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常熟理工学院电气与自动化工程学院 计算机控制技术 实验指导书 2012年2月 实验一、实验目的 、实验仪器 图1-1 矩阵键盘 对于矩阵键盘常用的扫描方法为线反转查询法。反转法的特点是：行线和列线都要通过上拉电阻接+5V，如图1-1所示（图中公共端要接上+5V），按键所在行号和列号分别由两步操作判定： 第一步，将行线编程为输出线，列线编程为输入线，并使输出线输出全“0”，则列线中电平由高到低的所在列为按键所在列。 第二步，将行线编程为输入线，列线编程为输出线，并使输出线输出全“0”，则行线中电平由高变到低的所在行为按键所在行。 反转法只要经过两步就能获得此按键所在的行列值。 2．实验内容、实验注意事项 ADC0809是CMOS工艺、采用逐次逼近法的8位A/D转换芯片，28引脚、双列直插式封装，由地址锁存与译码器、8路模拟开关、8位逐次A/D转换器和三态锁存输出缓冲器组成。实验仪中ADC0809芯片与单片机接口电路如图1-1所示。 工作过程：由ADDA、ADDB、ADDC三根地址线上的数值决定8路模拟输入中的1路进入8位A/D转换器；在地址锁存允许ALE引脚和启动信号START引脚加一个正脉冲，启动A/D转换；转换结束时，ADC0809的转换结束信号EOC引脚发出一个正脉冲，A/D转换值由三态锁存输出缓冲器暂存；在单片机发来输出允许控制信号OE后，三态门打开，A/D转换值经D7～D0进入单片机端口，完成一次A/D转换全过程。 图1-1 实验仪中ADC0809芯片与单片机接口电路 2.实验内容及步骤 （1）硬件连线 在实验台上从左向右依次排列Zigbee模块、ADC/I/O模块、ZYMCU02主机模块、显示与键盘模块，参照图1-1，按下表所示连接线路。 Zigbee模块 ADC/I/O模块8位并行AD ZYMCU02主机模块 显示与键盘模块 Vin IN1 ADD_A P3.5 ADD_B P3.6 ADD_C P3.7 ST P3.0 OC P3.2 OE P3.1 CLK1 ALE P0[0..7] LED4-[H..A] P2[0..7] LED4-[8..1] OUT[8..1] P1[0..7] 以上四个模块的电源接口分别与主台体上的电源接口一一对应连接，并注意共地，模块中有+5V、+15V、-15V电源，上电前注意检查连线。 特别提醒：（A）在ADC/I/O模块上8位并行AD中应将JP7中的第一针与IN1相连； （B）下载程序前P1端口不要接线，如果需要接线，程序下载完毕后再连线。 （2）用C语言编写程序段，将电压信号发生器产生的模拟量转换成数字量，并利用提供的显示程序，将采集的数字量以十六进制形式在LED上显示，调节电位器观察显示值的变化。 （3）将万用表接在电压信号发生器电压输出端，通过万用表观察并记录当输入电压（Vin）为0V、0.5V、1V、1.5V、2V、2.5V、3V时，LED的显示结果。将实验数据填入下表。 输入电压 0 V 0.5V 1V 1.5V 2V 2.5 V 3V 理论计算 结 果 LED显示 结 果 四、实验报告要求 实验报告书写的程序完整清晰。 2、思考题： （1）实验前事先用C语言编写程序段，与提供的显示程序段配合使用形成完整的程序，实现ADC0809通道1持续地采样显示。 （2）在A/D实验中比较理论计算结果和LED显示输出结果，并分析原因。 实验三 数/模转换实验 一、实验目的 1、学习了解数/模转换的基本原理； 2、熟悉D/A转换芯片DAC0832的性能； 3、掌握DAC0832与单片机的接口方法及C语言编程方法。 二、实验器材 1、PC机一台； 2、ZY12805B传感器检测技术综合实验台上的ADC/I/O模块、ZYMCU02主机模块； 3、示波器一台； 4、单片机程序下载器一块； 5、导线若干。 三、实验原理及步骤 1.实验原理 在工业控制中，计算机处理的结果常常需要转换为模拟信号，以驱动相应的执行机构，实现对被控对象的控制。这种将数字量转换为模拟量的过程称为数/摸转换（D/A）。 DAC0832是8位数/摸转换芯片，采用CMOS工艺和R-2RT形电阻解码网络，转换结果为一对差动电流I01和I02输出，其主要性能参数为：分辨率8位，单电压+5V～+15V，参考电压+10V～-10V，转换时间1μs，满刻度误差±1LSB，数据输入电平与TTL电平兼容。引脚定义： D0~D7：8位数据输入线；ILE：数据锁存允许信号，高电平有效；CS：输入寄存器选通信号，低电平有效；WR1：输入寄存器写选通信号，低电平有效；WR2：DAC寄存器写选通信号，低电平有效；XFER：数