計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

1、實(shí)驗(yàn)一：過(guò)程接口板設(shè)計(jì)上機(jī)報(bào)告班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)16路的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)二、實(shí)驗(yàn)要求1、輸入信號(hào)為0-5V;用查詢(xún)法讀取A/D的轉(zhuǎn)換數(shù)2、Protel軟件畫(huà)出該數(shù)據(jù)采集板的原理線(xiàn)路圖。3、簡(jiǎn)要說(shuō)明設(shè)計(jì)思路以及所采用的芯片。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、芯片選擇與功能說(shuō)明ADC0809八位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器是一種單片CMOS器件，包括8位模擬轉(zhuǎn)換器、8通道轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和與微處理器兼容的控制邏輯。8路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)能直接聯(lián)通8個(gè)單端模擬信號(hào)中的任意一個(gè)。ADC0809的引腳圖及51單片機(jī)引腳圖如下:MARIroc地QECLK*FCND7X IN；f77 r口叫pi.c d二Ll vcc26n 1Mlp

2、i j t pi.a utFD.O I ADQk U POJ iADI)25口 N M JA.a?l血口？Z) AOtJIipi.4 q5 p?.3 讀口卻AIX24八$ t4：j PO.t |OR OX23 ADIKpreT34QC 1ADD)pi，933：! PO b ES!221LftBT 口h21 (MSHi口皿內(nèi),uPJ 1I IAMh EAjvPP! *LEfPR5G20二/qlUTT)P3 11:h mtHE戶(hù)3 :1J才占Ll l»2rF A川14P3- 4 q142TI XU"LlF3.4 d182SLw17 (I SH1*1 r -ITT41 P7 J

3、WAT n16-vRlFATALJia192372 F2 2 (A10|；1 FN 1 從事 115ZtD,Oho .fl ”5附2K90ADC0809管腳圖及51單片機(jī)芯片管腳圖ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器的引腳功能：IN0IN7: 8路模擬量輸入。A、B、C: 3位地址輸入，3個(gè)地址輸入端的不同組合選擇八路模擬量輸入ALE: 地址鎖存啟動(dòng)信號(hào)，在 ALE 的上升沿，將A 、 B 、 C 上的通道地址鎖存到內(nèi)部的地址鎖存器。D0D7:八位數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果由這8根線(xiàn)傳送給單片機(jī)。OE:允許輸出信號(hào)。當(dāng)OE=1時(shí)，即為高電平，允許輸出鎖存器輸出數(shù)據(jù)。START:啟動(dòng)信號(hào)輸入端，START為

4、正脈沖，其上升沿清除 ADC0808的內(nèi) 部的各寄存器，其下降沿啟動(dòng) A/D 開(kāi)始轉(zhuǎn)換。EOC:轉(zhuǎn)換完成信號(hào)，當(dāng)EOC上升為高電平時(shí)，表明內(nèi)部 A/D轉(zhuǎn)換已完成。CLK:時(shí)鐘輸入信號(hào)，0809的時(shí)鐘頻率范圍在 101200kHz,典型值為 640kHz。當(dāng) ALE 為高電平時(shí)，通道地址輸入到地址鎖存器中，下降沿將地址鎖存并譯碼，在 START 上升沿時(shí)所有的內(nèi)部寄存器清零，在下降沿時(shí)，開(kāi)始進(jìn)入A/D裝換，此期間START應(yīng)保持低電平。在START下降沿后10us左右，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)變?yōu)榈碗娖剑?EOC 為低電平時(shí)，表示正在轉(zhuǎn)換，在高電平時(shí)，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。 OE 為低電平時(shí)，表示正在轉(zhuǎn)換，為高電平

5、時(shí)，允許轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出。ADC0809 的主要性能：逐次比較型 CMOS工藝制造單電源供電 無(wú)需零點(diǎn)和滿(mǎn)刻度調(diào)整 具有三態(tài)鎖存輸出緩沖器，輸出與 TTL兼容 易與各種微控制器接口 具有鎖存控制的8路模擬開(kāi)關(guān) 分辨率：8位 功耗：15mW 最大不可調(diào)誤差小于± 1LSB 轉(zhuǎn)換時(shí)間128us 轉(zhuǎn)換精度：± 0.4% ADC0809沒(méi)有內(nèi)部時(shí)鐘，必須由外部提供，具范圍為101280kHZ,典型的時(shí)鐘頻率為640kHZ。3、設(shè)計(jì)流程本設(shè)計(jì)為16路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，本文著重介紹該系統(tǒng)組成和硬件設(shè)計(jì)，本設(shè) 計(jì)的主要組成如下：第一步：信號(hào)調(diào)理電路第二步：16路模擬信號(hào)的產(chǎn)生與A/D轉(zhuǎn)換器第三步

6、：發(fā)送端的數(shù)據(jù)采集與傳輸控制器第四步：人機(jī)通道的接口電路第五步：數(shù)據(jù)傳輸接口電路主程序流程圖LED4、設(shè)計(jì)結(jié)果（提交線(xiàn)路圖）由于ADC0809無(wú)片內(nèi)時(shí)鐘，時(shí)鐘信號(hào)有51單片機(jī)的ALE信號(hào)經(jīng)D觸發(fā)器 二分頻后獲得。此外，由于ADC0809內(nèi)部設(shè)有地址鎖存器，所以通道地址由 P0 口的低3位直接與ADC0809的A B C相連。通道基本地址為0000H0007H。其 對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所?。篈DC0809f 51單片機(jī)的接口方法：ADC0809f 51單片機(jī)的接口有3種形式，分別是查詢(xún)方式、中斷方式和延 時(shí)等待方式，本題中選用查詢(xún)接口方式。由于ADC080新片內(nèi)時(shí)鐘，時(shí)鐘信號(hào)時(shí)可由單片機(jī)的ALE信號(hào)經(jīng)

7、D觸發(fā)器二 分頻后獲得。ALE引腳的脈沖頻率是8051時(shí)鐘頻率的1/6.該題目中單片機(jī)時(shí)鐘地址碼輸入通道CBA000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7頻率采用6MHz則ALE輸出的頻率是1MHz二分頻后為500KHz;符合ADC0809對(duì)頻率的要求。由于ADC080的部沒(méi)有地址鎖存器，所以通道地址有 P0 口的低3位直接與 ADC0809勺A,B,C相連。通道基本地址為 0000H0007H控制信號(hào)：將P2.7作為片選信號(hào)，在啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換時(shí)。由單片機(jī)的寫(xiě)信號(hào) 和P2.7控制ADC的地址鎖存和啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。由于 ALE和START!在一起，

8、因此 ADC0809t鎖存通道地址的同時(shí)也啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí)，用單片機(jī)的讀信號(hào) RD和P2.7引腳經(jīng)或非門(mén)后，產(chǎn)生正脈沖作為OE信號(hào)用一打開(kāi)三態(tài)輸出鎖存器通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深刻的了解到了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的原理、構(gòu)成部分和數(shù) 據(jù)采集系統(tǒng)和電氣工程及其自動(dòng)化之間的緊密聯(lián)系，該系統(tǒng)可以采集的發(fā)電廠運(yùn)行數(shù)據(jù)包括電氣參數(shù)和非電氣參數(shù)兩類(lèi)。在此次課程設(shè)計(jì)當(dāng)中學(xué)到了很多東西， 特別是用protel軟件繪制原理圖，要求細(xì)心布置圖局并自己制作元器件80C51、74LS373、8155、ADC0809確實(shí)對(duì)自己專(zhuān)業(yè)的理論知識(shí)和實(shí)踐的結(jié)合有了很大的 幫助，對(duì)我個(gè)人而言確實(shí)受益匪淺。本次課程設(shè)計(jì)是一個(gè)由80C51控制的A/D數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，這卡上對(duì)應(yīng)有 8個(gè)通道0到5V的模擬電壓采集的能力，要求用鍵盤(pán)選擇轉(zhuǎn)換通道。在以上的 設(shè)計(jì)里，基本滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)需