系統(tǒng)集成答辯文檔

1、一、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求：用C8051F02彈片機(jī)完成16路信號源的輸出，并通過單片機(jī)內(nèi) 部A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行輸出信號源的反饋采樣，最后通過異步串行接口（UART將采樣結(jié)果輸出，如圖1所示。UARTD/A 和I/O 端 口多路_L-H-模擬開關(guān)16路信號調(diào)理16路信號輸出16位A/D輸出跟隨C8051F02016路 信 號 調(diào) 理16路選一開關(guān)圖1、多路信號源系統(tǒng)框圖二、課題的具體工作內(nèi)容1、基本技術(shù)要求利用C8051單片機(jī)將波形量化數(shù)據(jù)放置于內(nèi)部 ROM通過內(nèi)部D/A 產(chǎn)生信號以及I/O端口控制多路模擬開關(guān)，同時生成 16路信號源， 注意信號源調(diào)理電路中采保部分的選值，并給出理論計(jì)算結(jié)果。反饋回采部

2、分采用單片機(jī)的16位高精度A/D轉(zhuǎn)換器，采樣頻率自定（要 求給出理論計(jì)算值），并通過UARTg口將采樣值送出，按9600bps的 波特率發(fā)出（接收對象可以是計(jì)算機(jī)或其它）?；疽螅焊鶕?jù)任務(wù)書要求，寫出方案設(shè)計(jì)報(bào)告，繪制原理圖與PCEB圖，編寫單片機(jī)程序代碼發(fā)揮部分：根據(jù)單片機(jī)程序代碼，給出調(diào)試仿真結(jié)果，并在計(jì)算 機(jī)中演示。2 、單片機(jī)部分單片機(jī)選用C8051F020是完全集成的混合信號系統(tǒng)級 MCUK 片，具有64個數(shù)字I/O弓腳；具有12位100kps的8通道ADC帶 PG序口多路模擬開關(guān) ；具有2個12位DAC具有可編程數(shù)據(jù)更新方 式；64K可在系統(tǒng)編程的FLAS時儲器；4352字節(jié)的片

3、內(nèi)RAM可尋 址64K字節(jié)地址空間的數(shù)據(jù)存儲器接口： 2個UAR伸行接口?；?以上優(yōu)良特性，故選用該單片機(jī)。單片機(jī)具有上電復(fù)位、掉電復(fù)位、外部復(fù)位、軟件強(qiáng)制復(fù)位等多 種復(fù)位方式。在應(yīng)用中外部復(fù)位方式得到廣泛應(yīng)用。外部 /RST引腳 提供使用外部電路使單片機(jī)強(qiáng)制復(fù)位的手段。在外部 /RST引腳加一 個低電平有效信號，將使單片機(jī)復(fù)位，最好提供一個外部上拉，或?qū)?RST5 I腳去耦以防止噪聲引起復(fù)位。心一對Q N心，N MWTlfnr-Lrll - BT7I43 lrTll g1 丁 “?rTlrIIL一- - - - -K.- -. -1- - *-1* z .*- - .!- - - - -

4、- - - - - - KJU片人的；AM*M WI MG AH- JLDir 2 AClD.T: 422 D： F 2 ase:k q : j-a - mj no xsd&rs HTW-一VIfi 4a 科; Ml 罰: 牌J WiAZM 心小WUhTXW IX ?3 3 AZ1D F31 A22tr.M2 g d p)F E-KLFtcl:父 Imd/uiM *門卜由沖Frchior E.WHIG 或 =，l，旦之H c &= :三HE -EE K 一亡dKN grrw e Sa - 1 QfeE E3 一: SB 一xw 工 二 n iEAl rati =2口mxuj百 詈Z史2JW三M

5、 srCM宅 2m Frfcwm K匚？m足E 足-sW1A u m CM : ih-nclTHkr rT* E IdMU更E i mhfltrnME !: 之EEiw 二-r=MM 二盲 K1;1G2 L HMU.更CM百X03 rNl-r量 rwix復(fù)位電路圖2.C8051F02彈片機(jī)及其外部電路2.1 下載電路C8051F020單片機(jī)具有片內(nèi)JTAG邊界掃描和調(diào)試電路，通過 4腳JTAG接口并使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)中的產(chǎn)品器件就可以進(jìn)行非 侵入式全速的在系統(tǒng)調(diào)試VCC-3 3DGNIDRL5 VCC-3.3 q-TTMSTDIPlTCKTUOJTAG2.2 電平轉(zhuǎn)換電路通過MAX232K

6、片實(shí)現(xiàn)232電平與TTL電平的轉(zhuǎn)換，以完成單片 機(jī)與主機(jī)之間的通信。3 .系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)部分系統(tǒng)中電源電路的穩(wěn)定性具有重要作用，電源電路是系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本要求。在該系統(tǒng)采用12V可充電鋰電池進(jìn)行供電。通過 LM-1117芯片將5V轉(zhuǎn)為3.3V使單片機(jī)可在3.3V電壓下穩(wěn)定工作。此外系統(tǒng)還需要通過MC34063芯片提供正負(fù)12V的電源對采樣保持電路以及放大電 路進(jìn)行供電。DGNDVCCW U2 VCG33JC A GND OUT -1IlQuFLM1117-33上C7 &FDGNDDGNDVCC12 n1312 5節(jié) C 日dcKdvrri2vrc-VCCl；1aOc N七IN3ci8二 MVC

7、C-5IkFIX OUTGND CO5下dFDGNL)電源部分DOT4 .多路模擬開關(guān)部分多路模擬開關(guān)采用 CD4067。CD4067為CMOS16選1雙向模擬開關(guān)，可用于數(shù)字傳輸、信號分時處理、多路巡回監(jiān)測電路中，與單片機(jī)I/O端口連接，能很方便的實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)測控。 也可與其他CMOS電路連接成數(shù)控網(wǎng)絡(luò)、多路分配器等，設(shè)計(jì)出多種實(shí)用電路。CD4067相當(dāng)于一個單刀十六擲開關(guān)，具體接通哪一通 道,由輸入地址碼ABCD來決定。其真值表如圖所示:DCBAIHH接通通道0000000001000100001100100001010“5，0110001110100001001010100“io”10110

8、1100011010“1311100“14”11110“15”XXXX11均不接通VCC5VCD1工 C1Q=.0/1124223322421520619718VDD| lOOuF二 810-108S9S力06109S10S6IO51010SilS5IO4IO11S12S3IO31012S13S4IO21013S14S2IO11014S15S1IOOo179161015111412131015S16A4 A0CA5 A1A2A7VBSA3A6CD4067DAOUTC11103DGND多路模擬開關(guān)電路5 、信號調(diào)理部分5.1 采樣保持部分采樣保持電路部分采用的是 AD781集成采樣保持芯片，該芯片采 用雙電源供電，S