最小拍控制系统设计——计算机控制系统课程设计.doc

word
word
1 / 20
word
《计算机控制》课程设计报告
题目:最小拍控制设计
:
学号:
2014年7月4日
word
wor
三、硬件电路设计及元件选型
控制器部分由AD转换器，DA转换器和AT89C51单片机组成。模数转换芯片采用ADC0808，数模转换芯片采用DAC0832。
图14 系统结构总图
1、AD转换器
由于用proteus进行仿真，但在它的库里没ADC0809的仿真模型，而有ADC0808的，故AD转换器选ADC0808。ADC0808是一种逐次比较式的8路模拟输入，部具有锁存功能，故不需要加地址锁存器。ALE脚为地址锁存信号，高电平有效，三根地址线固定接地，由于地址信号已经固定，故将ALE接高电平。
系统只需要一路信号，选择IN-0通道作为输入。
word
word
12 / 20
word
START脚为AD转换启动信号，高电平有效，程序控制。AD采样值为系统的偏差信号，故选择ADC0808的为5V。
由于ADC0808的时钟所限，AD转换器的时钟信号，，。单片机晶振选12MHz，对其40分频，产生300khz的时钟信号。
EOC 为转换结束信号。当EOC 为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D 转换。，判断AD是否转换完成。AD转换结果由P1口读入，故将AD转换器的输出与单片机P1口相连，由于ADC0808的高位是OUT1，故将其输出与P1口反向依次相连。
OE为ADC0808数据端输出控制口，当为高电平时，送出转换后的数据给P1口。
设计AD转换器的接口电路如图所示：
图15 AD转换器的接口电路
2、DA转换器
DA转换器选择DAC0832,DAC0832是具有两个输入数据寄存器的8位DAC,可以直接与51单片机相连。参考电压 ，直接与供电电源相连。
因为输出的C（t）可能有负的情况，故选择DAC为双极性电压输出。DA输出值为：
word
word
13 / 20
word
（4）
DAC0832的引脚接法下：
CS：片选端，直接接低电平
ILE：数据锁存允许控制端，直接接高电平。
WR2：DAC寄存器写选通控制端，故直接接低。
XFER：数据传送控制，低电平有效，故直接接地。
WR1；第一级输入寄存器写选通控制，低电平有效。其输入为上升沿时，将输入数据锁存到DAC寄存器，，由程序控制DA转换的时间。
D10~D17：与单片机P20~P27相连。
电路图如下：
word
word
14 / 20
word
图16 DA转换器的接口电路
3、控制器
控制器选择AT89C51单片机，根据ADC0808和DAC0832的特性，及上述分析，设计单片机与AD、DA的接口电路如下图所示：
word
word
15 / 20
word
图17 控制器电路
4、被控对象
被控对象如下图所示：
图18 被控对象电路
word
word
16 / 20
word
5、仿真波形
图19 仿真波形图
四、 程序流程图及源程序
1、流程图如下：
图20 程序流程图
word
word
17 / 20
word
2、定时器T0的初值计算
设：需要装入T0的初值为X，则有：
X化为十六进制，即X=0x3cb0
T0的初值为 TH0=0x3c; TL0=0xb0;
3、源程序及注释如下：
#include <>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
void init();
/////////////////////定义//////////////////////
sbit START=P0^0; //AD开始转换控制，上升沿有效
sbit CLK=P0^1; //AD工作脉冲，不高于600KHZ
sbit EOC=P0^2; //AD的转换完成标志，转换完成为高电平
sbit DA_W=P0^3;//DA的WR1选通控制，低电平有效
sbit OE=P0^4; //AD的输出控制，低电平有效
uchar addata;//AD采样值
uint count=0;//定时量
char e;//偏差信号
char e1=0;
char u;