自动化计算机控制系统课程设计——基于单片机的A/D & D/A转换

"东北电力大学自动化计算机控制系统课程设计文档，主要涵盖了从理论到实践的单片机应用，包括A/D和D/A转换器在自动控制系统中的应用，旨在提升学生的实践能力和理论理解。" 该课程设计的目标是让学生通过设计一个基于80C51单片机的信号测控装置，来理解和掌握计算机控制系统的实际运作。设计中包含以下几个关键知识点： 1. **题目背景与意义**：在自动化系统中，模拟信号（如温度、流量、压力等）需通过传感器转化为电压信号，再通过A/D转换器变为数字信号供计算机处理。反之，计算机通过D/A转换器将数字信号转换为模拟信号，控制外部设备。此设计旨在将理论知识与实践结合，加深对电子电路和单片机的理解。 2. **系统硬件设计**： - **单片机选型**：80C51是一种广泛应用的微处理器，其功能强大，易于编程，适合初学者学习。 - **晶振电路**：为单片机提供时钟信号，确保程序正常运行。 - **复位电路**：用于初始化单片机，确保系统启动时所有寄存器处于预设状态。 - **A/D转换电路**：ADC0809是常用的8位A/D转换器，用于将模拟信号转化为数字信号。 - **D/A转换电路**：DAC0832为8位D/A转换器，将数字信号转换为模拟信号输出。 - **稳压电源**：确保系统稳定供电，防止电压波动影响性能。 - **调理电路**：对输入信号进行预处理，使其符合单片机处理要求。 - **报警指示灯电路**：提供故障提示，增强系统的可视化操作。 - **键盘、显示控制电路**：用于用户交互，接收指令和显示数据。 3. **系统软件设计**： - **主程序框图**：定义系统的主要流程，包括初始化、数据采集、控制输出等环节。 - **数据程序框图**：处理来自A/D转换器的数据，可能包括滤波、计算等。 - **键盘程序框图**：处理用户输入，响应按键事件。 - **显示程序框图**：更新数据显示，反映系统状态。 4. **设计目的**：使学生了解单片机应用系统的软硬件设计流程，增强对单片机、A/D和D/A转换器的实践操作能力，为未来更复杂系统的开发打下基础。 通过这个课程设计，学生不仅能够深入理解单片机的内部结构和工作原理，还能熟练运用相关电子元器件和电路设计技巧，同时提高编程和系统集成能力。此外，设计的信号测控装置应具备抗干扰、通用性和安全性，体现了实际工程中的重要考量因素。