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1、实验报告 学院：电气工程学院 专业：测控技术与仪器 班级：测仪101 姓名 学号 实验组 实验时间 2013.12.04 指导教师 成绩 实验项目名称 AD1674进行A/D转换 实验目的 通过本部分实验的学习，使学生了解A/D转换器与计算机接口时数据线和信号线如何连接，数据采集电路的时序怎样设计，了解A/D芯片AD1674转换性能及编程，掌握芯片AD1674的程序设计方法。 实验要求 必修 实验原理 A/D转换器大致有三类：一是双积分A/D转换器，优点是精度高，抗干扰性好，
2、价格便宜，但速度慢；二是逐次逼近法A/D转换器，精度，速度，价格适中；三是并行A/D转换器，速度快，价格也昂贵。 实验用的AD1674是12位A/D转换器，可通过设置将其使用于8位或12位 实验仪器 PC机、Proteus软件、Keil μVision2软件 实验步骤 1．按照实验原理及接线图在Proteus中画出仿真电路图 2．编写中转换的程序，输入程序。进行仿真。 3．旋转电位器，测取不同的模拟电压输入时，读取显示的转换结果是否符合10V/4096=Vin/D 的规律，并记录。画出模拟电压和数字量关系图，看两者是否成线性关系。 实验内容 利用PROTEUS工
3、程文件下的AD转换电路实现A/D转换器，用电位器提供模拟量输入，编制程序，将模拟量转换成二进制数字量，用虚拟示波器显示。 实验数据 输入模拟量 0.1 0.899 1.9 2.899 3.899 4.899 5.899 6.899 7.899 8.899 9.9 理论数字量 029H 170H 30AH 4A3 63DH 7D6H 970H B09H CA3 E3DH FD7H 测得数字量 029H 171H 30AH 4A4H 63DH 7D7H 970H BOAH CA3H E3DH FD6H 十进
4、制 41 369 778 1188 1597 2007 2416 2826 3235 3645 4054 实验总结 通过本部分实验的学习，我了解了A/D转换器与计算机接口时数据线和信号线如何连接，数据采集电路的时序怎样设计，了解了A/D芯片AD1674转换性能及编程，掌握了芯片AD1674的程序设计方法。 由模拟电压和数字量的关系图可知模拟电压和数字量近似呈线性关系。 在实验过程中，模拟电压值要在0-10V之间均匀取值。 指导教师意见 签名： 年 月 日 实验报告
5、 学院：电气工程学院 专业：测控技术与仪器 班级：测仪101 姓名 学号 实验组 实验时间 2013.12.04 指导教师 成绩 实验项目名称 DAC0832与MCS-51单片机接口实验 实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握D/A转换的工作原理，掌握芯片DAC0832与单片机接口电路的设计方法，掌握芯片DAC0832的程序设计方法，为后续“测控系统原理课程设计”的学习奠定基础。 实验要求 必修 实验原理 DAC0832芯片是8位的D/A转换集成芯片，有数据锁存器，选片、读、写控制信号线，
6、故可以和单片机直接接口。由于DAC0832芯片为电流输出方式，但在实际应用中，往往需要电压输出方式，所以在线路设计上接入一片运算放大器来实现电流转换为电压。当数字量输入在00H～FFH范围时，电压的输出量有两种形式：一种是单极性输出，电压的输出量为0～＋XV或0～-XV，另一种是双极性输出， 电压的输出量为±XV。在本实验中采用单缓冲器、单极性输出方式，数字量在00～FFH变化时，输出模拟量在0～5V之间变化。该电路包括一片DAC0832和一个运算放大器UA741。 实验原理及接线图电路如下图所示，DAC 0832片选信号 为低电平有效，直接接P2.7，即P2.7为低时选中DAC 083
7、2，据P2.7＝0可算得DAC 0832选片地址。（、同时与8031的连接）DAC 0832内部没有参考电压，8脚接负的参考电压，输出为正电压，8脚接正的参考电压，输出为负电压。由于DAC 0832是有数字量的输入锁存功能，故数字量可以直接从P0口送入。 实验仪器 PC机、Keil μVision2软件，PROTEUS 实验步骤 1．按照实验原理在PROTEUS上完成连线。 2．在KEIL中编制程序1使DAC0832输出三角波。输入程序，编译并下载到AT89C51中。 3．进行编译仿真。 4运行程序1，用示波器测试，观察输出波形。 5. 编制程
8、序2，实现利用图二所示电路完成三角波及锯齿波不同波形的输出，当SW1接通P1.0实输出三角波，P1.1时输出锯齿波。 6.在KEIL 中编制程序，编译并生成‘*.hex’文件 7.下载到PROTEUS 的单片机中，运行仿真，观测结果，并不断调整程序。 实验内容 1．编写程序：送数据00～0FF到DAC0832，用万用表测量数模转换的输出端T-DAOUT，观察输出电压的变化。 2．试编写程序：使DAC0832输出三角波，并用示波器观察。 实验数据 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV DPTR,#7FFFH
9、 MOV P1,#0FFH MOV A,P1 JNB ACC.0, LOOP0 JNB ACC.1, LOOP3 AJMP MAIN LOOP0:MOV A,#00H LOOP1:MOVX @DPTR,A ACALL DELAY INC A CJNE A,#0FFH,LOOP1 LOOP2:MOVX @DPTR,A ACALL DELAY DEC A CJNE A,#00H,LOOP2 AJMP MAIN LOOP3:MOV A,
10、00H LOOP4:MOVX @DPTR,A ACALL DELAY INC A CJNE A,#0FFH,LOOP4 AJMP MAIN DELAY: MOV R0,#02H DELAY1:MOV R1,#00H DJNZ R1,$ DJNZ R0,DELAY1 RET END 开关打在P1.0处生成三角波 开关打在P1.1处生成锯齿波 实验总结 通过本实验的学习，我掌握了D/A转换的工作原理，掌握了芯片DAC0832与单片机接口电路的
11、设计方法，掌握了芯片DAC0832的程序设计方法，为后续“测控系统原理课程设计”的学习奠定基础。 在实验过程中写程序需要小心谨慎，否则不易得出实验结果。 指导教师意见 签名： 年 月 日 实验报告 学院：电气工程学院 专业：测控技术与仪器 班级：测仪101 姓名 学号 实验组 实验时间 2013.12.11 指导教师 成绩 实验项目名称 数字PID控制实验 实验目的 1.理解用PWM信号进行PID控制的原理 2.以实验方式
12、学习PID参数对系统性能的影响 实验要求 必修 实验原理 实验电路图 主程序 主程序主要做了系统初始化，定时器0的初始化、按键扫描、数码管显示 定时向上位机发送数据和PWM输出。流程图如下图所示： 主程序流程图 定时器0中断服务程序 定时器0中断程序中用来对数码管显示送段友和位码，以及在固定周期内计算转速和进行PID计算 。流程图如下图所示： PID控制输出程序 当电机转速的设定值突然改变,或电机的转速发生突变时,会引起偏差的阶跃,使e增大,PID的输出uk将急剧增加或减小,以至于超过控制量的上下限,电机的转速SPEEDSET虽然不断上升,但由于控制量受到限
13、制,其增长的速度减慢,偏差E将比正常情况下持续更长的时间保持在较大的偏差值,该程序主要是把设定的转速现当前测量得到的转速来计算偏差，从而用PWM输出方式来确定输出脉冲的宽度。 实验仪器 PROTEUS硬件开发环境，KEIL程序开发环境，PC机 实验步骤 1.利用KEIL程序开发环境编制调试控制程序 2.在PROTEUS中加载在步骤一中所产生的HEX文件进行硬件调试，观测并记录电机转速的变化过程，记录动态过程。 3.改变PID参数，记录一组动态过程的实测转速。 4.改变转速设定值或转向 ，记录一组动态过程的实测转速。 实验内容 实验总结 虽然刚开始连线的时候很麻烦，总是出这样那样的错误，不过仔细的注意细节，根据原理把电路图连好后，有相当好的成就感，之后的实验过程让人感到非常的有趣，通过本次试验，我更好的理解用PWM信号进行PID控制的原理，也通过这种实验方式学习PID参数对系统性能的影响，让我受益匪浅。 指导教师意见 签名： 年 月 日
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