計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)課設(shè)報(bào)告(編輯修改稿)
2025-05-11 05:58 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)計(jì)電路原理圖 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2021 題目背景與意義在自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)際工程中，經(jīng)常需要檢測(cè)被測(cè)對(duì)象的一些物理參數(shù)，如溫度、流量、壓力、速度等，這些參數(shù)都是模擬信號(hào)的形式。它們要由傳感器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換器變換成計(jì)算機(jī)能夠處理的信號(hào)。同樣，計(jì)算機(jī)控制外設(shè)，如電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、模擬調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，就需要將計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò) D/A 轉(zhuǎn)換器變換成外設(shè)能接受的模擬信號(hào)。 本次《計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)》課程設(shè)計(jì)的目的就是讓同學(xué)們?cè)诶碚搶W(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)完成一個(gè)涉及 MCS51 單片機(jī) A/D 和 D/A 多種資源應(yīng)用并具有綜合功能的小系統(tǒng)目標(biāo)板的設(shè)計(jì)與編程應(yīng)用，使我們不但能夠?qū)⒄n堂上學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，而且能夠?qū)﹄娮与娐?、電子元器件、等方面的知識(shí)進(jìn)一步加深認(rèn)識(shí)，同時(shí)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件編程、相關(guān)儀器設(shè)備的使用技能等方面得到較全面的鍛煉和提高。幫助同學(xué)們?cè)鲞M(jìn)對(duì)單片機(jī)的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)單片機(jī)理論方面的理解，從而更好的掌握單片機(jī)的內(nèi)部功能模塊的應(yīng)用以及 A/D 和D/A 功能的實(shí)現(xiàn)。使學(xué)生了解和掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)過(guò)程、方法及實(shí)現(xiàn)，為以后設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。32 設(shè)計(jì)題目介紹 設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的具有 A/D 和 D/A 功能的信號(hào)測(cè)控裝置。要求該信號(hào)測(cè)控裝置能夠接入典型傳感器、變送器信號(hào)，同時(shí)可輸出標(biāo)準(zhǔn)電壓/電流信號(hào)。并滿足抗干擾、通用性、安全性、性價(jià)比等原則性要求。標(biāo)準(zhǔn)電壓/電流信號(hào)定為：0～5V/4～20mA (0～20mA) 設(shè)計(jì)意義通過(guò)設(shè)計(jì)此信號(hào)測(cè)控裝置，加深對(duì)控制系統(tǒng)的理解，全面掌握所學(xué)的知識(shí)并靈活運(yùn)用起來(lái)。43 系統(tǒng)總體框架8051穩(wěn)壓電源 顯示模塊模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 鍵盤(pán)模塊聲光報(bào)警數(shù)模轉(zhuǎn)換 模塊模擬量輸出模擬量輸入圖 1 系統(tǒng)總體框架圖54 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)選型 由于 80C51 單片機(jī)采用的是 CHMOS 工藝，高速度、高密度、低功耗，具有價(jià)格便宜、易上手、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，且滿足我所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)要求的條件，所以此次設(shè)計(jì)選用 80C51 單片機(jī)作為處理核心。其結(jié)構(gòu)如圖 2所示：XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9U180C51圖 2 80C51 結(jié)構(gòu) AT89C51 功能介紹：Vss(20 腳) : 接地。VCC（40 腳） : 主電源+5V。XTAL1（19 腳）:接外部晶體的一端。在片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器的輸入端。對(duì)于 CHMOS 單片機(jī)，此引腳作為驅(qū)動(dòng)端。XTAL2（18 腳）: 接外部晶體的另一端。在片內(nèi)它是一個(gè)振蕩電路反相放大器的輸出端，振蕩電路的頻率是晶體振蕩頻率。對(duì)于 CHMOS 單片機(jī)，此引腳應(yīng)懸浮。RST（9 腳） : 單片機(jī)剛接上電源時(shí)，其內(nèi)部各寄存器處于隨機(jī)狀態(tài)，在該腳輸入 24 個(gè)時(shí)鐘周期寬度以上的高電平將使單片機(jī)復(fù)位（RESET） 。PSEN（29 腳）: 外 ROM 讀選通信號(hào)。ALE/PROG（30 腳）: 地址鎖存允許/片內(nèi) EPROM 編程脈沖。EA/VPP（31 腳）: 當(dāng) EA 端輸入高電平時(shí)，CPU 從片內(nèi)程序存儲(chǔ)器地址0000H 單元開(kāi)始執(zhí)行程序。當(dāng)?shù)刂烦?4KB 時(shí)，將自動(dòng)執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器的程序。當(dāng) EA 輸入低電平時(shí)，CPU 僅訪問(wèn)片外程序存儲(chǔ)器。輸入/輸出引腳：（1）— (39 腳—32 腳) 作為數(shù)據(jù)總線（2）— （1 腳 —8 腳）6（3）— （26 腳 —21 腳）（4）— （10 腳 —17 腳）具有第二功能，用于特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào)，屬控制總線。 晶振電路單片機(jī)是一種時(shí)序電路，必須供給脈沖信號(hào)才能正常工作，所以在 XTAL1 XTAL2 引腳接入一個(gè)振蕩電路，電路如圖 3 所示：圖 3 晶振電路 復(fù)位電路單片機(jī)系統(tǒng)中需要一個(gè)硬件復(fù)位電路，用于用戶的手動(dòng)復(fù)位，80C51 是高電平復(fù)位有效。最簡(jiǎn)單的復(fù)位電路由一個(gè)電阻、一個(gè)電解電容、一個(gè)按鈕形成，電路如圖 4 所示：7圖 4 復(fù)位電路圖 5 8051 單片機(jī)最小
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