AD轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)報(bào)告A/D摘要本設(shè)計(jì)是利用AT89C51 ADC0809 CD4027K片為核心，加以其他輔助電路實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換，其中以單片機(jī)AT89C51為核心控制A/D轉(zhuǎn)換器。先是對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集，然后用 ADC0809寸信號(hào)實(shí)現(xiàn)從模 擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。改變采樣數(shù)據(jù)，調(diào)整電路，使其達(dá)到精確轉(zhuǎn)換。目錄1 .方案設(shè)計(jì)與論證 11.1 理論分析 11.2 輸出、輸入方案選擇 11.3 顯示方案 21.4 時(shí)鐘脈沖選擇 22 .硬件設(shè)計(jì) 22.1 A/D轉(zhuǎn)換器模塊 22.2 單片機(jī)1K塊 32.3 JK觸發(fā)器模塊 43軟件設(shè)計(jì)44 .仿真驗(yàn)證與調(diào)試54.1 測試萬法 54.2 性能測試儀器 74.

2、4 誤差分析 75 .設(shè)計(jì)總結(jié)及體會(huì)5附錄（一）實(shí)物圖6附錄（二）軟件程序 61 .方案設(shè)計(jì)與論證1.1 理論分析8位A/D轉(zhuǎn)換由芯片內(nèi)部的控制邏輯電路、時(shí)序產(chǎn)生器、移位寄存 器、D/A轉(zhuǎn)換器及電壓比較器組成，它具有將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的 特性，其原理圖如下：機(jī)U仃輸植立電醫(yī)比就需 二廿啟動(dòng)林沖D/A Oft微電露AD轉(zhuǎn)換原理圖（1）輸由、輸入方案選擇 1.2A/D轉(zhuǎn)換器有多路選擇器，可選擇八路模擬信號(hào)ININ中的一 70路進(jìn) 入A/D轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)在選擇IN通道作為輸入，則對(duì)應(yīng)的地址碼位oADD=0、 ADD=0、ADD=0。當(dāng)轉(zhuǎn)換完成后，OE=1,打開三態(tài)輸abc出鎖存緩 沖器，將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從DD

3、 口輸出到單片機(jī)的P0端口。07IN口輸入D端口輸出 AAA/D轉(zhuǎn)換器）2圖（1.3顯示方案由于靜態(tài)控單片機(jī)控制數(shù)碼管顯示有兩種動(dòng)態(tài)和靜 態(tài)兩種方法，制數(shù)碼管每次只能顯示一位，造成資源浪費(fèi)，所以選擇 動(dòng)態(tài)掃描，并增加變換頻率。1.4時(shí)鐘脈沖選擇方案一：可以直接用矩形波來控制。因CLKJK通過觸發(fā)器完成二分頻，然后Q端接 方案二：ALE JK 經(jīng)過12NHZK 1/6=2MHz,為晶振的頻率是12MHzALE的頻率為1MHz.觸發(fā)器二分頻后就是 2.硬件設(shè)計(jì) 2.1 A/D轉(zhuǎn)換器模塊RESPACK-8P2.D/的P2.1l/® pa-j/Aio P2.3/A11 P2.4/A12 P2

4、 5/A13 P2.6/A14 F21 仲d3咱O/RXD P3：-1/TXp P3.2/1 NTD PSINBM.4/TOP3.5/T1P3.6/WR"F' ' 7U2INOIN1IN2IN2IN4 mbIN7AIDD AADD BA 0£> C ALEMREF _J2L LUV K WSTARTEOCUfl DUT31UTS 口 UT母DUTff OUTGOUT7OUTSOE7_S2191早a15179ftDC0®06tfTFTTi)3A/D轉(zhuǎn)換電路圖(轉(zhuǎn)換經(jīng)電壓比較器后輸入到控制電路，IN0模擬量從端口輸入，OE。=0=0=0D0D7

5、口輸出，地址碼位 ADD、ADD、ADD后從acb ,轉(zhuǎn)換結(jié)束EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束控制信號(hào)，EOC=0端輸出允許控 制信號(hào)，轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，上升沿將片內(nèi)寄存器清零，下降EOC=1后。START沿開始A/D轉(zhuǎn)換。時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLOCK接觸發(fā)器Q端，把1MHz 的信號(hào)作為時(shí)鐘脈沖輸入。2.2單片機(jī)模塊PCiIii'AtC 用XT*LZPO5AMWiFldAitM 代5出MH=1ElP2JDW®Pl 2TA IO>THP，M1空PldiS蘇P2 8*13PNWIQP17/BH5P-1IXTZP3 BWJ>*1 TiTSiXP3P1ZR3 3riWWIMa!甩:麗彳P14PS4

6、HQf 14乃也U四烏疝百*U冷制標(biāo)圖（4）SALE 一R-CI 1R 12.3JK觸發(fā)器模塊圖形符號(hào)如圖（4）,選用89C51單片機(jī)，89C51單片機(jī)本身的電源電壓是5v, 有兩種低功耗方式：待機(jī)方式和掉電方式。在掉電狀態(tài)下，其耗電電 流為3mA,在掉電方式下提供約50mA的電流。80C51單片機(jī)是8 位單片機(jī)，速度較慢，且不能在線編程。在單片機(jī)的外部加一個(gè)振蕩 電路，這個(gè)電路有晶振和兩個(gè)電容組成，晶振兩端分別接到兩個(gè)電容 的一端，兩個(gè)電容的另一端都要接地。這兩個(gè)電容串聯(lián)的容量就是就 等于負(fù)載電容，這兩個(gè)電容選用 33PF的。在P0端口接一個(gè)上拉電 阻，增加高電平驅(qū)動(dòng)能力。P0 口輸出七段碼

7、，P2.0、P2.1、P2.2 口輸 出位選碼。圖（5）JK觸發(fā)器具有置0、置1、保持、翻轉(zhuǎn)的功能。J=1, K=0時(shí)，置1; j=0, K=1時(shí)，置0； j=k=0,保持；j=k=i , CLK下降沿到來時(shí)翻轉(zhuǎn)。3.軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件流程圖如下圖（6）,其中主要包含這三部分，即信號(hào)采樣、A/D轉(zhuǎn)換、輸出顯示。信號(hào)采樣：先產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的正脈沖信號(hào)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣。A/D轉(zhuǎn)換：對(duì)輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，把數(shù)據(jù)分取個(gè)位、十分位、百分位。輸出顯示：位選端P2.0、P2.1、p2.2分別顯示個(gè)位、十分位、百分 位，完成三位顯示。開始系統(tǒng)初始 信號(hào)采否轉(zhuǎn)換完A/D輸出顯示 結(jié)束 ） 圖（6仿真驗(yàn)證與調(diào)試4.測試方法

8、4.1。0.00系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，初始值顯示，最大值為5.00 5V1步驟：）接入電源；2）改變滑動(dòng)變阻器的阻值，觀察數(shù)碼管的顯示的變化1-LLILLLlEk LnE廿MM PS JlMlH M XMrJ FC 3 A MJ3UAMS Ml kUM Fil w小心收心罡黃普尊一M西it新4 g”引。醛 www<l<l*1 mP"工皿*n*x Fi,5F卜n 2<m也）最大值圖（87初始圖（）4.2性能測試儀器直流電源數(shù)字萬用表4.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表表1組別12345678910）仿真（V0.000.290.851.451.852.743.744.354.72

9、5.00V）實(shí)測（0.000.290.811.421.872.663.674.314.724.97）顯示（V0.000.320.881.471.862.763.724.334.735.004.4誤差分析）在接入電源時(shí)的導(dǎo)1造成本實(shí)驗(yàn)的誤差可能有以下幾點(diǎn)原因：）萬用表的接）滑動(dòng)變阻器可能引起阻值誤差；23線可能增加阻值；觸不良也有誤差。 設(shè)計(jì)總結(jié)及體會(huì) 5.最后到在收到任務(wù)時(shí)，根據(jù)要求從總體到部分來仔細(xì)分析任務(wù),具體的器材使用，而且對(duì)每個(gè)組員合理分配任務(wù)。在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)每個(gè) 模塊設(shè)計(jì)多方案，從中擇優(yōu)選用。硬件部分要注意所加電壓不能過大， 否則會(huì)燒毀集成塊。實(shí)際電路焊接時(shí)，線路要盡量短、直，便于以后

10、 檢查。對(duì)于每一點(diǎn)要焊實(shí)，不能出現(xiàn)虛焊，不可短路。軟件設(shè)計(jì)要模 塊化，語言要盡量簡潔程序應(yīng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，程序代碼簡潔，具有 較高執(zhí)行效率。對(duì)于變量的使用，盡可能多的使用局部變量，編寫程 序需要不斷的修改、整理、優(yōu)化，以使程序具有較少的代碼量，較高 工作效率。這設(shè)計(jì)讓我們學(xué)到了很多知識(shí)，了解和掌握許多芯片的作 用和功能。通過小組成員的共同努力實(shí)驗(yàn)終于出來了， 非常有成就感, 也要感謝老師的悉心指導(dǎo)。附錄（一）實(shí)物圖附錄（二）軟件程序#include <reg51.h>#include <intrins.h> #define uint unsigned int#defin

11、e uchar unsigned char sbit ST=P2A4;sbit OE=P2A5;sbit EOC=P2A6;sbit w_select1=P2A0;sbit w_select2=P2A1;sbit w_select3=P2A2;sbit w_select4=P2A3;uchar num_1=0,num_2=0,num_3=0;/uchar code table10 = 0x03, 0x9f, 0x25, 0x0d, 0x99, 0x49, 0x41,0x1f, 0x01, 0x09;/uchar code table10 = 0xC0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x

12、99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80,0x90;uchar code table10 = 0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f;/*名稱:Delay_1ms()功能：延時(shí)子程序，延時(shí)時(shí)間為1ms * x輸入：x( 延時(shí)一毫秒的個(gè)數(shù))輸出：無*/ void Delay_1ms(uint x) uint h,k;/uchar k;for(h = x; h >0; h-) for(k = 20; k>0; k-);void DA_change(uchar k) float D_value;D_

13、value=5*k/255;num_1=D_value/1;/取個(gè)位值num_2=(D_value-num_1)*10/1;/取小數(shù)點(diǎn)后第一位值取小數(shù)點(diǎn)后第二位值num_3=(D_value-num_1)*10-num_2)*10/1;/*名稱：Display(uchar k)功能：將參數(shù)分成十位、個(gè)位分別顯示*輸入：k (鍵盤數(shù)值)*輸出：P0 口輸出七段碼，P2 口輸出位選碼*void Display。P0 = tablenum_1+0x80; /需顯示小數(shù)點(diǎn)w_select3=0; Delay_1ms；/w_select3=1;/顯示5ms個(gè)位消隱P0 = tablenum_2;w_select2=0; Delay_1ms；/w_select2=1;P0 = tablenum_3;/顯示5ms小數(shù)點(diǎn)后第一位消隱w_select1=0; Delay_1ms；/顯示5ms小數(shù)點(diǎn)后第二位*名稱：Main()功能：主函數(shù)*void main(void