數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求3第二章 設(shè)計(jì)方案32.1、設(shè)計(jì)步驟32.2、設(shè)計(jì)框圖4第三章 設(shè)計(jì)原理與電路43.1使用芯片的介紹43.1.1 RAM存儲(chǔ)器的介紹43.1.2 D/A轉(zhuǎn)換器（DAC0832）的介紹6附：3.1.3 A/D轉(zhuǎn)換器（ADC0809）的介紹9附：3.1.4 555方波發(fā)生器的介紹13附：3.1.5 譯碼器與數(shù)碼顯示管的介紹133.2單元電路的設(shè)計(jì)143.2.1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路143.2.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路15附：3.2.3模數(shù)轉(zhuǎn)換電路16附：3.2.4 數(shù)字顯示電路18第四章 電路的組裝與調(diào)試204.1 電路總圖204.2 電路的性能測(cè)試與仿真224.2.1

2、第一步仿真：模數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)字顯示管顯示仿真調(diào)試224.2.2 第二步仿真：數(shù)字存儲(chǔ)與數(shù)模轉(zhuǎn)換并測(cè)量輸出電壓仿真調(diào)試234.2.3 整個(gè)電路圖調(diào)試顯示254.3 調(diào)試結(jié)果比較與誤差分析26第五章 設(shè)計(jì)總結(jié) 附錄281.元件清單282.Protel 原理圖 293. PCB圖30參考文獻(xiàn)31第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（2人）附：（1）用ADC0809（或其他ADC芯片）實(shí)現(xiàn)對(duì)一路模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，其模擬信號(hào)以常用物理量溫度為對(duì)象，可以用05V的電壓模擬現(xiàn)場(chǎng)溫度。采集的數(shù)據(jù)一方面送到存儲(chǔ)器進(jìn)行保存，同時(shí)用數(shù)碼管跟蹤顯示。（2）從存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)，經(jīng)DAC0832（或其他DAC芯片）進(jìn)

3、行數(shù)模轉(zhuǎn)換，比較所得模擬量與輸入模擬量對(duì)應(yīng)情況，并且分析誤差。第二章 設(shè)計(jì)方案2.1、設(shè)計(jì)步驟（1） 、用555方波發(fā)生器產(chǎn)生5V的脈沖方波（2） 、用ADC0809進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換（3） 、用7447N二-十進(jìn)制譯碼器譯碼（4） 、用十進(jìn)制數(shù)碼顯示管顯示數(shù)字信號(hào)（5） 、用RAM存儲(chǔ)器寫(xiě)入數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)并讀出（6） 、用DAC0832進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換（7） 、用萬(wàn)用表讀出輸出模擬電壓（8） 、把輸出模擬電壓與輸入模擬電壓進(jìn)行比較，并且分析誤差2.2、設(shè)計(jì)框圖 圖2-1為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的簡(jiǎn)單組成框圖，它由A/D轉(zhuǎn)換器（ADC0809）、譯碼顯示器、存儲(chǔ)器（RAM）、D/A轉(zhuǎn)換器（DAC0832）等

4、部分組成。其中， A/D轉(zhuǎn)換器（ADC0809），D/A轉(zhuǎn)換器（DAC0832）是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分，其它部分則可以視系統(tǒng)的需要而配置。第三章 設(shè)計(jì)原理與電路3.1使用芯片的介紹 3.1.1 RAM存儲(chǔ)器的介紹 存儲(chǔ)器（HM1-65642-883）元件圖如圖3.1.1所示 存儲(chǔ)器（HM1-65642-883） 圖3.1.1 引腳排列1外部結(jié)構(gòu)* A0A12 地址存入端；* DQ0DQ7 數(shù)據(jù)寫(xiě)入（或輸出）端；* W 寫(xiě)入數(shù)據(jù)控制端（低電平有效）；* G 讀入數(shù)據(jù)控制端（低電平有效）；* E2 接Vcc（5V）；* E1接地；2工作方式 存儲(chǔ)器HM1-65642-883，既能將

5、A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)存入，又能將存入的數(shù)字信號(hào)讀出。其功能如表3.1.1所示。 表3.1.1WG作用1 1讀寫(xiě)無(wú)效 0 1 寫(xiě)入數(shù)據(jù) 1 0 讀出數(shù)據(jù) 3.1.2 D/A轉(zhuǎn)換器（DAC0832）的介紹 DAC0832 完整元件圖 與 DAC簡(jiǎn)化圖（輸出電壓） 如圖3.1.2所示 圖3.1.2 DAC0832 完整元件圖 DAC簡(jiǎn)化圖（輸出電壓） DAC0832是8分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。這個(gè)DA芯片以其價(jià)格低廉、接口簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。D/A轉(zhuǎn)換器由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。 1DA

6、C0832的主要特性參數(shù)如下：* 分辨率為8位； * 電流穩(wěn)定時(shí)間1us； * 可單緩沖、雙緩沖或直接數(shù)字輸入； * 只需在滿量程下調(diào)整其線性度； * 單一電源供電（+5V+15V）； * 低功耗，200mW。 2DAC0832結(jié)構(gòu)： 圖3.1.3 DAC0832 邏輯框圖及引腳排列* D0D7：8位數(shù)據(jù)輸入線，TTL電平，有效時(shí)間應(yīng)大于90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會(huì)出錯(cuò))； * ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)輸入線，高電平有效； * CS：片選信號(hào)輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器），低電平有效； * WR1：數(shù)據(jù)鎖存器寫(xiě)選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。由ILE、CS、WR1的邏輯組合產(chǎn)生L

7、E1，當(dāng)LE1為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換，LE1的負(fù)跳變時(shí)將輸入數(shù)據(jù)鎖存； * XFER：數(shù)據(jù)傳輸控制信號(hào)輸入線，低電平有效，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效； * WR2：DAC寄存器選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。由WR2、XFER的邏輯組合產(chǎn)生LE2，當(dāng)LE2為高電平時(shí)，DAC寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化，LE2的負(fù)跳變時(shí)將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入DAC寄存器并開(kāi)始D/A轉(zhuǎn)換。 * IOUT1：電流輸出端1，其值隨DAC寄存器的內(nèi)容線性變化； * IOUT2：電流輸出端2，其值與IOUT1值之和為一常數(shù)； * Rfb：反饋信號(hào)輸入線，改變Rfb端外接電阻

8、值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度； * Vcc：電源輸入端，Vcc的范圍為+5V+15V； * VREF：基準(zhǔn)電壓輸入線，VREF的范圍為-10V+10V； * AGND：模擬信號(hào)地（摸擬信號(hào)和基準(zhǔn)電源的參考地） * DGND：數(shù)字信號(hào)地（兩種地線在基準(zhǔn)電源處共地比較好）3. DAC0832的工作方式：根據(jù)對(duì)DAC0832的數(shù)據(jù)鎖存器和DAC寄存器的不同的控制方式，DAC0832有三種工作方式：直通方式、單緩沖方式和雙緩沖方式。 DAC0832引腳功能電路應(yīng)用原理圖DAC0832是采樣頻率為八位的D/A轉(zhuǎn)換芯片，集成電路內(nèi)有兩級(jí)輸入寄存器，使DAC0832芯片具備雙緩沖、單緩沖和直通三種輸入方式，以便適

9、于各種電路的需要(如要求多路D/A異步輸入、同步轉(zhuǎn)換等)。 采用ADC0809實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。 （一） D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832DAC0832是采用CMOS工藝制成的單片直流輸出型8位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。如圖3.1.4所示，它由倒T型R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)、模擬開(kāi)關(guān)、運(yùn)算放大器和參考電壓VREF四大部分組成。運(yùn)算放大器輸出的模擬量V0為： 圖3.1.4由上式可見(jiàn)，輸出的模擬量 與輸入的數(shù)字量（ ） 成正比，這就實(shí)現(xiàn)了從數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。 一個(gè)8位D/A轉(zhuǎn)換器有8個(gè)輸入端（其中每個(gè)輸入端是8位二進(jìn)制數(shù)的一位），有一個(gè)模擬輸出端。輸入可有28=256個(gè)不同的二進(jìn)制組態(tài)，輸出為256個(gè)電壓之一，即輸出電壓

10、不是整個(gè)電壓范圍內(nèi)任意值，而只能是256個(gè)可能值。 附：3.1.3 A/D轉(zhuǎn)換器（ADC0809）的介紹 ADC0809 完整元件圖 與 ADC簡(jiǎn)化圖 如圖3.1.5所示 圖3.1.5 ADC0809 完整元件圖 ADC簡(jiǎn)化圖 ADC0809是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開(kāi)關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通8路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。 1主要特性1）8路輸入通道，8位AD轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。 2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。 3）轉(zhuǎn)換時(shí)間為100s(時(shí)鐘為640kHz時(shí))，130s（時(shí)鐘為500kHz時(shí)） 4）單個(gè)5V電源供電

11、5）模擬輸入電壓范圍05V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。 6）工作溫度范圍為-4085攝氏度 7）低功耗，約15mW。 2內(nèi)部結(jié)構(gòu)ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式AD轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3.1.1所示，它由8路模擬開(kāi)關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開(kāi)關(guān)樹(shù)型A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近。圖3.1.6 ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)3外部特性（引腳功能） 圖3.1.7 ADC0809引腳 ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖所示。下面說(shuō)明各引腳功能。 * IN7IN0模擬量輸入通道* ALE地址鎖存允許信號(hào)。對(duì)應(yīng)ALE上跳沿，A、B、C地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。* START轉(zhuǎn)換啟動(dòng)

12、信號(hào)。START上升沿時(shí)，復(fù)位ADC0809；START下降沿時(shí)啟動(dòng)芯片，開(kāi)始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在A/D轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持 低電平。本信號(hào)有時(shí)簡(jiǎn)寫(xiě)為ST.* A、B、C地址線。 通道端口選擇線，A為低地址，C為高地址，引腳圖中為ADDA，ADDB和ADDC。其地址狀態(tài)與通道對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表3.1.3。 表3.1.3 ADC0809通道選擇真值表* CLK時(shí)鐘信號(hào)。ADC0809的內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)由外界提供，因此有時(shí)鐘信號(hào)引腳。通常使用頻率為500KHz的時(shí)鐘信號(hào)* EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換；EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。使用中該狀態(tài)信號(hào)即可作為查詢的狀態(tài)標(biāo)志，又可作

13、為中斷請(qǐng)求信號(hào)使用。* D7D0數(shù)據(jù)輸出線。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機(jī)的數(shù)據(jù)線直接相連。D0為最低位，D7為最高 * OE輸出允許信號(hào)。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻；OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。* Vcc +5V電源。 * Vref參考電源參考電壓用來(lái)與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。其典型值為+5V(Vref(+)=+5V, Vref(-)=-5V). 4ADC0809的工作過(guò)程首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動(dòng)

14、 AD轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到AD轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示AD轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng)OE輸入高電平 時(shí)，輸出三態(tài)門(mén)打開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送 A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問(wèn)題是如何確認(rèn)A/D轉(zhuǎn)換的完成，因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后，才能進(jìn)行傳送。為此可采用下述三種方式。 （1）定時(shí)傳送方式 對(duì)于一種A/D轉(zhuǎn)換其來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。例如ADC0809轉(zhuǎn)換時(shí)間為128s，相當(dāng)于6MHz的MCS-51單片機(jī)共64個(gè)機(jī)器周期。可據(jù)此設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程

15、序，A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后即調(diào)用此子程序，延遲時(shí)間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 （2）查詢方式 A/D轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查詢方式，測(cè)試EOC的狀態(tài)，即可卻只轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 （3）中斷方式 把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)（EOC）作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 不管使用上述那種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過(guò)指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以信號(hào)有效時(shí)，OE信號(hào)即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機(jī)接受。附：3.1.4 555方波發(fā)生器的介紹 圖3.1.8 脈沖方波發(fā)生器 由圖可知：l RST

16、 置零輸入端（高電平有效）；l DIS 將其通過(guò)電阻接到電源上，當(dāng)電阻夠大時(shí)，與輸出端OUT輸出的狀態(tài)相同；l THR 閥值端；l TRI 觸發(fā)端；l CON 控制電壓輸入端；l OUT 方波輸出端；l GND 接地；l VCC 接電源。附：3.1.5 譯碼器與數(shù)碼顯示管的介紹 圖 3.1.9譯碼器與數(shù)碼顯示管l BI/RBO 、RBI 、LT 都接VCC；l OAOG 譯碼器輸出端；l AG 數(shù)碼顯示管輸入端；3.2單元電路的設(shè)計(jì) 3.2.1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路 將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)存入存儲(chǔ)器中并讀出，電路如圖3.2.1所示：圖3.2.1 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)1.引腳接法l 地址輸入A0A12 假設(shè)存入地址

17、100000000000（即A0接入高電平）；l E2 接Vcc（5V）；l E1接地；l 控制輸入W接J2, G接J3 J1、J2同擲上時(shí)讀寫(xiě)無(wú)效，J1擲下J2擲上時(shí)寫(xiě)入數(shù)據(jù)， J1擲上J2擲下時(shí)讀出數(shù)據(jù)；l 輸出DQ0DQ7接J4J11 單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲上時(shí)與ADC0809連接，寫(xiě)入數(shù)據(jù)（ADC0809輸出 的數(shù)字信號(hào)）; 單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲上時(shí)與DAC0832連接，讀出數(shù)據(jù) .2 控制功能表WG作用1 1讀寫(xiě)無(wú)效 0 1 寫(xiě)入數(shù)據(jù) 1 0 讀出數(shù)據(jù)3. 電路運(yùn)行過(guò)程 連接好電路后。先把單刀雙擲開(kāi)關(guān)J4J11擲上，J1擲下J2擲上寫(xiě) 入數(shù)據(jù)；再把J1擲上J2擲下，之后把單刀雙擲開(kāi)關(guān)J4J11擲下

18、，讀出數(shù)據(jù)。這就完成了一個(gè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)全過(guò)程。3.2.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路 從存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)，經(jīng)DAC0832進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并用萬(wàn)用表顯示輸出的模擬信號(hào)，電路如圖3.2.2所示：圖3.2.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換看圖l J4J11 單刀雙擲開(kāi)關(guān)接下時(shí)與DAC0832連接，讀出數(shù)據(jù)（ADC0809輸出的數(shù)字信號(hào)）；l XMM1 萬(wàn)用表，顯示輸出的模擬信號(hào)（電壓）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換綜合電路附：3.2.3模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將05V的電壓（模擬現(xiàn)場(chǎng)的溫度）轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，電路如圖3.2.4所示。 圖3.2.4數(shù)模轉(zhuǎn)換如圖3.2.4所示ADC0809的外圍電路可知:l 滑動(dòng)變阻器R1 為了得到05V的可變電壓（模擬現(xiàn)場(chǎng)的溫度）

19、；l SOC 開(kāi)始轉(zhuǎn)換信號(hào)（5V的脈沖方波）；l EOC 輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換結(jié)束，高電平有效。（檢測(cè)是否有數(shù)據(jù)輸出）；l VREF 參考電壓范圍為05V；附： 5V脈沖方波的形成 1. 此電路中用555方波發(fā)生器產(chǎn)生5V的脈沖方波，電路如圖3.2.5所示。圖3.2.5 脈沖方波發(fā)生器 由圖可知：l RST 置零輸入端（高電平有效）；l DIS 將其通過(guò)電阻接到電源上，當(dāng)電阻夠大時(shí)，與輸出端OUT輸出的狀態(tài)相同；l THR 閥值端；l TRI 觸發(fā)端；l CON 控制電壓輸入端。 2. 方波發(fā)生器的參數(shù)計(jì)算 f=1KHz; T=1/f=0.001s; T=(R2+2*R3)*C*ln2; 若取C=10

20、F,則R2=R3=4850；所以有C1=10F，C2=0.01F=10nF.附：3.2.4 數(shù)字顯示電路1. 經(jīng)過(guò)計(jì)算研究，將ADC0809輸出的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)輸入到4線7線譯碼器（7447N），將二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)，并用7線十進(jìn)制顯示管顯示出，再在ADC0809的輸出端接入八個(gè)小燈泡，來(lái)驗(yàn)證數(shù)碼顯示管顯示的數(shù)據(jù)是否正確，電路如圖3.2.6所示： 圖3.2.6 數(shù)據(jù)顯示及驗(yàn)證由圖可知： l BI/RBO、 RBI、 LT 接VCC； l OAOG 譯碼器輸出端；l AG 數(shù)碼顯示管輸入端； X1X8 檢驗(yàn)輸出的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)（小燈泡亮為1，不亮為0）。2 BCD-七段顯示譯

21、碼器的真值表 表3.2.4七段顯示譯碼器的真值表第四章 電路的組裝與調(diào)試4.1 電路總圖圖4.1.1 數(shù)據(jù)采集器總電路圖4.2 電路的性能測(cè)試與仿真本次電路仿真采用的仿真調(diào)試軟件為Multisim 軟件。4.2.1 第一步仿真：模數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)字顯示管顯示仿真調(diào)試1. 操作方法與步驟： （1）.連接好電路圖并檢查無(wú)誤后，把單刀雙擲開(kāi)關(guān)J1擲上與VCC連接； （2）.觀察燈X9是否亮，若燈亮，則ADC進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換狀態(tài)并開(kāi)始輸出數(shù)字信號(hào)； （3）.觀察燈X1-X8的明亮狀況，燈亮記為1，燈滅記為0，則可據(jù)此依次對(duì)應(yīng)X1-X8寫(xiě)出一組8位二進(jìn)制數(shù)； （4）.再觀察顯示管U1和U2顯示的數(shù)字并依次記錄，把

22、每個(gè)顯示管顯示的十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)，記錄并計(jì)算； 2.仿真調(diào)試電路圖 當(dāng)滑動(dòng)變阻器調(diào)為50%（R=1K），即輸入電壓Vin=5V*50%=2.5V時(shí)仿真調(diào)試圖。圖4.2.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)字顯示圖3.調(diào)試結(jié)果記錄滑變百分比（1 K ）實(shí)際電壓(V)ADC0809轉(zhuǎn)化數(shù)碼顯示管二進(jìn)制十進(jìn)制顯示換算成十六進(jìn)制十進(jìn)制2%0.100000010150558% 0.4 00010100 2014 20 23%1.1500111010 58 38 5625%1.2500111111633F6350%2.5011111111277F12780%4.011001100204CC20481%4.0511

23、001111207CF207100%511111111255FF2554.2.2 第二步仿真：數(shù)字存儲(chǔ)與數(shù)模轉(zhuǎn)換并測(cè)量輸出電壓仿真調(diào)試1. 操作方法與步驟： （1）、連接好電路圖并檢查無(wú)誤后，把J1、J2同擲上，并把J4J11都擲上，此時(shí)存儲(chǔ)器進(jìn)入讀寫(xiě)無(wú)效的停止工作狀態(tài)，萬(wàn)用表顯示電壓為0； （2）把J1擲下J2擲上，此時(shí)存儲(chǔ)器進(jìn)入寫(xiě)入數(shù)字的工作狀態(tài)，DAC中沒(méi)有數(shù)字輸入，萬(wàn)用表顯示電壓為0； （3） 把J1擲上J2擲下，此時(shí)存儲(chǔ)器進(jìn)入讀出數(shù)字的工作狀態(tài)，之后把J4J11都擲下，DAC中有數(shù)字輸入，萬(wàn)用表顯示電壓值，讀出電壓值并記錄。 2 、仿真調(diào)試電路圖 數(shù)模轉(zhuǎn)化后讀出數(shù)據(jù)Vout=2.47

24、1V。圖4.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)模轉(zhuǎn)換圖 3、調(diào)試結(jié)果記錄滑變百分比（1K）實(shí)際電壓(V)ADC0809轉(zhuǎn)化數(shù)碼顯示管萬(wàn)用表顯示電壓二進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制2%0.1000000101505597.582mV8% 0.4 00010100 2014 20390.33mV 23% 1.1500111010 58 38 56 1.132V25%1.2500111111633F631.23V50%2.5011111111277F1272.479V80%4.011001100204CC2043.982V81%4.0511001111207CF2074.04V100%511111111255FF255

25、4.977V 4.2.3 整個(gè)電路圖調(diào)試顯示 圖4.3.3 R=1K時(shí)仿真圖4.3 調(diào)試結(jié)果比較與誤差分析 1. 整個(gè)電路仿真調(diào)試結(jié)果表滑變百分比（1K）實(shí)際電壓(V)ADC0809轉(zhuǎn)化數(shù)碼顯示管萬(wàn)用表顯示電壓二進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制2%0.1000000101505597.582mV8% 0.4 00010100 2014 20390.33mV 23% 1.1500111010 58 38 56 1.132V25%1.2500111111633F631.23V50%2.5011111111277F1272.479V80%4.011001100204CC2043.982V81%4.05110

26、01111207CF2074.04V100%511111111255FF2554.977V2. 比較所得模擬量（萬(wàn)用表顯示電壓）與輸入模擬量（實(shí)際輸入電壓） 分析誤差實(shí)際電壓(V)萬(wàn)用表顯示電壓絕對(duì)誤差相對(duì)誤差0.1097.582mV0.0024182.418%0.4390.33mV0.009672.4175%1.15 1.132V0.0181.56%1.251.23V0.021.6%2.52.479V0.0210.84%4.03.982V0.0180.45%4.054.04V0.010.2469%54.977V0.0230.46%絕對(duì)誤差平均值0.015261相對(duì)誤差平均值1.24905%注

27、： 絕對(duì)誤差 = | 示值 - 標(biāo)準(zhǔn)值 | （即測(cè)量值與真實(shí)值之差的絕對(duì)值） 相對(duì)誤差 = | 示值 - 標(biāo)準(zhǔn)值 |/真實(shí)值 （即絕對(duì)誤差所占真實(shí)值的百分比）第五章 設(shè)計(jì)總結(jié) 通過(guò)兩周的努力，在指導(dǎo)老師的辛勤指導(dǎo)下，終于將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)完成了。這讓我意識(shí)到在大學(xué)里掌握一定的專業(yè)知識(shí)和動(dòng)手能力是多么的重要，這次課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)會(huì)了很多東西，也提醒我今后要更加注意把所學(xué)的專業(yè)知識(shí)與動(dòng)手實(shí)踐操作相結(jié)合。 這次設(shè)計(jì)中我用到了模擬電路、數(shù)字電路技術(shù)和數(shù)電、模電、電路等課程學(xué)到的知識(shí)，我意識(shí)到自己很多知識(shí)都了解了一點(diǎn)皮毛，專業(yè)知識(shí)明顯不足，以后還需要好好學(xué)習(xí)與鍛煉，進(jìn)一步加強(qiáng)自己。 在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中

28、，我學(xué)會(huì)了用 M u l t i s i m 軟件制作電路圖，也學(xué)習(xí)了用P r o t e l 軟件制作PCB板。以前很多沒(méi)用過(guò)的軟件也都接觸了，也讓我意識(shí)到學(xué)習(xí)各種專業(yè)方面軟件的重要性。通過(guò)本次實(shí)習(xí)我學(xué)會(huì)了很多，進(jìn)一步提高了軟件、硬件結(jié)合的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)能力，當(dāng)然在這方面還有很多需要努力。 這次通過(guò)與劉潔合作 ，通過(guò)同學(xué)們的幫助和老師的指導(dǎo)，我的設(shè)計(jì)做得很成功。這讓我意識(shí)到合作的重要性。并且在這次設(shè)計(jì)中，我不僅掌握了設(shè)計(jì)的一般原則，而且學(xué)會(huì)了有效的安排設(shè)計(jì)中的各個(gè)環(huán)節(jié)。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要掌握各部分電路的功能，當(dāng)找不到所需的元器件時(shí)要找好功能一樣的替代品，而且要找出此元器件的引腳功能，否則設(shè)計(jì)很難成功。用 M u l t i s i m 軟件制作電路圖時(shí)，要注意選擇原件庫(kù)中有的元件，而且要注意參數(shù)的匹配；在用P r o t e l 軟件制作PCB板事，也要盡量選擇元件庫(kù)中存在的元件及其封裝，當(dāng)然也可以自己制作一些難找的元件的引腳圖與其封裝。 總之，我們還是要學(xué)好理論知識(shí)，理論知識(shí)在實(shí)踐中作指導(dǎo)作用，通過(guò)理論知識(shí)來(lái)武裝自己，才能在實(shí)踐中不亂手腳，一切高效而順利的進(jìn)行。要好好學(xué)習(xí)數(shù)電、模電、單片機(jī)等專業(yè)知識(shí)。要把理論