AD和DA换论文.docVIP

1.题目背景与意义 1.题目背景与意义 1 1.1设计目的 2 1.2设计背景 2 2．设计题目介绍 2 2.1题目要求 2 2.2发挥部分 3 3.系统总体框架 3 3.1系统总体方案 3 3.2 基于计算机的原理框图 3 3．2系统总体框图 3 4.1硬件系统总体框图 4 4.2单片机部分 4 4.2.1 CPU的选择 4 4.2.2 8051芯片介绍 5 4.2.3基于80c51的最小系统 6 4.3 A/D转换部分 6 4.3.1 A/D芯片的选择 6 4.3.2 ADC0809芯片介绍 7 4.3.3 ADC0809主要特性 8 4.3.4 ADC0809工作过程 8 4.3.5 ADC0809与80c51的连接 9 4.4 D/A转换部分 9 4.4.1 D/A芯片的选择 9 4.4.2 DAC0832芯片介绍 10 4.4.3 DAC0832主要特性 11 4.4.4 DAC0832的工作方式 11 4.4.5 DAC0832与80c51的连接 12 4.5.调理电路部分 12 4.5.1调理电路原理 12 4.5.2 调理电路 14 4.6 LED显示部分 14 4.6.1显示电路原理 14 4.6.2显示电路 15 4.7.报警电路部分 15 4.7.1报警原理 15 4.7.2报警电路 16 4.8．与上位机通信接口电路设计 16 4.8.1 MAX-220标准介绍 16 4.8.2 MAX-220与80c51连接 17 4.9键盘部分 17 4.9.1键盘模块原理 17 4.9.2键盘电路 18 5系统软件设计 19 5.1主程序框图 19 5.2A/D转换部分 20 5.3 D/A转换部分 21 5.4键盘部分框图 22 5.5显示部分框图 23 5.6 数据转换程序框图 24 6 结论 25 参考文献…………………………………………………………………………………………..25 1.1设计目的 目前，信号的检测和控制根据其特性，有很多的检测和控制装置，甚至有成套的控制原理电路。此时我们做的信号检测与控制的装置，应该说是很低端的，但是这个课程设计的目的不只在于要求我们能设计出优秀、高端的产品，而且要求锻炼我们的综合能力。 做一个题目，不仅需要深刻理解该科目的知识，而且需要联系其它科目的知识。比如这次的《计算机控制技术》设计报告，它不仅运用了计算机方面的知识，而且也设计到了单片机、数电的知识。理论联系实践，从而锻炼了我们综合运用知识的能力。 1.2设计背景 在电子控制领域，数据的采集、处理与分析、输出贯穿于控制过程的始终，由于单片机面向测控领域的应用，被测量的温度、压力、流量、速度等非电物理量，需要经传感器先转换成连续变化的模拟电信号（电压或电流），再将连续变化的模拟量转换成离散的数字量，才能送计算机进行数值处理，反之，由计算机数值处理的数字量也必须经转换成模拟量，以实现连续变化的模拟量控制，故数据采集、处理、分析、输出的设计对计算机控制系统有着非常重要的意义。 2．设计题目介绍 2.1题目要求 本设计是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。标准电压/电流信号此处定为：0～5V/4～20mA (0～20mA)。 2.2发挥部分 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.系统总体框架 3.1系统总体方案 本课程设计是将理论应用于实际中，我所设计的是运用各种仪表及传感器检测锅炉汽包中的水位，压力，流量，温度等。然后，将得到的数据通过变送器输出0到5v或0到10mA的标准信号送入A/D转换器中，A/D转换器将标准信转换成机器码送入80c51单片机中。通过软件编程设定每种被测量的上下限值，由外围设备来实现数字量的显示以及报警。最后，将数字信号转换为模拟信号输出，再通过开关量来实现对阀门等的控制。 3.2 基于计算机的原理框图 图1 计算机控制原理图 3．2系统总体框图 图2 系统总体框图 4 系统硬件设计 4.1硬件系统总体框图 图3 硬件系统框图 4.2单片机部分 4.2.1 CPU的选择 由于80C51单片机具有价格便宜，易上手，抗干扰能力强，稳定性好等优点，且满足我所设计系统的条件，所以此次设计选用80C51单片机作为处理核心。 单片机最小系