武汉理工大学《专业综合》课程设计说明书
6.3电路分析
在我们的控制部分,我们选用了51单片机。理由如下: 1.单片机多功能,少引脚,使得引脚复用现象较多。
2.单片机具有四种总线形式:P0和P2组成的16位地址地址总线;P0分时复用为8位数据总线;ALE、PSEN、RST、EA和P3口的INT0、INT1、T0、T1、WR、RD以及P1口的T2、T2EX组成控制总线;而P3口的RXD、TXD组成串行通信总线。
在我们的AD转换中,选用的是ADC0809。由于ADC0809具有输出3态锁存器,其八位数据输出引脚可直接与数据总线相连。地址译码引脚A、B、C分别与地址总线低三位A0、A1、A2相连,以选通IN0~IN7中的一个通道。在启动A/D转换时,由单片机的P3.4控制A/D转换器的地址锁存和转换启动,由于ALE和START连在一起,因此AD0809在锁存通道的同时,也启动了A/D转换器。在读取转换结果时,用低电平的读信号RD,产生的正脉冲作为OE信号,用以打开三态输出锁存器。将转换结果输出。而低电平的写信号WR则表示转换结束状态信号。
在我们的串口通信中,我们选择了串口通信MAX232芯片,MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的接口电路,使用+5v单电源供电,可以实现TTL电平与RS-232C电平相互转换的IC芯片。
为了显示电压的大小,我们选用了LED数码显示管。为了显示字符,要为LED显示器提供显示段码(或称字形代码),组成一个“8”字的七段,再加上1个小数点位,共计八段。
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7.仿真结果及分析
7.1仿真结果
设定的输入模拟量分别为5V,4V,3.5V,2V,1V,2.5V,2V,3V。
图9 数码管显示模拟量和通道号的仿真图
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图10 虚拟终端显示数字量的仿真图
7.2结果分析
通过结果发现我们输入的电压与数码管上的数字基本相同,虽然出现了一些误差,但误差都是在小数点后面,误差都是在允许范围之内,所以总体而言,我们这个系统设计的还是比较成功的。
由模拟量与数字量的转换关系模拟量5V=数字量255得到:数字量=模拟量*51,再将十进制数转换成十六进制数。
由输入模拟量分别为5V,4V,3.5V,2V,1V,2.5V,2V,3V
得到的数字量分别是255,204,178.5,102,51,127.5,102,153。
把最后的结果由十六进制数转换成十进制数分别是217,204,,178,102,51,128,102,153。
说明该系统能完成模拟量到识字量的转换,对整数量能精确的进行转换,但对小数的转换会出现很小的误差,不能精确的转换。
而且在转换循环过程中,对于同一个模拟量的转换,得到的数字量并不一定相同,这种情况下我们最好选取大多数相同的那个数字。
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8.总结
课程设计是继专业理论学习和实验教学之后又一重要的实践性教学环节。它的任务是在学生掌握和具备电子技术知识与单元电路的设计能力之后,综合所学知识进一步学习电子电路系统的设计方法和实验方法,为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础基本要求。
我觉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强,由于课本上的知识太多,平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能,而且考试内容有限,所以在这次课程设计过程中,我们了解了很多元件的功能,并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。平时看课本时,理论知识很枯燥,让人看而生畏,总是不能深入而透彻的掌握知识。而做完课程设计,一些问题就迎刃而解了,而且还可以记住很多东西。认识来源于实践,实践是认识的动力和最终目的,实践是检验真理的唯一标准。所以这个课程设计对我们的作用是非常大的。
在制作实验报告时,发现只有细心耐心恒心一定要有才能做好事情,首先是线的布局上既要美观又要实用和走线简单,兼顾到方方面面去考虑是很需要的,否则只是一纸空话。经过一个星期的学习,过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过,也曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情,点点滴滴无不令我回味无长;生活就是这样,汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多专业知识问题,最后在老师、同学的辛勤指导下,终于顺利完成。
虽然单片机课程设计结束了,但是从中学到的知识会让我受益终身。发现、提出、分析、解决问题和实践能力的提高都会受益于我在以后的学习、工作和生活。
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参考文献
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[5]. 梅开乡,《数字逻辑电路》,北京:电子工业出版社,2003
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[1]. 李全利,《单片机原理及接口技术》, 北京:高等教育出版社,2004