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2.实验参考电路

3.实验内容

(1)与单片机接口:

a)采用程序查询,可利用D5~D1,

信号,比较用

与不用

的结果。

b)用

作为中断,利用8031的INT0和INT1实现中断采集。

(2)利用8255实现程序查询和中断方式采集数据。

(3)利用8155实现程序查询和中断方式采集数据。

(二)AD57412位A/D转换器

1.AD574简介

(1)AD574A的特性与引脚功能

1)分辨率及精度为12位。

2)转换12位时速度为25μs,8位时速度为16μs。

3)带有时钟电路和参考电压基准。

4)转换结果通过内部三态缓冲器,总线取数时间为250ns。

5)模拟信号输入范围允许0~+10V,0~+20V以及±

5V或±

10V。

AD574A为DIP28脚封装。

12/8:

输出数据方式选择。

A0:

转换数据长度选择。

CS:

片选信号,低电平有效。

R/C:

读或转换选择。

CE:

芯片允许信号。

VCC:

正电源,其范围为0~+16.5V。

REFOUT:

+10V参考电压输出。

AC:

模拟信号公共端。

DC:

数字信号公共端。

REFIN:

参考电压输入。

VEE:

负电源。

BIPOFF:

双极性偏移。

10VIN:

单极性输入0~+10V范围输入端。

20VIN:

单极性输入0~+20V范围输入端。

STS:

状态输出信号。

D0~D11:

12位转换数据的输出线。

(2)读转换数据:

在CS=0和CE=1且R/C为高时,才能读数据,由12/8决定是12位并行读出,还是两次读出。

(三)ADC0809

TDN86/51教学实验系统的A/D单元,地址为7FF8H7FFFH,分别对应8个模拟输入通道。

参考电路如下:

参考程序:

MAIN:

MOVR0,#30H

MOVP2,#7FH

MOVR1,#F8H

L1:

MOVX@R1,A

LCALLDALLY

L2:

JNBP3.3,L2

MOVXA,@R1

MOV@R0,A

INCR0

CJNER0,#40H,L1

L3:

SJMPL3

NOP

DALLY:

MOVR2,#10H

L4:

DJNZR2,L4

RET

END

实验二智能仪器常用信号转换技术

(一)采用NE555实现V/F转换。

输入0~5V信号,转换为0~10kHz信号。

1.NE555的性能

NE555为单定时器电路,基本单元包括两个电压比较器、一个RS触发器、放电场效应管和输出反相器。

(1)电源电压:

4.5~16V。

(2)触发电压:

电源电压5V时典型值为1.67V。

(3)阈值电压:

2/3电源电压。

(4)触发电流典型为0.5μA。

(5)输出低电平:

5V电源电压,吸收电流5mA.

(6)输出高电平:

5V电源电压,驱动能力为100mA。

(7)输出上升,下降时间典型值都为100ms。

2.用NE555构成V/F转换电路

NE555的应用很广,如图所示的电路,它可以把0~-5V电压变换成0~4kHz脉冲频率输出,线性误差仅0.2%左右。

输出频率f0可用下式计算:

f0=(VIN/VH)/R1C

(二)用运算放大器组成V/I转换电路。

实验三智能仪器中弱信号放大技术

(一)运算放大器7650的使用。

设计放大100倍电路,测试其性能:

带宽、频响、零漂、噪声等。

 

(二)运算放大器保持电路实验。

抑制共模干扰、差模干扰、工频干扰、输出幅度的控制。

实验四智能仪器D/A转换技术

(一)DAC0832D/A转换器与8031接口设计。

1.DAC0832输入工作方式

(2)用运算放大器组成I/V转换。

1)输入输出直通方式将WR2及XFER接地,ILE接高电平,CS及WR接地,输入数据便可直接送D/A转换器进行电流转换。

2)单缓冲寄存器工作方式将WR和XFER接地,则DAC寄存器为不锁存状态,ILE接高电平,CS和WR信号有效时(低电平有效),输入数据就输入寄存器,当WR信号变为高电平时,数据就被锁存到输入寄存器。

3)双缓冲寄存器工作方式

2.DAC0832的模拟输出方式

1)单极性输出

UREF可以是稳定的直流电压,也可以是从-10~+10V之间的可变电压。

2)双极性输出

(二)采用脉宽调制原理的D/A转换。

提示:

利用8031T0、T1及P1.0实现。

(三)采用MCS-2型A/D和D/A转换接口板在8088系统上实验。

实验D/A转换实验研究

一、实验目的

1.掌握DAC0832的使用方法。

2.掌握DAC0832在51系列单片机系统中的使用方法。

二、实验内容及提示

实验电路如图所示,同中当WR和P2.7有效时选中该片,因此可取7FFFH为片选地址。

1.产生锯齿波,要求周期为2mS

MOVDPTR,#7FFFH

CLRA

A1:

MOVX@DPTR,A

INCA

SJMPA1

2.产生三角波,要求周期为4mS

DPTR,#7FFFH

CJNEA,#0FFH,L1

DECA

CJNEA,#00H,L2

SJMPL1

3.产生阶梯波,要求周期为30mS

ADDA,#10H

ACALLL1

SJMPL2

PUSH0E0H

PUSH0F0H

MOVA,#02H

MOV0F0H,#0FAH

DJNZ0F0H,L3

JNZL4

POP0F0H

POP0E0H

实验步骤

(1)按图接线。

(2)输入程序并检查无误,经汇编、连接后装入系统。

(3)运行程序,用示波器观察波形是否正确。

实验五智能仪器的人机对话通道技术

(一)BCD码拨盘电路与软件设计。

(二)行列式键盘使用编程的设计。

(三)LED动态显示。

采用串行与并行输入两种方式的设计。

(四)8279实验设计。

(五)8155键盘及显示接口实验设计

采用8155接口电路实现键盘及显示接口的设计。

实验内容及提示

1.线路原理图

图中画圈的线需用导线或排针在线路板上连接,其它的线在板子上均已连接。

2.实验参考程序

MOV52H,#00H

MOV53H,#00H

MOV51H,#00H

MOV50H,#00H

MOVR5,#53H

KEY:

MOVA,#03H

MOVDPTR,#7F00H

MOVX@DPTR,A

BEGIN:

ACALLDIS

ACALLCLEAR

ACALLCCSCA

JNZINK1

AJMPBEGIN

INK1:

ACALLDIS

ACALLDL1MS

JNZINK2

INK2:

MOVR2,#0FEH

MOVR4,#00H

COLUM:

MOVDPTR,#7F01H

MOVA,R2

INCDPTR

MOVXA,@DPTR

JBACC.0,LONE

MOVA,#00H

AJMPKCODE

LONE:

JBACC.1,NEXT

MOVA,#04H

KCODE:

ADDA,R4

ACALLPUT

PUSHACC

KON:

JNZKON

POPACC

NEXT:

INCR4

JNBACC.3,KERR

RLA

MOVR2,A

AJMPCOLUM

KERR:

CCSCA:

MOVDPTR,#7F01H

CPLA

ANLA,#03H

RET

CLEAR:

MOVDPTR,#7F02H

MOV@DPTR,A

DIS:

PUSH00H

PUSH03H

MOVDPTR,#7F00H

MOVR0,#50H

MOVR3,#0F7H

MOVA,R3

AGAIN:

MOVA,@R0

MOVDPTR,#DSEG

MOVCA,@A+DPTR

ACALLDL1MS

JNBACC.0,OUT

RRA

MOVR3,A

AJMPAGAIN

OUT:

POP03H

POP00H

POPACC

DSEG:

DB3FH,06H,5BH

DB4FH,66H,6DH

DB7DH,07H

DL1MS:

MOVR7,#01H

DL0:

MOVR6,#0FFH

DL1:

DJNZR7,DL0

PUT:

MOVA,R5

MOVR0,A

实验六串并转换接口实验设计

采用74LS164串并转换接口实现灯光设计及接口设计设计

(一)发光二极管电路设计

1.参考图

2.参考程序

MOVSCON,#00H

MOVR0,#00H

MOVR1,#30H

MOVA,R0

MOVSBUF,A

JNBTI,L1

CLRTI

MOVR2,#0FFH

MOVR3,#0FFH

DJNZR3,L2

DJNZR2,L3

MOV@R1,A

L5:

INCR1

CJNER0,#10H,L4

SJMPL5

(1)接好电路。

注意连接中AD转换器地址的设置。

(3)在1014处设断点。

(4)用万用表测IN0线上电压值,GB=0000↙运行程序,直到断点为止,用R07×

×

↙命令检查转换结果,即片内30-3F单元内容或累加器中的内容。

(5)改变W,并用万用表测INT0线上电压值,系统线路板上已提供地址线插孔,重复(4),观察是否与显示器上显示结果相符。

(二)键盘显示电路设计

参考教材有关内容自行设计

实验七智能仪器的通讯技术

(一)MCS-51单片机之间通讯程序设计。

单机设计、主从(多机)式通讯设计。

(二)单片机与PC机之间的通讯:

程序设计。

实验八智能仪器的总体设计与调试

(一)智能仪器开发装置的使用。

(二)RAM掉电保护电路实验。

(三)WDT监视定时器的设计。

(四)系统抗干扰实验——数字滤波。

模拟噪声信号,利用A/D采集,经处理后D/A转出,从示波器上观察,输入与输出波形的变化。

附录1:

设计报告要求及格式

标题

——副标题

内容简介(提要)

关键词

一、系统功能概述

①国内外技术发展

②研究的意义

③研究的内容

④系统功能

⑤系统总的技术路线(方框图)

二、系统的硬件设计

①技术要求、技术指标、技术实现方案(可多种,然后讲所确定的方案的优点、可得性。

②分功能块介绍,从输入——中心—输出,或输入、输出、中心,或中心、输入、输出

③每个模块按①分述,讨论与其他模块的衔接。

输入通道:

传感器、转换、切换、放大、外围抗干措施、A/D、键盘

输出通道:

驱动方式、驱动能力、输出形式的多样化、D/A、显示、并/串

通讯:

RS232、或RS485等

主控:

单片机低功耗、最小系统

保护:

RAM掉电保持,程序跑飞的自动复位

电源:

①自设计②开关电源模块③自设计基础上使用DC-DC模块

重点:

放大电路、信号转换

三、软件设计

主程序:

初始化+闭合循环+功能子程序(对应键)

中断子程序:

定时中断T0:

显示、延时用(复用,以10mS为一单位)

T1:

计数、延时

INT0:

外部中断:

键中断

INT1:

外部信号测量

(一)流程图

(二)主程序主要部分

(三)关键的子程序:

显示、键盘、数制转换、通讯、计算、数据采集

(四)信号处理:

数字滤波

四、系统性能分析

①性价比②不足:

缺陷、测量、处理由于技术原因引起的误差

附录2:

部分设计题内容与要求供学生课程设计选题

1.多路数据采集器

技术要求:

32路模拟通道输入,或16路差分输入。

测量信号范围:

直流电流:

0~20μA~200μA~2mA~20mA~200mA~2A

直流电压:

0~20mV~200mV~2V~20V~200V

可自动换量程,自动指示量程,超量程报警,

位BCD码显示。

2.数字式测温仪

①32点:

热电阻(铜电阻100Ω),测温范围:

50℃~300℃

②32点:

可预报警A/D590(用参数,每点有限值,随值到指示并报警)直接显示温度值,精确到0.1℃,有自校准功能,可输入参数

3.可编程信号发生器及频率计

①一路测频0~16MHz范围,6位有效数字

②测周期,有选择周期数功能

③有编程输入波形函数功能(可独立设计)

4.蒸汽流量校正系统:

水蒸汽、根据温度、压力来校正蒸气流量。

有模拟输出

5.电力系统监测:

(V、I、P、Q、f)打印输出

V:

0~500VI:

0~30A有功功率、无功功率及频率

6.超生测厚仪设计

7.激光测距仪

8.血液粘度测量仪的设计

以上设计要包括如下功能:

1.有自检

2.有键盘控制

3.显示通道多及测量值

4.可与上位机通讯(异步通讯)

5.可输出报警

6.要考虑抗干扰能力

7.电源电路(保护)

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