计算机测控技术实验报告

实验报告

课程名称 计算机测控技术

实验名称 V/F转换及数字频率输入通道

实验器材 万用表、稳压源、实验箱、计算机

学 院 仪器科学与光电工程 系 别 测控技术与仪器 班级/学号 测控1102 /2011010654 姓 名 李 波 指导老师 赵双琦 实验日期 实验成绩

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。

+5V RIN 100K 5K CIN 0.1μF 7 8 5 Ri 6.8K +5V +5V 10K Ci 0.01μF 8031 T0/T1 +5V Vx 6 CL 1μF 200K 1 LM331 3 fOUT 2 RS 12K 100K RL 100K 47Ω RS* 5K

管脚说明：

图1 LM331的典型用法示意图

7引脚为模拟电压输入端，Ri、Ci决定单脉冲定时器的基准定时时间，Cin输入电压

的低通滤波器，为调整失调电压，Rs为电阻控制基准电流的大小，电位

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计用于微调基准电流，以便于核准频率，用于调整脉冲占空比，

为集电极开路上拉电阻。

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。

6M晶振 将T1设置为16位计数方式 清除T1并启动T1计数 延时100ms T1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 分频 TR0 T0 第 2 页 TF0 m

将T0设置为定时器方式

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 等待中断

图4 中断法计算所测频率的主程序框图

T1停止计数 读取T1的计数值 计算所测频率 中断返回 图5 T0的中断服务程序框图

五、实验结果：

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