计算机控制技术实验指导书.docx

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计算机控制技术实验指导书

计算机控制技术实验指导书

实验一动、静态LED扫描

一、实验目的

观察LED数码管动态和静态显示，掌握动态显示和静态显示电路设计方法。

二、实验器材

Proteus仿真软件、pC机

三、实验原理

略（自行补充）

四、实验步骤

实验连线图

1．上排的三个数码管用静态扫描方式，可以显示下排动态扫描数码管的时间间隔；说明硬件连接方式。

2.下排的6个数码管用动态扫描方式，显示运行总时间；说明硬件连接方式。

3.一个独立的按键K1接到P3.2管脚，即外部中断0管脚，每按一次，可增加动态扫描时间间隔；说明其原理。

4.动态扫描时间间隔，分成1ms，10ms，30ms，50ms，80ms，100ms，500ms

5.不同的动态扫描时间间隔，可看到下排6个LED不同的显示情况，记录观察到的现象，幷说明原因。

6.写出该程序代码（语言不限），要求带有注释。

实验结论

实验二AD采样实验

一、实验目的

1．学习A/D转换器原理及接口方法，并掌握ADC0809芯片的使用

实验设备

二、实验器材

PC机一台，TD-ACC+实验系统一套，SST51系统板一块，USB线一条，串口线一条

二、实验原理

1．A/D转换实验

ADC0809芯片主要包括多路模拟开关和A/D转换器两部分，其主要特点为：

单电源供电、工作时钟CLOCK最高可达到1200KHz、8位分辨率，8个单端模拟输入端，TTL电平兼容等，可以很方便地和微处理器接口。

TD-ACC＋教学系统中的ADC0809芯片，其输出八位数据线以及CLOCK线已连到控制计算机的数据线及系统应用时钟1MCLK（1MHz）上。

其它控制线根据实验要求可另外连接（A、B、C、STR、/OE、EOC、IN0～IN7）。

根据实验内容的第一项要求，可以设计出如图1.1-1所示的实验线路图。

上图中，AD0809的启动信号“STR”是由控制计算机定时输出方波来实现的。

这里用P1.7来模拟1＃定时器的输出，通过“OUT1”排针引出，方波周期＝定时器时常×2。

图中ADC0809芯片输入选通地址码A、B、C为“1”状态，选通输入通道IN7；通过单次阶跃单元的电位器可以给A/D转换器输入－5V~+5V的模拟电压；系统定时器定时1ms输出方波信号启动A/D转换器，并将A/D转换完后的数据量读入到控制计算机中，最后保存到变量中。

参考流程如下：

四、实验步骤

1、使用keil（uvision4）编译链接程序步骤如下：

1）打开KeiluVision4联机操作软件，首先选择“Project”主菜单中的“NewProject”选项，建立新的工程文件,保存在单独一个英文目录下，接着选择CPU的类型，这里我们选择“SST”公司的“SST89E554RC”芯片，在“projectworkspace”的“file”区中将出现下图

2）将鼠标指向“Target1”，点击鼠标右键，出现下图，

3）选择“OptionsforTarget’Target1’”后，弹出下图

4）先选择“Target”项，将图中的晶振值“Xtal”修改成12，再选择“debug”项设置来确定当前的调试模式是“UseSimulator”还是“UseKeilMonitor-51Driver”。

选择“UseKeilMonitor-51Driver”，则用鼠标点击“setting”来选择调试时串口的基本设置，如串口号“Prot”和通讯波特率“Baudrate”。

本实验中选择“UseKeilMonitor-51Driver”，“Prot”为COM1，“Baudrate”为38400。

至此，该工程的基本情况设置完毕，在实验中可根据需要对其中的一些选项再作修改。

5）先选择“File”主菜单中的“New”选项，先建立好一个C文件，并保存在工程文件目录下。

将计算机D盘->计算机控制技术实验->TDACC+51->example51_c->acc1-1-1->acc1-1-1.c使用记事本打开，将程序文件复制到新建立的C文件中并保存。

6）在该工程文件的基础上添加C文件，将鼠标指向下图中的“SourceGroup1”，点击鼠标右键出现以下窗口

选择“AddFilestoGroup‘SourceGroup1’”即可添加已有的C文件，将刚刚建立的C文件添加至工程。

2、硬件连接

1）连接实验箱与计算机USB线和串口线

2）连接实验箱电源，注意不要打开实验箱上的开关。

3）按照图1.1-1要求进行连线。

图中画“○”的线需用户在实验中自行接好，其它线系统已连好，即将“模数转换”单元相应排针与“控制计算机”单元相应排阵连接。

4）连接“示波器”单元，将“CH1”端使用示波器表笔连接至“单次阶跃”单元“Y”端，“CH2”使用示波器表笔连接至“电源”单元“GND”端。

3、联机实验

1）打开实验箱的电源开关。

2）打开桌面的“TD-ACC+”程序快捷方式，选择进入“万用表”界面，如下图所示，并选择“电压”方式。

并点击运行按钮。

2）将keil中建立的工程编译链接，确保没有错误。

点击“Debug”主菜单中的“Start/StopDebugSession”选项，转入到Debug调试状态。

在“Watch1＃”窗口中加入观察变量“ad”。

在程序结束的地方设置断点。

3）按照表格中的电压调节“单次阶跃”中的电位器，点击“

”图标运行程序，程序将在断点处停下，查看数组“ad【0】～ad【9】”的值，取平均值记录下来；再次调整电压值，点击“

”图标运行程序，程序将在断点处停下，查看数组“ad【0】～ad【9】”的值，取平均值记录下来，直到下表模拟输入电压值全部调整完毕，注意：

由于电位器比较灵活，可能无法确切得到电压值，可就近记录。

模拟输入电压（V）

对应的数字量（H）

－5

（00）

－4

（1A）

－3

（33）

－2

（4C）

－1

（66）

0

（80）

＋1

（99）

＋2

（B3）

＋3

（CD）

＋4

（E6）

＋5

（FF）

实验注意事项：

针对本实验教程中提到的所有实验，当出现下面两种情况时，请按“SST51系统板”上的“复位”键，否则将会导致系统无法再次进入“Start/StopDebugSession”模式。

（1）退出“Start/StopDebugSession”模式

（2）停止全速运行

五、实验结论

实验三DA转换实验

一、实验目的

1．学习A/D转换器原理及接口方法，并掌握ADC0809芯片的使用

实验设备

二、实验器材

PC机一台，TD-ACC+实验系统一套，SST51系统板一块，USB线一条，串口线一条

三、实验原理

本实验采用TLC7528芯片，它是8位、并行、两路、电压型输出数模转换器。

其主要

参数如下：

转换时间100ns，满量程误差1/2LSB，参考电压－10V~+10V，供电电压+5V~

+15V，输入逻辑电平与TTL兼容。

实验平台中的TLC7528的八位数据线、写线和通道选择

控制线已接至控制计算机的总线上。

片选线预留出待实验中连接到相应的I/O片选上，具体

如图1.1-3。

以上电路是TLC7528双极性输出电路，输出范围－5V~+5V。

“W101”和“W102”分

别为A路和B路的调零电位器，实验前先调零，往TLC7528的A口和B口中送入数字量80H，

分别调节“W101”和“W102”电位器，用万用表分别测“OUT1”和“OUT2”的输出电压，

应在0mV左右。

参考流程如下

四、实验步骤

1、使用keil（uvision4）编译链接程序步骤如下：

1）打开KeiluVision4联机操作软件，首先选择“Project”主菜单中的“NewProject”选项，建立新的工程文件,保存在单独一个英文目录下，接着选择CPU的类型，这里我们选择“SST”公司的“SST89E554RC”芯片，在“projectworkspace”的“file”区中将出现下图

2）将鼠标指向“Target1”，点击鼠标右键，出现下图，

3）选择“OptionsforTarget’Target1’”后，弹出下图

4）先选择“Target”项，将图中的晶振值“Xtal”修改成12，再选择“debug”项设置来确定当前的调试模式是“UseSimulator”还是“UseKeilMonitor-51Driver”。

选择“UseKeilMonitor-51Driver”，则用鼠标点击“setting”来选择调试时串口的基本设置，如串口号“Prot”和通讯波特率“Baudrate”。

本实验中选择“UseKeilMonitor-51Driver”，“Prot”为COM1，“Baudrate”为38400。

至此，该工程的基本情况设置完毕，在实验中可根据需要对其中的一些选项再作修改。

5）先选择“File”主菜单中的“New”选项，先建立好一个C文件，并保存在工程文件目录下。

将计算机D盘->计算机控制技术实验->TDACC+51->example51_c->acc1-1-2->acc1-1-2.c使用记事本打开，将程序文件复制到新建立的C文件中并保存。

6）在该工程文件的基础上添加C文件，将鼠标指向下图中的“SourceGroup1”，点击鼠标右键出现以下窗口

选择“AddFilestoGroup‘SourceGroup1’”即可添加已有的C文件，将刚刚建立的C文件添加至工程。

2、硬件连接

1）连接实验箱与计算机USB线和串口线

2）连接实验箱电源，注意不要打开实验箱上的开关。

3）按照图1.1-3要求进行连线。

图中画“○”的线需用户在实验中自行接好，其它线系统已连好，即将“数模转换”单元相应排针与“控制计算机”单元相应排针连接。

4）连接“示波器”单元，用“示波器”单元的“CH1”和“CH2”连接至“数模转换”单元“OUT1”和“OUT2”端。

3、联机实验

1）打开实验箱的电源开关。

2）打开桌面的“TD-ACC+”程序快捷方式，选择进入“示波器”界面，如下图所示，并点击运行按钮。

2）将keil中建立的工程编译链接，确保没有错误。

点击“Debug”主菜单中的“Start/StopDebugSession”选项，转入到Debug调试状态。

3）点击“

”图标运行程序。

4）观察示波器输出波形。

选择适合的档位和时间间隔，幷记录波形的频率和幅值。

参考波形如下图所示：

实验四数字滤波器

实验目的

1.学习和掌握一阶惯性滤波

2.学习和掌握四点加权滤波

实验器材

PC机一台，TD-ACC+实验系统一套，SST51系统板一块

实验原理

一般现场环境比较恶劣，干扰源比较多，消除和抑制干扰的方法主要有模拟滤波和数字

滤波两种。

由于数字滤波方法成本低、可靠性高、无阻抗匹配、灵活方便等特点，被广泛应

用，下面是一个典型数字滤波的方框图：

1．滤波器算法设计

一阶惯性滤波：

相当于传函的数字滤波器，由一阶差分法可得近似式

实验内容

分别编写一阶惯性滤波程序和四点加权滤波程序，将混合干扰信号的正弦波送到数字滤

波器，并用示波器观察经过滤波后的信号。

实验步骤

结论