东北电力学动化计算机控制系统课程设计文
1题目背景意义
计算机控制系统门技术性应性强学科实验课教环节极重环节硬件扩展接口应编程方法程序调试离开实验课教学果切实认真抓学生实践技锻炼功夫单课堂理课学势必出现理实践脱节学应脱节局面
计算机控制系统课程设计目学理学基础通完成涉MCS51单片机ADDA种资源应具综合功系统目标板设计编程应学生够课堂学理知识实际应结合起够电子电路电子元器件等方面知识进步加深认识时系统设计软件编程相关仪器设备技等方面较全面锻炼提高
2 设计题目介绍
设计基单片机具ADDA功信号测控装置求该信号测控装置够接入典型传感器变送器信号时输出标准电压电流信号满足抗干扰通性安全性性价等原性求
标准电压电流信号处定：0～5V4～20mA (0～20mA
21发挥部分
1) 系统扩展路系统中扩展键盘显示（LCDLED）位机通讯功
2) 完成基设计部分运Protues仿真软件设计结果进行相应编程仿真调试测控系统观察运行结果(分部分完成)
3 系统总体框架
图1总体框图
4 系统硬件设计
41 AT89C52
411 AT89C52工作特性
片程序存储器含8KBFlash程序存储器擦写寿命1000次
片数存储器含256字节RAM
具32根编程IO口线
具3编程定时器
中断系统具8中断源6中断矢量2级优先权中断结构
串行口具全双工编程串行通信口
具数指针DPTR
低功耗工作模式空闲模式掉电模式
具编程3级程序锁定位
AT89C52工作电源电压5（1+02）V典型值5V
AT89C52高工作频率24MHz
412 AT89C52电路
图2 AT89C52电路图
42 ADC0809
421 ADC0809概述
ADC08098位逐次逼式AD转换器部8通道路开关根址码锁存译码信号选通8路模拟输入信号中进行AD转换目前国应广泛8位通AD芯片
422 ADC0809特性
1）8路输入通道8位AD转换器分辨率8位
2）具转换起停控制端
3）转换时间100μs(时钟640kHz时)130μs（时钟500kHz时）
4）单+5V电源供电
5）模拟输入电压范围0～+5V需零点满刻度校准
6）工作温度范围40～+85摄氏度
7）低功耗约15mW
423 ADC0809部结构
ADC0809CMOS单片型逐次逼式AD转换器部结构图3示8路模拟开关址锁存译码器较器8位开关树型AD转换器逐次逼寄存器逻辑控制定时电路组成
图3 ADC0809部结构图 图4 ADC0809引脚图
图5 ADC0809 AT89S52 连接电路
43 DAC0832
431 DAC832特性参数
* 分辨率8位
* 电流稳定时间1us
* 单缓双缓直接数字输入
* 需满量程调整线性度
* 单电源供电（+5V～+15V）
* 低功耗20mW
432 DAC0832工作方式引脚图
根DAC0832数锁存器DAC寄存器控制方式DAC0832三种工作方式：直通方式单缓方式双缓方式
DAC0832引脚图图6示
DC0832采样频率八位DA转换芯片集成电路两级输入寄存器DAC0832芯片具备双缓单缓直通三种输入方式便适种电路需(求路DA异步输入步转换等)芯片应广泛关DAC0832应重资料见图： DA转换结果采电流形式输出需相应模拟电压信号通高输入阻抗线性运算放器实现运放反馈电阻通RFB端引片固电阻外接DAC0832逻辑输入满足TTL电直接TTL电路微机电路连接
图6 DA转换器引脚图
433 DAC0832数模转换图
图7 DAC0832数模转换图
44 MAX7219
MAX|X7219MAX7221种集成化串行输入输出阴极显示驱动器连接微处理器8位数字7段数字LED显示连接条线图显示器者64独立LED
4．42 MAX7219功特性
1 10MHz连续串行口
2 独立LED段控制
3 数字译码非译码选择
4 150μA低功耗关闭模式
5 亮度数字模拟控制
6 高电压中断显示
7 阴极LED显示驱动
8 限制回转电流段驱动减少EMI（MAX7221）
9 SPI QSPI MICROWIRE串行接口（MAX7221）
10 24脚 DIP SO 封装
45 LED显示
图9 MAX72198位LED显示电路实例图5中单片机89C52P10P11分接MAX7219串行数输入端DIN时钟信号CLK P1作LOAD信号电阻R根LED选值范围7KΩ～ 60KΩ间
图8 MAX7219 应电路
5系统软件设计
图9系统软件框图
6结
通次设计加深计算机控制系统门课解查资料程中解种芯片作特点尤单片机解懂已学知识运实际中加深课知识理解学课中学知识
设计程中克服种困难解科研艰辛培养查阅资料学力学力适应力提高
参考文献
[1] 立民单片机应技术选编北京航空航天学出版社1994电子园51单片机学网l U5m4M+S`w`9Pw
[2] 王修刘祖单片机接口技术复旦学出版社 1995
[3qJkQMk u i_03] 潘新民微型计算机控制技术民邮电出版社 1987电子园51单片机学网}|R at
[4] 徐君毅单片微型计算机原理应海：海科学技术出版社1988
[5] 陈粤初单片机应系统设计实践北京：北京航空航天学出版社1991
[6] 李华 MCS51系列单片机实接口技术北京：北京航空航天学出版社1993
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1题目背景意义
计算机控制系统门技术性应性强学科实验课教环节极重环节硬件扩展接口应编程方法程序调试离开实验课教学果切实认真抓学生实践技锻炼功夫单课堂理课学势必出现理实践脱节学应脱节局面
计算机控制系统课程设计目学理学基础通完成涉MCS51单片机ADDA种资源应具综合功系统目标板设计编程应学生够课堂学理知识实际应结合起够电子电路电子元器件等方面知识进步加深认识时系统设计软件编程相关仪器设备技等方面较全面锻炼提高
2 设计题目介绍
设计基单片机具ADDA功信号测控装置求该信号测控装置够接入典型传感器变送器信号时输出标准电压电流信号满足抗干扰通性安全性性价等原性求
标准电压电流信号处定：0～5V4～20mA (0～20mA
21发挥部分
1) 系统扩展路系统中扩展键盘显示（LCDLED）位机通讯功
2) 完成基设计部分运Protues仿真软件设计结果进行相应编程仿真调试测控系统观察运行结果(分部分完成)
3 系统总体框架
图1总体框图
4 系统硬件设计
41 AT89C52
411 AT89C52工作特性
片程序存储器含8KBFlash程序存储器擦写寿命1000次
片数存储器含256字节RAM
具32根编程IO口线
具3编程定时器
中断系统具8中断源6中断矢量2级优先权中断结构
串行口具全双工编程串行通信口
具数指针DPTR
低功耗工作模式空闲模式掉电模式
具编程3级程序锁定位
AT89C52工作电源电压5（1+02）V典型值5V
AT89C52高工作频率24MHz
412 AT89C52电路
图2 AT89C52电路图
42 ADC0809
421 ADC0809概述
ADC08098位逐次逼式AD转换器部8通道路开关根址码锁存译码信号选通8路模拟输入信号中进行AD转换目前国应广泛8位通AD芯片
422 ADC0809特性
1）8路输入通道8位AD转换器分辨率8位
2）具转换起停控制端
3）转换时间100μs(时钟640kHz时)130μs（时钟500kHz时）
4）单+5V电源供电
5）模拟输入电压范围0～+5V需零点满刻度校准
6）工作温度范围40～+85摄氏度
7）低功耗约15mW
423 ADC0809部结构
ADC0809CMOS单片型逐次逼式AD转换器部结构图3示8路模拟开关址锁存译码器较器8位开关树型AD转换器逐次逼寄存器逻辑控制定时电路组成
图3 ADC0809部结构图 图4 ADC0809引脚图
图5 ADC0809 AT89S52 连接电路
43 DAC0832
431 DAC832特性参数
* 分辨率8位
* 电流稳定时间1us
* 单缓双缓直接数字输入
* 需满量程调整线性度
* 单电源供电（+5V～+15V）
* 低功耗20mW
432 DAC0832工作方式引脚图
根DAC0832数锁存器DAC寄存器控制方式DAC0832三种工作方式：直通方式单缓方式双缓方式
DAC0832引脚图图6示
DC0832采样频率八位DA转换芯片集成电路两级输入寄存器DAC0832芯片具备双缓单缓直通三种输入方式便适种电路需(求路DA异步输入步转换等)芯片应广泛关DAC0832应重资料见图： DA转换结果采电流形式输出需相应模拟电压信号通高输入阻抗线性运算放器实现运放反馈电阻通RFB端引片固电阻外接DAC0832逻辑输入满足TTL电直接TTL电路微机电路连接
图6 DA转换器引脚图
433 DAC0832数模转换图
图7 DAC0832数模转换图
44 MAX7219
MAX|X7219MAX7221种集成化串行输入输出阴极显示驱动器连接微处理器8位数字7段数字LED显示连接条线图显示器者64独立LED
4．42 MAX7219功特性
1 10MHz连续串行口
2 独立LED段控制
3 数字译码非译码选择
4 150μA低功耗关闭模式
5 亮度数字模拟控制
6 高电压中断显示
7 阴极LED显示驱动
8 限制回转电流段驱动减少EMI（MAX7221）
9 SPI QSPI MICROWIRE串行接口（MAX7221）
10 24脚 DIP SO 封装
45 LED显示
图9 MAX72198位LED显示电路实例图5中单片机89C52P10P11分接MAX7219串行数输入端DIN时钟信号CLK P1作LOAD信号电阻R根LED选值范围7KΩ～ 60KΩ间
图8 MAX7219 应电路
5系统软件设计
图9系统软件框图
6结
通次设计加深计算机控制系统门课解查资料程中解种芯片作特点尤单片机解懂已学知识运实际中加深课知识理解学课中学知识
设计程中克服种困难解科研艰辛培养查阅资料学力学力适应力提高
参考文献
[1] 立民单片机应技术选编北京航空航天学出版社1994电子园51单片机学网l U5m4M+S`w`9Pw
[2] 王修刘祖单片机接口技术复旦学出版社 1995
[3qJkQMk u i_03] 潘新民微型计算机控制技术民邮电出版社 1987电子园51单片机学网}|R at
[4] 徐君毅单片微型计算机原理应海：海科学技术出版社1988
[5] 陈粤初单片机应系统设计实践北京：北京航空航天学出版社1991
[6] 李华 MCS51系列单片机实接口技术北京：北京航空航天学出版社1993
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