计算机控制系统课程设计
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能源与动力工程学院课程设计报告题目:最少拍控制系统设计课程:计算机控制技术课程设计专业:电气工程及其自动化班级:电气0902 姓名:孙威学号: 091302224第一部分任务书《计算机控制技术》课程设计任务书一、课题名称最少拍控制系统设计二、课程设计目的课程设计是课程教学中的一项重要内容,是达到教学目标的重要环节,是综合性较强的实践教学环节,它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。
《计算机控制技术》是一门理论性、实用性和实践性都很强的课程,课程设计环节应占有更加重要的地位。
计算机控制技术的课程设计是一个综合运用知识的过程,它需要控制理论、程序设计、硬件电路设计等方面的知识融合。
通过课程设计,加深对学生控制算法设计的认识,学会控制算法的实际应用,使学生从整体上了解计算机控制系统的实际组成,掌握计算机控制系统的整体设计方法和设计步骤,编程调试,为从事计算机控制系统的理论设计和系统的调试工作打下基础。
三、课程设计内容设计以89C51单片机和ADC 、DAC 等电路、由运放电路实现的被控对象构成的计算机单闭环反馈控制系统。
1. 硬件电路设计:89C51最小系统加上模入电路(用ADC0809等)和模出电路(用TLC7528和运放等);由运放实现的被控对象。
2. 控制算法:最少拍控制。
3. 软件设计:主程序、中断程序、A/D 转换程序、滤波程序、最少拍控制程序、D/A 输出程序等。
四、课程设计要求1. 模入电路能接受双极性电压输入(-5V~+5V ),模出电路能输出双极性电压(-5V~+5V )。
2. 模入电路用两个通道分别采集被控对象的输出和给定信号。
3. 每个同学选择不同的被控对象:510(),()(1)(0.81)(1)(0.41)G s G s s s s s ==++++ 45(),()(0.41)(0.81)G s G s s s s s ==++ 58(),()(1)(0.21)(0.81)(0.21)G s G s s s s s s s ==++++55(),()(0.81)(0.31)(0.81)(0.21)G s G s s s s s ==++++4. 设计无纹波最少拍控制器。
计算机控制系统课程设计报告班级:热自 111学号:207110638姓名:周经鹏2014年12月11日目录一、课程设计的目的和任务 (2)1.1设计目的 (2)1.2设计任务 (2)二、控制对象喷雾干燥塔简介 (2)三、控制系统画面设计 (3)3.1喷雾干燥塔控制要求 (3)3.2控制系统画面设计 (5)3.3创建报警 (7)四、NT6000分散控制系统(DCS) (8)4.1熟悉NT6000上位机软件 (9)4.2水箱PID调节组态 (11)4.3主汽温监控系统设计 (13)4.3.1绘制主汽温监控系统画面 (13)4.3.2编辑系统功能 (14)五、心得体会 (16)一、课程设计的目的和任务1.1设计目的1.掌握计算机控制系统人机界面在本专业上具体应用的设计过程和实现方法;2.结合《可编程控制器》课程内容,掌握人机界面和控制器之间的通讯的原理、通讯的方式;3.加深对计算机控制系统组成原理、应用、编程的进一步理解;4.结合对喷雾干燥塔控制系统的需求分析,加深对有关热工控制系统、保护控制系统的理解;5.拓展计算机控制系统和其在相关行业中应用的相关知识。
1.2设计任务本次设计的主要任务是在熟悉喷雾干燥塔系统的工艺流程的基础上,基于Vijeo Citect编写喷雾干燥塔控制系统上位机控制系统画面,并对控制系统进行调试。
之后利用NT6000实现上位机、下位机通讯,调试监控系统。
二、控制对象喷雾干燥塔简介喷雾干燥塔将液态的料浆经喷枪雾化后喷入干燥塔内,干燥塔利用燃料燃烧的能量将鼓风机送入的空气进行加热;热空气在干燥塔内将雾化的料浆干燥为超细颗粒粉态成品。
粉状成品在塔内利用旋风分离原理从热空气中分离出来,有塔的底部翻版阀定期排入收集袋中的合格原料。
热空气则通过布袋除尘器除尘后排除。
喷雾干燥塔控制系统主要由燃烧、干燥、投料、除尘等几个主要部分组成。
主要用于把液态原料制备成固体粉末原料的设备。
在很多行业作为原料制备或成品制备的系统设备。
计算机控制技术综合课程设计方案清晨的阳光透过窗帘,洒在键盘上,伴随着一杯热咖啡的香气,我开始构思这个“计算机控制技术综合课程设计方案”。
这个方案不仅要体现计算机控制的精髓,还要让学生在实践中掌握核心技能,下面是我的思路。
一、课程目标我们要明确课程目标。
这不仅仅是教会学生一些编程语言和算法,更重要的是让他们理解计算机控制系统的设计理念、工作原理和应用场景。
简单来说,我们要培养的是未来的计算机控制系统设计师。
二、课程内容1.基础理论课程的前半部分,我们会重点讲解计算机控制的基础理论,包括控制系统的基本概念、数学模型、控制器设计等。
这部分内容虽然枯燥,但却是后续实践的基础。
我会用生动的例子和实际应用场景来引导学生,让他们对这些理论产生兴趣。
2.编程实践是编程实践环节。
我们会教授学生如何使用C/C++、Python等编程语言来设计计算机控制系统。
在这个过程中,学生将学会如何将理论应用到实际项目中,如何处理各种复杂问题。
3.硬件接口除了编程,我们还会教授学生如何使用各种硬件接口,如串口、网络接口等。
这部分内容会让学生了解到计算机控制系统与外部设备之间的通信方式,为后续的实践项目打下基础。
4.项目实践在课程的我们会安排一系列项目实践。
这些项目将涵盖不同的应用领域,如智能家居、工业自动化等。
学生将分组进行项目设计,从需求分析、系统设计到编程实现,全方位锻炼自己的能力。
三、教学方法1.案例教学我会采用案例教学的方法,通过分析经典的计算机控制系统案例,让学生理解理论知识在实际中的应用。
同时,案例教学也能激发学生的兴趣,让他们主动参与到课程中来。
2.实践教学实践教学是本课程的核心。
我会安排大量的实验和项目实践,让学生在实践中掌握计算机控制技术的应用。
还会鼓励学生参加各种比赛和项目,提升他们的实际操作能力。
3.互动教学在教学过程中,我会鼓励学生提问和发表自己的观点。
通过互动,我可以及时了解学生的掌握情况,调整教学进度和难度。
计算机控制系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解计算机控制系统的基本原理,掌握控制系统的数学模型和性能指标;2. 学会分析控制系统的稳定性、快速性和准确性,并运用相关理论知识对实际控制系统进行优化;3. 掌握计算机控制系统的设计方法和步骤,能结合实际案例进行控制系统设计。
技能目标:1. 能够运用所学知识,对简单的控制系统进行建模、分析和设计;2. 掌握使用计算机辅助设计软件(如MATLAB/Simulink)进行控制系统仿真的基本技能;3. 培养团队协作和沟通能力,通过小组合作完成课程设计任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对计算机控制系统课程的兴趣,激发他们探索未知、解决问题的热情;2. 培养学生严谨的科学态度,注重理论与实践相结合,提高他们的工程素养;3. 增强学生的创新意识,鼓励他们在课程设计中勇于尝试新方法,培养创新精神和实践能力。
课程性质分析:本课程为专业核心课程,旨在使学生掌握计算机控制系统的基本理论、方法和技能,培养具备实际控制系统设计与分析能力的高级技术人才。
学生特点分析:学生处于本科高年级阶段,已具备一定的控制系统基础知识和实践能力,具有较强的求知欲和自主学习能力。
教学要求:结合课程性质和学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手能力和创新意识的培养。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际控制系统设计,提高解决实际问题的能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 计算机控制系统概述:介绍计算机控制系统的基本概念、发展历程、应用领域及发展趋势。
教材章节:第一章 计算机控制系统引论2. 控制系统数学模型:讲解控制系统的微分方程、传递函数、状态空间模型等数学描述方法。
教材章节:第二章 控制系统数学模型3. 控制系统性能分析:分析控制系统的稳定性、快速性、准确性等性能指标。
教材章节:第三章 控制系统性能分析4. 计算机控制系统设计方法:讲解控制系统设计的基本方法,包括PID控制、状态反馈控制、观测器设计等。
计算机控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握计算机控制系统的基础理论知识,包括控制系统的组成、工作原理和性能指标;2. 使学生了解常见传感器的工作原理,并能运用所学知识分析传感器的选用原则;3. 让学生掌握计算机控制算法的基本原理,如PID控制、模糊控制等。
技能目标:1. 培养学生运用计算机编程软件(如MATLAB)进行控制系统仿真的能力;2. 培养学生设计简单的计算机控制系统硬件电路,并进行调试的能力;3. 提高学生运用所学知识解决实际计算机控制问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对计算机控制技术产生浓厚的兴趣,激发学生的学习热情;2. 培养学生具备团队协作精神,学会与他人共同探讨、分析和解决问题;3. 增强学生的创新意识,培养学生在面对实际问题时敢于尝试、勇于突破的精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为计算机控制技术的实践性课程,旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生处于高年级阶段,已具备一定的专业基础知识和实践能力。
教学要求注重理论与实践相结合,强调学生的动手实践能力和解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 计算机控制系统概述- 控制系统基本概念- 控制系统发展历程- 计算机控制系统的优势与应用2. 控制系统硬件组成- 控制器硬件结构- 传感器及其接口技术- 执行器及其接口技术3. 计算机控制算法- PID控制算法原理- 模糊控制算法原理- 其他先进控制算法介绍4. 控制系统仿真与设计- MATLAB/Simulink软件介绍- 控制系统仿真模型搭建- 控制系统硬件设计及调试5. 实际案例分析与讨论- 典型计算机控制系统案例分析- 学生分组讨论实际控制问题- 创新性控制系统设计实践教学内容安排与进度:第一周:计算机控制系统概述第二周:控制系统硬件组成第三周:计算机控制算法第四周:控制系统仿真与设计第五周:实际案例分析与讨论教材章节及内容列举:第一章:计算机控制系统概述(涵盖教学内容1)第二章:控制系统的硬件与接口技术(涵盖教学内容2)第三章:计算机控制算法(涵盖教学内容3)第四章:控制系统的仿真与设计(涵盖教学内容4)第五章:计算机控制系统应用案例(涵盖教学内容5)三、教学方法本课程采用以下多样化的教学方法,以充分激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:用于讲解计算机控制系统的基本概念、原理和算法等理论知识。
计算机控制技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握计算机控制技术的基本原理和应用方法。
通过本课程的学习,学生将能够:1.知识目标:理解计算机控制技术的基本概念、原理和特点;熟悉计算机控制系统的组成和分类;掌握常见的计算机控制算法和应用。
2.技能目标:能够运用计算机控制技术解决实际问题;具备分析和设计简单计算机控制系统的的能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对计算机控制技术的兴趣和好奇心,提高学生运用科学技术解决实际问题的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.计算机控制技术概述:计算机控制技术的起源、发展及其在各个领域的应用。
2.计算机控制系统的基本原理:模拟计算机控制系统、数字计算机控制系统、混合计算机控制系统。
3.计算机控制系统的组成:控制器、执行器、传感器、反馈元件等。
4.计算机控制算法:PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。
5.计算机控制技术的应用:工业自动化、交通运输、楼宇自动化等。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:通过讲解计算机控制技术的基本概念、原理和特点,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:分析实际案例,使学生更好地理解计算机控制技术的应用。
3.实验法:让学生动手进行实验,培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
4.讨论法:学生进行课堂讨论,激发学生的思考,提高学生的表达能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用国内权威出版社出版的计算机控制技术教材。
2.参考书:提供相关的计算机控制技术参考书籍,供学生自主学习。
3.多媒体资料:制作课件、教学视频等,丰富教学手段,提高教学效果。
4.实验设备:准备计算机控制系统实验装置,让学生能够实际操作,加深对知识的理解。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等方式,评估学生的学习态度和积极性。
控制系统计算机仿真课程设计前言计算机仿真作为一个重要的工具,在控制系统的设计和实现中发挥着重要作用。
本文将介绍控制系统计算机仿真课程设计的内容和步骤,并结合一个实际的案例阐述如何利用计算机仿真技术进行控制系统设计。
设计内容和步骤设计内容控制系统计算机仿真课程的设计内容通常包括以下几个方面:1.系统建模:选择合适的控制模型,建立数学模型和仿真模型。
2.系统分析:分析系统的稳态和暂态响应,优化控制系统的性能。
3.控制器设计:设计合适的控制器结构和参数,实现闭环控制。
4.系统仿真:利用计算机仿真软件进行系统仿真,并分析仿真结果。
5.实验验证:通过实验验证仿真结果的正确性,进一步优化控制系统的性能。
设计步骤控制系统计算机仿真课程的设计步骤可以分为以下几个部分:1.系统建模掌握控制系统建模方法,能够从实际物理系统中抽象出控制对象、控制器等模型,建立相应的数学模型和仿真模型。
2.系统分析使用数学分析方法,分析系统的稳态和暂态响应,评估控制系统的性能。
包括评估系统的稳定性、快速性、抗干扰性等。
3.控制器设计使用控制理论,设计合适的控制器结构和参数,实现闭环控制。
掌握 PID、根轨迹、频域等控制器设计方法,能够根据系统要求选择合适的控制器。
4.系统仿真使用计算机仿真软件,进行系统仿真,验证控制系统的性能和预测实际系统行为。
掌握仿真软件的使用方法,能够进行仿真实验设计、仿真模型编写、仿真实验执行等。
5.实验验证在实验室、车间等实际环境中,利用实验设备和仪器对控制系统进行实验验证,验证仿真结果的正确性。
并通过实验优化控制器参数,提高控制系统的性能。
实例分析在本节中,我们将结合一个实际的案例,介绍控制系统的计算机仿真课程设计。
案例背景某高速公路入口处的车道管理系统由计算机控制,通过红绿灯控制车辆的通行。
系统从入口指示车辆能否进入高速公路,在出口将车辆计数和收费。
由于车辆的流量较大,系统的控制效果受到影响,需要进行优化。
《计算机控制技术》课程设计——设计题目与设计要求指导教师:一、控制系统建模、分析、设计和仿真本课程设计共列出9个同等难度的设计题目,与前九组对应。
(一)内容如下。
[1号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为:用零阶保持器离散化,采样周期取0.1秒,分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见(二)。
[2号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真最少拍有波纹控制系统234521358717)149(1000)(s s s s s s s G +++++=设连续被控对象的实测传递函数为:用零阶保持器离散化,采样周期取0.2秒,分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见(二)。
[3号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为:用零阶保持器离散化,采样周期取0.2秒,分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见(二)。
[4号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为:用零阶保持器离散化,采样周期取0.05秒,分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见(二)。
[5号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为:用零阶保持器离散化,采样周期取0.05秒,分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹8)+(s 5)+(s 1)+(s s 6)+(s 2)+(s 668)(2=s G 2345645614)5)(3(789)(s s s s s s s G +++++=2345215239)1610(868)(s s s s s s s G +++++=8)+(s 4)+(s 1)+(s s 9)+(s 2)+(s 968)(2=s G控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
课程设计报告学生姓名:邱博学号:2学院:自动化工程学院班级:自动133题目:计算机控制系统指导教师:赵波,姜文娟职称: 副教授2016年6月27日目录1 题目背景及意义 (1)2 设计题目介绍 (2)2.1 设计要求 (2)2.2设计意义 (2)3 系统总体框架 (2)3.1 系统设计思路 (2)3.2 系统框架 (2)4 系统硬件设计 (3)4.1单片机部分 (3)4.1.1单片机引脚介绍 (3)4.1.2单片机的最小实现 (4)4.2 A/D转换电路 (5)4.2.1 芯片选择 (5)4.2.2 电路连接 (6)4.3 D/A转换电路 (6)4.4 模拟信号输入通道 (9)4.5 键盘模块 (10)4.6 数码管显示电路 (11)4.6 报警电路 (12)5 系统软件设计 (13)5.1主程序框图 (13)5.2键盘控制程序框图 (13)5.3数据转换程序框图 (14)5.4 显示程序框图 (15)5 结论 (17)参考文献 (18)1 题目背景及意义在自动控制系统的实际工程中,经常需要检测被测对象的一些物理参数,如温度、流量、压力、速度等,这些参数都是模拟信号的形式。
它们要由传感器转换成电压信号,再经A/D转换器变换成计算机能够处理的信号。
同样,计算机控制外设,如电动调节阀、模拟调速系统时,就需要将计算机输出的数字信号经过D/A转换器变换成外设能接受的模拟信号。
本次《计算机控制系统》课程设计的目的就是让同学们在理论学习的基础上,通过完成一个基于51单片机,A/D和D/A多种资源应用并具有综合功能的小系统的设计及编程应用,使我们不但能够将课堂上学到的理论知识及实际应用结合起来,而且能够对电子电路、电子元器件、等方面的知识进一步加深认识,同时在系统设计、软件编程、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。
帮助同学们增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解,从而更好的掌握单片机的内部功能模块的应用以及A/D和D/A功能的实现。
目录1.题目背景与意义 (2)2 设计题目介绍 (2)2.1基本要求 (2)2.2发挥部分 (2)3 系统总体框架 (3)4 系统硬件设计 (3)4.1单片机最小系统设计 (3)4.1.1 AT89C52的主要工作特性 (3)4.1.2管脚说明 (4)4.1.3 AT89C51的最小电路 (5)4.2 A/D转换器设计 (6)4.2.1内部结构 (6)4.2.2引脚功能 (6)4.2.3 ADC0808与单片机连接的电路设计 (7)4.3 D/A转换器设计 (7)4.3.1 DAC0830的主要工作特性 (7)4.3.2引脚功能 (8)4.3.3DAC0830与单片机连接的电路设计 (8)4.4显示装置 (9)4.4.1 LM032L的管脚功能 (9)4.4.2显示器与8031电路的连接设计 (10)4.5 外部键盘 (11)4.6声光报警电路 (11)4.7上位机通讯 (11)4.7.1设计原理 (12)4.7.2 上位机通信的的实现 (12)4.8基于AT98C51单片机的总系统仿真图 (13)5. 系统软件设计 (14)5.1 主程序框图 (14)5.2 显示子程序框图 (14)5.3 键盘子程序流程图 (15)5.4数据转换程序框图 (16)6.结论 (17)参考文献: (17)1.题目背景与意义《计算机控制系统》是一门技术性、应用性很强的学科,实验课教环节是它的一个极为重要的环节。
不论是硬件扩展、接口应用还是编程方法、程序调试,都离不开实验课教学。
如果不在切实认真地抓好学生的实践技能的锻炼上下功夫,单凭课堂理论课学习,势必出现理论与实践脱节,学习与应用脱节的局面。
《计算机控制系统》课程设计的目的就是让同学们在理论学习的基础上,通过完成一个涉及MCS-51单片机A/D和D/A多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用,使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来,而且能够对电子电路、电子元器件、等方面的知识进一步加深认识,同时在系统设计、软件编程、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。
2 设计题目介绍设计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 (0~20mA2.1基本要求1) 充分理解题目要求,确定方案。
2) 合理选择器件型号。
3) 用1号图纸1张或者采用Protel软件画出电原理图。
4) 用1号图纸1张画出软件结构框图。
5) 写出设计报告,对课程设计成品的功能进行介绍及主要部分进行分析与说明。
6) 每天写出工作进程日记。
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Protues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 系统总体框架图1总体框图4 系统硬件设计4.1单片机最小系统设计A T89C51是一种带4K字节FLASH存储器(的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。
由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中,ATMEL 的AT89C51是一种高效微控制器。
AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
4.1.1 AT89C52的主要工作特性·与MCS-51 兼容·4K字节可编程FLASH存储器·寿命:1000写/擦循环·数据保留时间:10年·全静态工作:0Hz-24MHz·三级程序存储器锁定·128×8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路4.1.2管脚说明VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P0口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的低八位。
在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须接上拉电阻。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时,P1口作为低八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL 门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:口管脚备选功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(计时器0外部输入)P3.5 T1(计时器1外部输入)P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时, ALE 只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。
另外,该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。
/PSEN:外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。
XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:来自反向振荡器的输出4.1.3 AT89C51的最小电路图2 AT89C51最小电路图4.2 A/D转换器设计ADC0808是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模/数转换的器件。
其内部有一个8通道多路开关,它可以根据地址码锁存译码后的信号,只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。
4.2.1内部结构A DC0808是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器,它有8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器。
图3 ADC0809内部结构图4 ADC0809引脚结构图4.2.2引脚功能ADC0808芯片有28条引脚,采用双列直插式封装,如图4所示。
各引脚功能如下:1~5和26~28(IN0~IN7):8路模拟量输入端。
8、14、15和17~21:8位数字量输出端。
22(ALE):地址锁存允许信号,输入,高电平有效。
6(START): A/D转换启动脉冲输入端,输入一个正脉冲(至少100ns宽)使其启动(脉冲上升沿使0809复位,下降沿启动A/D转换)。
7(EOC): A/D转换结束信号,输出,当A/D转换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。
9(OE):数据输出允许信号,输入,高电平有效。
当A/D转换结束时,此端输入一个高电平,才能打开输出三态门,输出数字量。
10(CLK):时钟脉冲输入端。
要求时钟频率不高于640KHZ。
12(VREF(+))和16(VREF(-)):参考电压输入端11(Vcc):主电源输入端。
13(GND):地。
23~25(ADDA、ADDB、ADDC):3位地址输入线,用于选通8路模拟输入中的一路。
4.2.3 ADC0808与单片机连接的电路设计ADC0809通过中断方式与8031单片机的硬件接口电路如图5所示(为了提高单片机CPU的利用率一般采用中断法)图5 ADC0809中断方式与8031单片机的硬件接口电路4.3 D/A转换器设计DAC0830是8分辨率的D/A转换集成芯片。
与微处理器完全兼容。
这个DA 芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点,在单片机应用系统中得到广泛的应用。
D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。
4.3.1 DAC0830的主要工作特性·分辨率为8位;·电流稳定时间1us;·可单缓冲、双缓冲或直接数字输入;·只需在满量程下调整其线性度;·单一电源供电(+5V~+15V);·低功耗,20mW。
4.3.2引脚功能·D10~D17:8位数据输入线,TTL电平,有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据会出错);·ILE:数据锁存允许控制信号输入线,高电平有效;·CS:片选信号输入线(选通数据锁存器),低电平有效;·WR1:数据锁存器写选通输入线,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。
由ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1,当LE1为高电平时,数据锁存器状态随输入数据线变换,LE1的负跳变时将输入数据锁存;·XFER:数据传输控制信号输入线,低电平有效,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效;· WR2:DAC寄存器选通输入线,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。