计算机控制系统课设报告.pdfVIP

1题目背景与意义

1.1设计意义和目的

设计一个基于单片机的具有A/D和D/A功能的信号测控装置。要求该信号测

控装置能够接入典型传感器、变送器信号，同时可输出标准电压/电流信号。并

满足抗干扰、通用性、安全性、性价比等原则性要求。

2设计题目介绍

2.1题目

基于C51单片机，设计一个具有A/D和D/A功能的信号测控装置，将传感器输

入的模拟量转化成数字量并用LED显示出来，再将数字量转化成标准的模拟信

号。其中，键盘控制多传感器中的一个输入。

具体设计步骤：

（1）总体设计框图

（2）A/D转换设计

（3）D/A转换设计

（4）显示设计

（5）键盘设计

（6）上位机通讯

（7）软件设计

2.2设计报告内容安排

2.2.1基本设计安排

1)充分理解题目要求，确定方案。

2)合理选择器件型号。

3)用1号图纸1张或者采用Proteus软件画出电原理图。

4)用1号图纸1张画出软件结构框图。

5)写出设计报告，对课程设计成品的功能进行介绍及主要部分进行分析与

说明。

6)每天写出工作日记。

2.2.2发挥设计安排：

1

1)可将系统扩展为多路。可在此系统中扩展键盘、显示（LCD/LED）、与上

位机通讯功能。

2)完成以上基本设计部分之后，可以运用Proteus仿真软件对设计结果进

行相应的编程和仿真，调试测控系统并观察其运行结果(可以分部分完成)。

3硬件设计

3.1总体设计框图

总体设计框图如图2-1。

图3-1总体设计框图

3.2模块设计

3.2.1A/D转换设计

3.2.1.1芯片选用

A/D转换器的作用是将输入的模拟电压数字化。A/D转换芯片很多，A/D转换芯

片选择主要是根据系统的转换精度和转换速度两个技术参数确定的。基于抗干

扰、通用性、安全性、性价比等原则性要求的综合考虑，选用芯片ADC0808。

ADC0808概述

ADC0808是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模/数转换的器件。

其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只

选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。ADC0808是CMOS单片型逐

次逼近式A／D转换器，它有8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、

8位开关树型A/D转换器。

2

3.2.1.2ADC0808工作原理

（1）引脚功能（外部特性）

ADC0808芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图3-2所示。

图3-2ADC0808管脚图

各引脚功能如下：

1～5，26～28（IN0～IN7）：8路模拟量输入端。

8，14，15，17～21：8位数字量输出端。

22（ALE）：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。

6（START）：A／D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）

使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。

7（EOC）：A／D转换结束信号，输出，当A／D转换结束时，此端输出一

个高电平（转换期间一直为低电平）。

9（OE）：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A／D转换结束时，此

端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。

10（CLK）：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。

12（VREF（+））、16（VREF（-））：参考电压输入端

11（Vcc）：主电源输入端。

13（GND）：地。

23～25（ADDA、ADDB、ADDC）：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中

的一路。

（2）极限参数

分辨率：8。

转换时间：100μs。

转换路数：8。

时钟频率：≤750kHz

电源电压（Vcc）：6.5V