系统集成答辩文档

一、设计任务和要求：用C8051F020单片机完成16路信号源的输出，并通过单片机内部A/D转换器进行输出信号源的反馈采样，最后通过异步串行接口（UART）将采样结果输出，如图1所示。UART输出D/A和I/O端口多路模拟开关161616UART输出D/A和I/O端口多路模拟开关161616位A/D输出跟随16

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选16L___C8051F020___J图1、多路信号源系统框图二、课题的具体工作内容1、基本技术要求利用C8051单片机将波形量化数据放置于内部ROM,通过内部D/A产生信号以及I/O端口控制多路模拟开关，同时生成16路信号源，注意信号源调理电路中采保部分的选值,并给出理论计算结果。反馈回采部分采用单片机的16位高精度A/D转换器，采样频率自定（要求给出理论计算值），并通过UART接口将采样值送出，按9600bps的波特率发出（接收对象可以是计算机或其它）。基本要求：根据任务书要求，写出方案设计报告，绘制原理图与PCB版图，编写单片机程序代码。发挥部分：根据单片机程序代码，给出调试仿真结果，并在计算机中演示。2、单片机部分单片机选用C8051F020,是完全集成的混合信号系统级MCU芯片，具有64个数字1/0引脚；具有12位100kps的8通道ADC,带PGA和多路模拟开关；具有2个12位DAC，具有可编程数据更新方式；64K可在系统编程的FLASH存储器；4352字节的片内RAM;可寻址64K字节地址空间的数据存储器接口：2个UART串行接口。基于以上优良特性，故选用该单片机。单片机具有上电复位、掉电复位、外部复位、软件强制复位等多种复位方式。在应用中外部复位方式得到广泛应用。外部/RST引脚提供使用外部电路使单片机强制复位的手段。在外部/RST引脚加一个低电平有效信号，将使单片机复位，最好提供一个外部上拉，或对RST引脚去耦以防止噪声引起复位。

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2.2电平转换电路通过MAX232芯片实现232电平与TTL电平的转换，以完成单片机与主机之间的通信。系统电源设计部分系统中电源电路的稳定性具有重要作用，电源电路是系统正常运转的基本要求。在该系统采用12V可充电锂电池进行供电。通过LM-1117芯片将5V转为3.3V使单片机可在3.3V电压下稳定工作。此外系统还需要通过MC34063芯片提供正负12V的电源对采样保持电路以及放大电路进行供电。VCC12: VCC+?hton帀了揄」五0W工 104际DINg0UT在2卜2.U1 4.多路模拟开关部分多路模拟开关采用CD4067°CD4067为CM0S16选1双向模拟开关,可用于数字传输、信号分时处理、多路巡回监测电路中，与单片机I/O端口连接，能很方便的实现生产测控。也可与其他CMOS电路连接成数控网络、多路分配器等，设计出多种实用电路。CD4067相当于一个单刀十六掷开关，具体接通哪一通道，由输入地址码ABCD来决定。其真值表如图所示：

VCCSV1~DAOUT.CVIS5IO4S^I03S4IQ2S2IC1shooA4A0CD1VDDS10VCCSV1~DAOUT.CVIS5IO4S^I03S4IQ2S2IC1shooA4A0CD1VDDS10IOIQSilICSS9109lOOuF *12斗223322斗21520619718S17g16101511141213S12S13ICBS14S15S16Cll103多路模拟开关电路

5、信号调理部分5.1采样保持部分米样保持电路部分米用的是AD781集成米样保持芯片，该芯片米用双电源供电，S/H端接入脉冲进行控制采样。R52DGXD—wvH55RPotIKVCC+5OOT10r&fR52DGXD—wvH55RPotIKVCC+5OOT