《計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 第2版》(實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)) 實(shí)驗(yàn)一 模擬量輸入輸出通道實(shí)驗(yàn)(C)

實(shí)驗(yàn)一模擬量輸入輸出通道實(shí)驗(yàn)（C51）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、了解A/D、D/A轉(zhuǎn)換的基本原理。2、了解A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809、D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832的性能及編程方法。3、掌握過(guò)程通道中A/D轉(zhuǎn)換與D/A轉(zhuǎn)換與計(jì)算機(jī)的接口方法。4、了解計(jì)算機(jī)如何進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及輸出控制。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)算機(jī)1臺(tái)；締造者系統(tǒng)1套：CPU掛箱、8031CPU模塊；萬(wàn)用表1塊；示波器1臺(tái)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一）、A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的ADC0809做A/D轉(zhuǎn)換器，實(shí)驗(yàn)箱上的電位器提供模擬電壓信號(hào)輸入，編制程序，實(shí)現(xiàn)每隔2秒進(jìn)行一次將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，用數(shù)碼管顯示模擬量轉(zhuǎn)換的結(jié)果。1、實(shí)驗(yàn)電路：如圖1圖12、實(shí)驗(yàn)接線：1）0809的片選信號(hào)CS0809接CS0。2）電位器的輸出信號(hào)AN0接0809的ADIN1。3、實(shí)驗(yàn)參考程序#include<reg51.h>#include<absacc.h>#defineINT8Uunsignedchar#defineINT16Uunsignedint#defineValDBYTE[0x35]#defineRAM8279XBYTE[0X0CFE9]#defineDATA8279XBYTE[0X0CFE8]#defineADC0809XBYTE[0X0CFA0]INT8UcodeSEG_CODE[]={0x3f,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};voiddelay1_ms(INT8Ux){INT8Ut;while(x--)for(t=0;t<120;t++);}voidmain(){ INT8UADvalue,AD1,AD2,AD3; while(1){ADC0809=1;//startADdelay1_ms(10);//delayADvalue=ADC0809;Val=ADvalue;AD1=ADvalue/100; //baiweiAD2=ADvalue%100/10;//shiweiAD3=ADvalue%10;//geweiRAM8279=0x90;DATA8279=SEG_CODE[AD1];delay1_ms(10);DATA8279=SEG_CODE[AD2];delay1_ms(10);DATA8279=SEG_CODE[AD3];delay1_ms(10);}}4、實(shí)驗(yàn)步驟1）從系統(tǒng)“開(kāi)始”菜單進(jìn)入“所有程序”，在“所有程序”中選擇“WindowsVirtualPC”,點(diǎn)擊“WindowsXPMode”進(jìn)入虛擬機(jī)系統(tǒng)。2）根據(jù)接線圖接線，并運(yùn)行EL型（8051）教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，建立上位計(jì)算機(jī)與締造者系統(tǒng)的通信連接。（串口選擇COM2；波特率選擇9600；點(diǎn)擊屏幕中對(duì)話框確定后立刻按下設(shè)備上的復(fù)位鍵RST，若設(shè)備上的數(shù)碼管顯示C則表示通信成功。）3）新建一個(gè)匯編文件（點(diǎn)擊工具欄上的字母A,若程序用單片機(jī)C語(yǔ)言編寫(xiě)，則點(diǎn)擊工具欄上的字母C），輸入C51源程序，編譯成功后，選擇調(diào)試-運(yùn)行。4）用萬(wàn)用表測(cè)量電位器電壓，依次調(diào)節(jié)電位器旋鈕，并使數(shù)碼管從一個(gè)較小的數(shù)開(kāi)始變化。記錄表格1。表1A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表序號(hào)電位器電壓（V）理論計(jì)算的AD轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)字量（十進(jìn)制）數(shù)碼管顯示值（十進(jìn)制）理論計(jì)算與實(shí)際顯示值相對(duì)誤差12345678910二)、D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)利用DAC0832，編制程序產(chǎn)生波形信號(hào)。循環(huán)產(chǎn)生鋸齒波、三角波各10周期；波形的VP-P峰峰值為4V。要求DAC0832工作方式為單緩沖方式。1、實(shí)驗(yàn)電路：如圖2圖22、實(shí)驗(yàn)接線DAC0832的片選CS0832接CS1，輸出端OUT接示波器探頭信號(hào)表筆，接地端GND接示波器地線夾子。DS2.3腳用跳線冒短接(單緩沖方式).DS1.2腳用跳線冒短接(雙緩沖方式)。3、實(shí)驗(yàn)參考程序1）產(chǎn)生鋸齒波程序：#include<reg51.h>#include<absacc.h>#defineINT8Uunsignedchar#defineINT16Uunsignedint#defineDAC0832XBYTE[0X0CFA8]voiddelay_ms(INT8Ux){INT8Ut;while(x--)for(t=0;t<1;t++);}voidmain(){INT8Ui;while(1){for(i=0;i<255;i++)//{DAC0832=i;delay_ms(1);}}}2）產(chǎn)生三角波程序:#include<reg51.h>#include<absacc.h>#defineINT8Uunsignedchar#defineINT16Uunsignedint#defineDAC0832XBYTE[0X0CFA8]voiddelay_ms(INT8Ux){INT8Ut;while(x--)for(t=0;t<1;t++);}voidmain(){INT8Ui;while(1){for(i=0;i<255;i++)//zhengbanzhou{DAC0832=i;delay_ms(1);}for(i=255;i>0;i--)//fubanzhou{DAC0832=i;delay_ms(1);}}}4、實(shí)驗(yàn)步驟1）從系統(tǒng)“開(kāi)始”菜單進(jìn)入“所有程序”，在“所有程序”中選擇“WindowsVirtualPC”,點(diǎn)擊“WindowsXPMode”進(jìn)入虛擬機(jī)系統(tǒng)。2）根據(jù)接線圖接線，并運(yùn)行EL型（8051）教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，建立上位計(jì)算機(jī)與締造者系統(tǒng)的通信連接。（串口選擇COM2；波特率選擇9600；點(diǎn)擊屏幕中對(duì)話框確定后立刻按下設(shè)備上的復(fù)位鍵RST，若設(shè)備上的數(shù)碼管顯示C則表示通信成功。）3）輸入產(chǎn)生鋸齒波、三角波的C51源程序，編譯連接成功后運(yùn)行。4）記錄示波器顯示的波形曲線，讀數(shù)，填入表2。表2波形產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表鋸齒波周期（ms）\頻率(Hz)峰峰值Vp-p(V)三角波周期（ms）\頻率(Hz)峰峰值Vp-p(V)三)、A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果控制D/A輸出信號(hào)頻率實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求：1）利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的ADC0809做A/D轉(zhuǎn)換器，實(shí)驗(yàn)箱上的電位器提供模擬電壓信號(hào)輸入，編制程序，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，用數(shù)碼管顯示模擬量轉(zhuǎn)換的結(jié)果（十進(jìn)制）。2）利用DAC0832，編制程序產(chǎn)生頻率受A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果控制的波形。波形為由鋸齒波、三角波各20個(gè)周期構(gòu)成的循環(huán)波形。3）當(dāng)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)箱上的電位器，A/D顯示的結(jié)果相應(yīng)發(fā)生變化，D/A產(chǎn)生的鋸齒波和三角波頻率也隨之改變。4）要求單片機(jī)判斷處理AD轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)采用查詢方式。DAC0832工作方式為雙緩沖方式。1、實(shí)驗(yàn)電路：如圖1及圖22、實(shí)驗(yàn)接線1）0809的片選信號(hào)CS0809接CS0。電位器的輸出信號(hào)AN0接0809的ADIN0。3)EOC接P3.2/INT0。4）DAC0832的片選CS0832接CS1，輸出端DAOUT接示波器探頭信號(hào)表筆，接地端GND接示波器地線夾子。雙緩沖工作方式(DS1.2腳用跳線冒短接)(為保證在顯示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí)D/A輸出波形不變，DAC0832要處于雙緩沖工作方式，以保證在寫(xiě)數(shù)據(jù)到8279的寄存器時(shí)，DAC0832數(shù)據(jù)鎖存，不受數(shù)據(jù)總線上數(shù)據(jù)的變化而發(fā)生變化。)3、實(shí)驗(yàn)參考程序1）頻率受控鋸齒波程序：#include<reg51.h>#include<absacc.h>#defineINT8Uunsignedchar#defineINT16Uunsignedint#defineValDBYTE[0x35]#defineRAM8279XBYTE[0X0CFE9]#defineDATA8279XBYTE[0X0CFE8]#defineADC0809XBYTE[0X0CFA0]#defineDAC08321XBYTE[0X0CFA8]#defineDAC08322XBYTE[0X0CFA9]INT8USEG_CODE[]={0x3f,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};sbitEOC=P3^2;voiddelay_ms(INT8Ux){INT8Ut; while(x--) for(t=0;t<1;t++); } INT8UADvalue=0,AD1=0,AD2=0,AD3=0,i;main(){ RAM8279=0x90; DATA8279=SEG_CODE[AD1]; delay_ms(1); DATA8279=SEG_CODE[AD2]; delay_ms(1); DATA8279=SEG_CODE[AD3]; delay_ms(1); while(1){ ADC0809=1;//startAD while(!EOC);//waitADCfinish Val=ADC0809;//readADresultAD1=Val/100; //highAD2=Val%100/10;//middleAD3=Val%10;//lowDAC08321=Val;//D/AstartDAC08322=Val;//D/AstartRAM8279=0x90;//displayDATA8279=SEG_CODE[AD1];delay_ms(1);DATA8279=SEG_CODE[AD2];delay_ms(1);DATA8279=SEG_CODE[AD3];delay_ms(1);for(i=Val;i<255;i++)//generatewave { DAC08321=i; DAC08322=i; delay_ms(1); } }}2）頻率受控三角波程序：#include<reg51.h>#include<absacc.h>#defineINT8Uunsignedchar#defineINT16Uunsignedint#defineValDBYTE[0x35]#defineRAM8279XBYTE[0X0CFE9]//controlregister#defineDATA8279XBYTE[0X0CFE8]//dataregister#defineADC0809XBYTE[0X0CFA0]//ADCaddress#defineDAC08321XBYTE[0X0CFA8]//firstregisteraddress#defineDAC08322XBYTE[0X0CFA9]//secondregisteraddressINT8USEG_CODE[]={0x3f,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};//commoncathodesbitEOC=P3^2;voiddelay_ms(INT8Ux){INT8Ut;while(x--)for(t=0;t<1;t++);}INT8UADvalue=0,AD1=0,AD2=0,AD3=0,i;main(){ RAM8279=0x90; DATA8279=SEG_CODE[AD1]; delay_ms(1); DATA8279=SEG_CODE[AD2]; delay_ms(1); DATA8279=SEG_CODE[AD3]; delay_ms(1); while(1){ ADC0809=1;//startAD while(!EOC);//waitADCfinish Val=ADC0809;//readADresultAD1=Val/100; //highAD2=Val%100/10;//middleAD3=Val%10;//lowDAC08321=Val;//D/AstartDAC08322=Val;//D/AstartRAM8279=0x90;//displayDATA8279=SEG_CODE[AD1];delay_ms(1);DATA8279=SEG_CODE[AD2];delay_ms(1);DATA8279=SEG_CODE[AD3];delay_ms(1);for(i=Val;i<255;i++)//generatewave { DAC08321=i; DAC08322=i; delay_ms(1); } for(i=255;i>Val;i--) { DAC08321=i; DAC08322=i; delay_ms(1); } }}4、實(shí)驗(yàn)步驟1）從系統(tǒng)“開(kāi)始”菜單進(jìn)入“所有程序”，在“所有程序”中選擇“WindowsVirtualPC”,點(diǎn)擊“WindowsXPMode”進(jìn)入虛擬機(jī)系統(tǒng)。2）根據(jù)接線圖接線，并運(yùn)行EL型（8051）教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，建立上位計(jì)算機(jī)與締造者系統(tǒng)的通信連接。（串口選擇COM2；波特率選擇9600；點(diǎn)擊屏幕中對(duì)話框確定后立刻按下設(shè)備上的復(fù)位鍵RST，若設(shè)備上的數(shù)碼管顯示C則表示通信成功。）3）輸入頻率受控波形生成的C51源程序，編譯連接成功后運(yùn)行。4）依次調(diào)節(jié)電位器旋鈕，并使數(shù)碼管顯示為一個(gè)較小的值開(kāi)始。記錄數(shù)碼管顯示值，及相應(yīng)示波器顯示的波形曲線，計(jì)算鋸齒波和三角波曲線的Vp-p電壓及顯示波形的周期和頻率并填入表3。表3頻率受控波形實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表序號(hào)數(shù)碼管顯示值鋸齒波的Vp-p（V）鋸齒波頻率值（Hz）