電機(jī)的P1口，最小系統(tǒng)的P3口接查詢式鍵盤的JD2B。;/* ORG 0000STOP: ORL P1, #0FFH ; 步進(jìn)電機(jī)停止LOOP: JNB P2.0,FOR2 ; 如果p3.2按下正轉(zhuǎn) JNB P2.1,REV2 ; 如果p3.3按下反轉(zhuǎn) JNB P2.2,STOP1 ; 如果p3.4按下停止 JMP LOOP ;反復(fù)監(jiān)測鍵盤FOR: M

26、OV R0, #00H ;正轉(zhuǎn)到tab取碼指針初值for1: MOV A,R0 ;取碼 MOV DPTR,#TABLE ; MOVC A,A+DPTR JZ FOR ;是否到了結(jié)束碼00h CPL A ;把a(bǔ)cc反向 MOV P1,A ;輸出到p1開始正轉(zhuǎn) JNB P2.2,STOP1 ;如果p3.4按下停止 JNB P2.1,REV2 ;如果p3.3按下正轉(zhuǎn) JNB P2.0,FOR2 ;如果p3.2按下反轉(zhuǎn) CALL DELAY ;轉(zhuǎn)動的速度 INC R0 ;取下一個碼 JMP FOR1 ;繼續(xù)正轉(zhuǎn)rev: MOV R0,#05H ;反轉(zhuǎn)到tab取碼指針初值rev1: MOV A,R0 M

27、OV DPTR,#TABLE ;取碼 MOVC A,A+DPTR JZ REV ;是否到了結(jié)束碼00h CPL A ;把a(bǔ)cc反向 MOV P1,A ;輸出到p1開始反轉(zhuǎn) JNB P2.2,STOP1 ;如果p3.4按下停止 JNB P2.1,REV2 ;如果p3.3按下正轉(zhuǎn) JNB P2.0,FOR2 ;如果p3.2按下反轉(zhuǎn) CALL DELAY ;轉(zhuǎn)動的速度 INC R0 ;取下一個碼 JMP REV1 ;繼續(xù)反轉(zhuǎn)stop1: CALL DELAY ;按p3.4的消除抖動 JNB P2.2,$ ;p3.4放開否? CALL DELAY ;放開消除抖動 JMP STOPfor2: CALL

28、DELAY ;按p3.2的消除抖動 JNB P2.0,$ ;p3.2放開否? CALL DELAY ;放開消除抖動 JMP FORrev2: CALL DELAY ;按p3.3的消除抖動 JNB P2.1,$ ;p3.3放開否? CALL DELAY ;放開消除抖動 JMP REVDELAY: MOV R1,#150 ;步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速20msD1: MOV R2,#248 DJNZ R2,$ DJNZ R1,D1 RETTABLE: db 01h,02h,04h,08h ;正轉(zhuǎn)表 db 00 ;正轉(zhuǎn)結(jié)束 db 01h,08h,04h,02h ;反轉(zhuǎn) db 00 ;反轉(zhuǎn)結(jié)束 END五、思考題1.

29、思考PWM脈沖控制電機(jī)的原理。通過改變"接通脈沖"的寬度,使直流電機(jī)電樞上的電壓的"占空比"改變,從而改變電樞電壓的平均值,控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速. 2.為什么電機(jī)在設(shè)定值附近擺動?可能是接線錯誤，線接錯了，步序會錯誤，就會出現(xiàn)前一步，后一步的情況。六、電路原理圖七、實驗心得總結(jié)本實驗是對單片機(jī)功率接口應(yīng)用的考察。實驗要求我們要對步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理有一定的了解。步進(jìn)電機(jī)可以將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速信號，通過改變步進(jìn)電機(jī)接通的相來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，達(dá)到控制的目的。電路圖中的ULN2003是達(dá)林頓晶體管陣列驅(qū)動芯片，可直接驅(qū)動繼電器。達(dá)林頓晶體管陣列驅(qū)動芯片由

30、多對達(dá)林頓復(fù)合管構(gòu)成，具有輸入阻抗高、增益高。輸出功率大等特點(diǎn)，具有完善的保護(hù)措施，把多路驅(qū)動電路集成在一塊芯片中，PCB布局方便且節(jié)省空間。在進(jìn)行本次試驗時，編程沒有太大難點(diǎn)，主要應(yīng)掌握電機(jī)與ULN2003的硬件結(jié)構(gòu)，掌握電機(jī)相與拍的概念，這樣即使以后改變電機(jī)的相或者拍都可以很好的完成實驗編程。通過本次試驗，基本上掌握了實驗方法與芯片結(jié)構(gòu)，能夠獨(dú)立完成實驗。實驗三 ADC0809并行A/D轉(zhuǎn)換實驗一、實驗?zāi)康?.掌握ADC0809模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)的連接方法及ADC0809的典型應(yīng)用2.掌握DAC0832直通方式，單緩沖器方式、雙緩沖器方式的編程方法3.掌握用查詢方式、中斷方式完成A/D

31、和D/A轉(zhuǎn)換程序的編寫方法二、實驗說明ADC0809是8通道8位CMOS逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換芯片，片內(nèi)有模擬量通道選擇開關(guān)及相應(yīng)的通道鎖存、譯碼電路，A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)由三態(tài)鎖存器輸出，由于片內(nèi)沒有時鐘需外接時鐘信號。下圖為該芯片的引腳圖。各引腳功能如下：IN0IN7：八路模擬信號輸入端。ADD-A、ADD-B、ADD-C：三位地址碼輸入端。八路模擬信號轉(zhuǎn)換選擇由這三個端口控制。CLOCK：外部時鐘輸入端（小于1MHz）。D0D7：數(shù)字量輸出端。OE：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出允許控制端。當(dāng)OE為高電平時，允許A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果從D0D7端輸出。ALE：地址鎖存允許信號輸入端。八路模擬通道地址由A、B、C

32、輸入，在ALE信號有效時將該八路地址鎖存。START：啟動A/D轉(zhuǎn)換信號輸入端。當(dāng)START端輸入一個正脈沖時，將進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。EOC：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出端。當(dāng) A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，EOC輸出高電平。Vref(+)、Vref(-)：正負(fù)基準(zhǔn)電壓輸入端?；鶞?zhǔn)正電壓的典型值為+5V。VCC和GND：芯片的電源端和地端。DAC0832是8位D/A轉(zhuǎn)換器，它采用CMOS工藝制作，具有雙緩沖器輸入結(jié)構(gòu)，其引腳排列如圖所示，DAC0832各引腳功能說明：DI0DI7：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入端。CS：片選信號輸入端，低電平有效。ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許信號輸入端，高電平有效。WR1：第一寫信號輸入端，低電平有效，Xf

33、er：數(shù)據(jù)傳送控制信號輸入端，低電平有效。WR2：第二寫信號輸入端，低電平有效。Iout1：電流輸出1端，當(dāng)數(shù)據(jù)全為1時，輸出電流最大；當(dāng)數(shù)據(jù)全為0時，輸出電流最小。Iout2：電流輸出2端。DAC0832具有：Iout1+Iout2=常數(shù)的特性。Rfb：反饋電阻端。Vref：基準(zhǔn)電壓端，是外加的高精度電壓源，它與芯片內(nèi)的電阻網(wǎng)絡(luò)相連接，該電壓范圍為：-10V+10V。VCC和GND：芯片的電源端和地端。DAC0832內(nèi)部有兩個寄存器，而這兩個寄存器的控制信號有五個，輸入寄存器由ILE、CS、WR1控制，DAC寄存器由WR2、Xref控制，用軟件指令控制這五個控制端可實現(xiàn)三種工作方式：直通方式

34、、單緩沖方式、雙緩沖方式。直通方式是將兩個寄存器的五個控制端預(yù)先置為有效，兩個寄存器都開通只要有數(shù)字信號輸入就立即進(jìn)入D/A轉(zhuǎn)換。單緩沖方式使DAC0832的兩個輸入寄存器中有一個處于直通方式，另一個處于受控方式，可以將WR2和Xfer相連在接到地上，并把WR1接到89C51的WR上，ILE接高電平，CS接高位地址或地址譯碼的輸出端上。雙緩沖方式把DAC0832的輸入寄存器和DAC寄存器都接成受控方式，這種方式可用于多路模擬量要求同時輸出的情況下。三種工作方式區(qū)別是：直通方式不需要選通，直接D/A轉(zhuǎn)換；單緩沖方式一次選通；雙緩沖方式二次選通。三、實驗步驟本實驗需要用到單片機(jī)最小系統(tǒng)（F1區(qū)）、

35、串行靜態(tài)顯示（I3區(qū)）、可調(diào)電源模塊（A2區(qū)）和并行A/D轉(zhuǎn)換（H9區(qū)）以及并行D/A轉(zhuǎn)換實驗（H10區(qū)）。1.單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)的 P0口JD4F接A/D轉(zhuǎn)換的D0D7口JD10H，P0口JD5F接并行D/A轉(zhuǎn)換實驗的DI0DI7口JD13H，單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)的Q0Q7口JD7F接0809的A0A7口JD11H，單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)的WR、RD、P2.7、ALE、INT1分別接A/D轉(zhuǎn)換的WR、RD、CS-0809、CLK、EOC， P2.0、WR分別接并行D/A轉(zhuǎn)換實驗的CS-0832、WR。A/D轉(zhuǎn)換的+Vref接+5V電源，AIN0接可調(diào)電源模塊A2區(qū)的輸出端（AIN0也可在程序運(yùn)行之

36、后接），單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)的RXD、TXD分別接串行靜態(tài)顯示的DIN、CLK。打開單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)、并行A/D轉(zhuǎn)換的電源開關(guān)。用萬用表測量“-Vref”端的電壓，手動調(diào)節(jié)電位器RW1H，把DAC0832的-Vref電壓調(diào)到-5V，并行D/A轉(zhuǎn)換實驗的VOUT接示接萬用表，用萬用表的示數(shù)顯示D/A轉(zhuǎn)化的結(jié)果。打開相關(guān)實驗的電源開關(guān)。2.用串行數(shù)據(jù)通信線連接計算機(jī)與仿真器，把仿真器插到模塊的鎖緊插座中，請注意仿真器的方向：缺口朝上。3.打開Keil uVision2仿真軟件，首先建立本實驗的項目文件，接著添加TH34_ AD0809.ASM源程序，進(jìn)行編譯，直到編譯無誤。4.編譯無誤后，全速運(yùn)行程序，8LED靜態(tài)顯示“AD XX”，“XX”為AD轉(zhuǎn)換后電壓的真實值（以毫伏顯示），調(diào)節(jié)模擬信號輸入端的電位器旋鈕，顯示值隨著變化，順時針旋轉(zhuǎn)值增大，AD轉(zhuǎn)換值的范圍是00FF；同時觀察萬用表的示數(shù)并比較。5.也可以把源程序編譯成可執(zhí)行文件，用ISP燒錄器燒錄到89S52/89S51芯片中。（ISP燒錄器的使用查看附錄二）四、流程圖開始初始化啟動A/D轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換完 成？數(shù)據(jù)輸出延時結(jié)束啟動D/A轉(zhuǎn)換 ND/A轉(zhuǎn)換完成？Y五、實驗程序#include <reg51.h>#include <intrins.h>sbit DIN=P10;sb