计算机测控技术实验指导书

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1、计算机测控技术实验指导书编者：娄小平巫建坤赵双琦北京机械工业学院电子信息工程系2004．9目录实验一V/F转换及数字频率输入通道……………………………..2实验二继电器控制实验…………………………………………….5实验三串并转换实验……………………………………………….6实验四单片机与PC机的串行通信实验………………………….8实验五模/数、数/模转换实验……………………………………14实验六数字滤波……………………………………………………16实验一V/F转换及数字频率输入通道一、实验题目及内容以LM331为主

2、设计V/F转换器并设计其与计算机间的接口电路，编写程序计算V/F转换器的输出频率。二、实验目的1、通过实验了解典型V/F转换电路的实现及调试方法。2、了解微机频率输入通道的软、硬件设计及调试方法。三、实验内容及要求1、设计以LM331芯片为主的V/F转换电路，要求有定标调整环节（参见图1）。画出原理图及接线图，给出外围元件参数。+5VRS*5KRS12KCi0.01μF23587CIN0.1μFVx16CL1μF47ΩRL100K100K200K5KRIN100K10KRi6.8KfOUT8031+5VT0/T

3、1+5VLM331+5V图1LM331的典型用法示意图2、按接线图在面板上搭接V/F转换电路，用示波器观测输出波形，并考察定标调整环节的作用。分析外围电路参数对输入（V）与输出（F）关系的影响。3、设计V/F转换器与计算机间的接口电路及软件，测频方法自选。画出程序框图，并给出程序清单。4、通过实验考察V/F转换器的线性。至少纪录10对数据。四、测频方法示例1、将LM331的输出与8031的T1端相连，即作为T1的计数脉冲。启动T1后延时100ms再让T1停止计数，此时T1中的计数值乘以10即为所测频率。程序框图

4、如图2所示。2、如图3所示，以T0作为定时器，T1作为计数器，在T0的中断服务程序中停止T1计数，之后根据此时T1中的计数值和T0的预置值计算出所测频率。主程序和T0中断服务程序的框图分别如图4和图5所示。将T1设置为16位计数方式清除T1并启动T1计数延时100msT1停止计数计算所测频率图2软件延时计算所测频率的框图中断请求（b）fVm6M晶振分频T0TF0TR0（a）VFCT1TR1数字输出图3利用两个计数器通过中断计算所测频率五、实验报告内容1、硬件原理图及接线图（包括V/F转换及计算机接口），外围电路

5、参数应是通过实验实际调整后的。2、说明所采用的测频方法。3、调试后确定的程序框图及程序清单。4、V/F间关系的实测数据，并对该数据进行分析，若线性不好，分析引起非线性的原因。5、对实验中出现的问题进行分析、讨论。将T1设置为16位计数方式设置T0的定时值m并清除T1允许T0产生中断开中断启动T0、T1开始工作T1图4中断法计算所测频率的主程序框图将T0设置为定时器方式等待中断读取T1的计数值计算所测频率中断返回图5T0的中断服务程序框图T1停止计数六、实验注意事项1、V/F转换电路搭接好后，经辅导老师检查，方可

6、上电。2、用示波器观测到V/F转换器的输出信号后，方可与计算机连接。实验二继电器控制实验一、实验题目及内容利用输出接口输出高低电平，控制继电器开合，以实现对外部装置的控制。二、实验目的1、了解继电器的工作原理和控制方法。2、掌握继电器与执行元件之间的连接方法。三、实验说明现代自动化控制设备中，都存在一个电子电路与电气电路的互相联结问题。一方面要使电子电路的控制信号能够控制电气电路的执行元件（电动机、电磁铁、电灯等），一方面又要为电子电路和电气电路提供良好的电隔离，以保护电子电路和人身的安全。电子继电器便能完成这

7、一桥梁作用。本实验采用MCS51/98单片机实验箱上自带的继电器，型号为JDC-3，控制电压为直流+5V，其控制端为实验箱上的JDQ插孔。当JDQ为高电平时，继电器不动作，为低电平时继电器动作（常闭触点断开，常闭端点闭合）。如图一所示，在MCS51/98单片机实验箱中，插座J4的1、2、3、4、5各端分别与+5V、继电器的常闭端、继电器的控制端、继电器的常开端以及地相连。图1与继电器有关的连线说明四、实验内容及要求1、在插座J4上连接一个灯泡，使其状态跟随继电器的闭合和断开发生变化。2、按接线图在面板上搭接电路

8、。3、设计软件。画出程序框图，并给出程序清单。4、通过实验考察继电器的控制方法。五、实验报告内容1、硬件接线图。2、调试后确定的程序框图及程序清单。3、对实验中出现的问题进行分析、讨论。实验三串并转换实验一、实验题目及内容利用8031单片机的串行口，以及并行输出串行移位寄存器74LS164，扩展I/O口，在数码显示器上循环显示0~9这10个数字。二、实验目的1、了解串并转换的实现方法以