1、第 1 页 共 41 页计算机控制系统课程设计报告2015年 7 月 3 日题目名称： 基于 STC12C5A08S2的积分分离 PID控制实验装置设计姓 名： 12044315 12044314 12044316 12044316 专 业： 自动化专业班级学号： 12044315 1204431412044316 12044316 同 组 人： 12044315 12044314 12044316 12044316 指导教师：老师第 2 页 共 41 页计算机控制系统课 程 设 计 任 务 书20142015 学年 第 2 学期 第 19 周注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任
2、课教师授课时自带一份备查。2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院存档。自带一份备查。2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。20142015 学年 第一学期 第 20 周 20 周 题目 基于 STC12C5A08S2的积分分离 PID控制实验装置设计内容及要求设计积分分离 PID控制实验装置，其中单片机是 STC12C5A08S2，分析电路原理，焊接加工装置的完整电路板，利用 ADC0809芯片进行 A/D转换，要求给定量和反馈量均为双极性输入，电压范围-12V+12V，利用 DAC0832芯片进行 D/A转换，要求双极性输出模拟电压，电压
3、范围-11.0V+10.914V，左边 5个数码管显示给定电压(XX.XX)，右边 5个数码管显示反馈电压(YY.YY)，单位为 V。并且把给定量和反馈量数据送 PC机显示。要求单片机工作在 1T模式，与 12T模式工作的 STC89C52比较运算速度。附加内容，利用单片机内部嵌入的 AD和 PWM加滤波代替外部的 A/D和 D/A完成控制。进度安排1 方案论证 0.5 天2 分析、设计、调试、运行 4 天3 检查、整理、写设计报告、小结 0.5 天学生姓名：12044314 ，12044315 ，12044316 ，12044316 指导时间 2015年 6月 29日至 2015年 7月 3
4、日 指导地点：F401任务下达 2015年 6 月 26日 任务完成 2015年 7 月 3日考核方式 1.评阅 2.答辩 3. 实际操作 4.其它指导教师 老师 系（部）主任 王长坤老师第 3 页 共 41 页任务分工第四组成员任务分工：12044314 ：软件子函数编写；12044315 ：软件总体整合与编写，软件调试，PCB电路设计与制作；12044316 ：硬件电路原理图制作并参与 PCB设计；12044316 ：PCB 焊接与原理图制作。第 4 页 共 41 页摘 要本次微型计算机课程设计所选题目是基于 STC12C5A08S2的积分分离 PID控制实验装置设计，其中单片机是 STC
5、12C5A08S2，结合电路原理，设计 PCB电路，焊接加工装置的完整电路板，利用 ADC0809芯片进行 A/D转换，要求给定量和反馈量均为双极性输入，电压范围-12V+12V，利用DAC0832芯片进行 D/A转换，要求双极性输出模拟电压，电压范围-11.0V+10.914V，左边 5个数码管显示给定电压(XX.XX)，右边 5个数码管显示反馈电压(YY.YY)，单位为 V。并且把给定量和反馈量数据送 PC机显示。要求单片机工作在 1T模式，与 12T模式工作的 STC89C52比较运算速度。关键字：单片机，微型计算机控制系统，积分分离第 5 页 共 41 页目 录1 任务书22 任务分工
6、33 硬件设计（包括涉及到的硬件电路原理图或框图）6-124 软件设计（包括主、子函数模块及其程序）13-205 硬件制作（包括 PCB 制作与电路焊接）20-246 软件调试 24-387 设计总结398 参考文献40第 6 页 共 41 页基于 STC12C5A08S2 的积分分离 PID 控制实验装置设计一、硬件设计基于 STC12C5A08S2 的积分分离 PID 控制实验装置课题电路硬件主要由 12C5A08S2下载电路、12C5A08S2主板电路组成。(1)、12C5A08S2 下载电路组成12C5A08S2电路用于下载程序，由 USB接口，CH340G 芯片等组成1、电路原理图如
7、下：2、PCB 设计图如下：第 7 页 共 41 页3、下载电路 PCB三维图如下：4、下载电路模拟三维图如下：5、下载电路简易清单如下：第 8 页 共 41 页(2)、12C5A08S2 主板电路组成主板电路由 12C5A08S2最小系统电路、数码管显示电路、电源电路、运放电路组成；1、12C5A08S2 最小系统电路包括晶振电路、复位电路，是整个电路的控制核心。最小系统电路如下：2、数码管电路由两个 8段 4位数码管组成，显示电路的电压，左边数码管显示给定电压(XX.XX)，右边数码管显示反馈电压(YY.YY)。数码管电路如下：第 9 页 共 41 页3、电源电路由 ICL7662 转-12V 电路，7805、8905 正负 5V 电路、滤波电路和 LED 指示电路组成，给电路提供电源。电源电路如下：4、运放电路由 TL082 运放与 TL084 组成，通过比较来处理电路里面的电压。运放电路如下：第 10 页 共 41 页5、主板整体电路如下：
