高分辨率ad轉換電路的設計

緒論1.1研究背景及意義當今社會是一個信息社會，隨著計算機技術、通信技術和微電子技術的高速發(fā)展，信息技術已滲透到軍事、民用領域的各個角落，特別是在現(xiàn)代控制和通信及檢測等領域，為了能夠提高系統(tǒng)的性能指標，廣泛采用了數(shù)字計算機技術對信號的處理。因為系統(tǒng)的實際對象往往都是一些模擬量(如壓力、溫度、圖像、位移等),要使數(shù)字儀表和計算機能識別、處理這些信號，首先必須將這些模擬信號轉換成數(shù)字信號；然后經計算機分析。并且處理后輸出的數(shù)字量也常常需要將其轉換為相應的模擬信號才能夠為執(zhí)行機構所接受。因此，就需要一種能夠在模擬信號與數(shù)字信號之間起到橋梁作用的電路-模數(shù)和數(shù)模轉換器。將模擬信號轉換成數(shù)字信號的電路，稱為模數(shù)轉換器(簡稱為a/d轉換器或adc,analogtodigitalconverter)，a/d轉換器已成為信息系統(tǒng)中不可或缺的組成部分。而高速、高分辨率A/D轉換器已經成為現(xiàn)代先進的電子設備或電子系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。它廣泛應用于聲納、雷達、高分辨率圖像視頻顯示、醫(yī)療和軍事成像、數(shù)字化儀表、高性能的控制器與傳感器、各種檢測控制系統(tǒng)以及包括基站接收和無線電話和在內的數(shù)字通訊系統(tǒng)等領域。A/D轉換器將現(xiàn)實世界的模擬信號變換成數(shù)字信號以便進行處理、傳輸及其他操作。A/D轉換器，按照轉換原理不同，主要有以下幾種類型的A/D轉換器：∑—△型A/D轉換器，又稱為過采樣A/D轉換器。雖然出現(xiàn)得較晚，但卻具有分辨率高，價格便宜以及抗干擾能力強等優(yōu)點，所以其應用已日漸增多。積分型A/D轉換器。也稱雙斜率或多斜率A/D轉換器。應用最為廣泛，具有精度高、抗干擾能力強等優(yōu)點。比較適合于對轉換速度要求不高，環(huán)境惡劣的應用場合。逐次逼近型A/D轉換器。原理簡單，便于實現(xiàn)，不存在時間延遲問題，適用于中等速率且分辨率要求較高的應用場合。閃爍型A/D轉換器。最大特點是速度快，但功耗大且電路復雜，所以芯片尺寸也比較大[1]。1.2國內外研究現(xiàn)狀以計算機、數(shù)字通訊為主的數(shù)字系統(tǒng)是處理數(shù)字信號的電路系統(tǒng)。但是，在日常的實際應用中，所遇到的主要是連續(xù)變化的模擬量，因此，需要一種接口電路將模擬信號轉換為數(shù)字信號,A/D轉換器正是為了滿足這種需要而應運而生的。近十年來，模數(shù)轉換技術發(fā)展更為迅速，最高精度達到24位(如TI公司的ADS1255、凌力爾特公司的LTC2400、ADI公司的AD7714)，最快的轉換速度達到40GHz。此外，由于工藝水平的不斷提高，而國際上已經出現(xiàn)了65μm的工藝，而這也使得A/D轉換器向著更高速度、更低電壓方向發(fā)展。目前國內的研究水平較之國際整體水平有一定差距，對高端模數(shù)轉換器的研究不多見，當然這與我國是從上世紀七十年代才起步研究A/D轉換器有很大的關系。隨著近年來投入的增加，國內一些單位也取得了一定的成果，如2001年復旦大學專用集成電路與系統(tǒng)國家重點實驗室己研究成功低功耗的10位、33MSPS流水線A/D轉換器;2003年清華大學微電子設計中心也成功設計并研制出了高分辨率的13位、5MSPS的流水線A/D轉換器;2006年，上海交通大學研制出TSMC0.25μm工藝的10位、80MSPS的流水線A/D轉換器。國內外的研究和生產動態(tài)表明，我國在模擬數(shù)轉換器的研究上起步較晚，技術力量比較薄弱。因此，設計生產出自己的高速高性能A/D轉換器已成為當務之急。同時還可以得出這樣的結論：今后高性能A/D轉換器的發(fā)展方向主要包括:更快的速度、更高的精度、更低的功耗，更簡單的電路結構、更小的電路面積、更加廣泛的應用范圍以及以上幾方面的協(xié)調發(fā)展。1.3研究內容及章節(jié)安排本論文主要研究高分辨率A/D轉換電路的工作和設計原理，重點對基準電壓源、V/F轉換以及CPLD頻率測試計進行了研究。本文研究重點和難點如下:(1)基準電壓源。對于16位的AD轉換器，且滿幅度輸入電壓僅為100mV，如果要對它的性能進行測試，則需要非常高精度以及非常低溫漂的基準源，市場上很難找到這樣的基準源，因此需要自已動手制造。（2）V/F轉換。V/F轉換作為本次設計的核心模塊，必須要有較低的最佳溫度穩(wěn)定性和較高的滿刻度頻率響應，才能滿足設計要求。在經過綜合考慮后，決定采用V/F轉換專用集成芯AD650，再輔以的外圍電路實現(xiàn)V/F轉換電路的設計。（3）CPLD頻率測試計。CPLD頻率測試計既是本文的重點也是難點，對V/F變換后的頻率進行測量時，由于頻率較高，一般在幾十KHz甚至上百KHz，要實現(xiàn)快速準確的測量頻率，必須要有良好的硬件響應速度和良好的測量策略。在經過多次考慮后，決定選擇自行設計一個CPLD頻率測試計來進行頻率測試。本論文章節(jié)安排如下：第一章主要敘述了本次課題的研究背景和意義，國內外研究現(xiàn)狀和全文章節(jié)體系。第二章主要敘述了本文設計的系統(tǒng)方案。其中包括畢業(yè)設計的設計要求，簡單介紹了一下A/D轉換器的原理、類型以及工作方式。初步描繪了系統(tǒng)組成框圖，并將系統(tǒng)劃分為電壓發(fā)生部分、模擬-數(shù)字轉化部分和控制部分三大模塊，然后分別對這三大模塊進行分析論證，選擇設計方案，從而決定系統(tǒng)各模塊的最終方案。第三章首先簡單的介紹了系統(tǒng)基本組成部分，接著開始介紹具體的單元電路設計過程，包括：V/F轉換電路，電壓的放大和偏置、頻率計、數(shù)碼管顯示、語音播報、電源，光耦合隔離。最終將各部分緊密連接形成了一套完善的A/D轉換系統(tǒng)。第四章先簡要介紹了一下選擇的編程軟件KeilC51,然后畫出控制程序流程圖，使程序流程清晰明了，最后介紹等精度頻率計的實現(xiàn)方法。第五章是關于本次設計的系統(tǒng)測試。首先交代自己使用的測試儀器，然后介紹本次測試電壓的方法，最后列出本次設計測試結果的理論值和實際測試值，進行對比，找到成功和失敗的地方原因。最后是本文的一些總結，對導師和幫助我的同學的感謝，并列出本文選用的一些參考文獻，所編寫的程序和本次設計的實物圖。2.系統(tǒng)方案2.1系統(tǒng)設計要求設計一個具有高分辨率A/D轉換器，實現(xiàn)對模擬電壓的測量和顯示。采用普通元器件設計一個具有16位分辨率的A/D轉換電路，轉換速度不低于10次/S，線性誤差小于1%。設計并制作一個具有測量和顯示功能的儀器或裝置，將該A/D轉換電路的結果顯示出來，有轉換結束信號，顯示器可采用LED或LCD。要求有一個A/D轉換結束后的輸出信號。自行設計一個可以從0—100mV連續(xù)調節(jié)的模擬電壓信號作為該系統(tǒng)的被測信號源，以便對A/D轉換電路的分辨率進行測試。例如輸入100mV電壓時顯示器顯示值不低于32767。2.2系統(tǒng)組成框圖和方案論證2.2.1系統(tǒng)組成框圖本論文設計一個具有高分辨率A/D轉換器，實現(xiàn)對模擬電壓的測量和顯示。系統(tǒng)組成框圖1如下[2]。 輸入電壓A/D轉化電路單片機顯示器信號（自行設計）鍵盤電源圖SEQ圖\*ARABIC1系統(tǒng)組成框圖2.2.2系統(tǒng)總體方案的論證根據(jù)題目要求，需要設計并制作一個高精度高分辨率的16位A/D轉換器，從而對常用的A／D轉換器進行分類并進行選擇論證：方案一：雙積分式以BCD碼或二進制的形式輸出，精度高，抗干擾能力強，價格便宜，但是轉換速度比較低，而且電路設計與連接比較復雜，速度比較慢。方案二：逐次比較式其速度快，以二進制的形式輸出，其與CPU之間的連線較多，連線增多、轉換位數(shù)增多、導致成本也相應增加。并且由于要求位數(shù)太多，連線太多進而使系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到影響，成本較高。方案三：VFC式利用積分原理，將輸入電流或電壓轉換成頻率進行輸出，脈沖頻率與輸入電流或電壓成比例，其線性度好、精度高、轉換速度居中、與CPU的連線最少、轉換位數(shù)與速度可調，而且轉換位數(shù)增加時不會增加和CPU的連線，因此，VFC式為A／D轉換技術提供了一種有效且廉價的解決辦法。方案四：并行比較式。它由電壓比較器，寄存器和代碼轉換器三部分組成。因為轉換是并行的，轉換速度最快，但隨著分辨率的提高組建數(shù)目要按級數(shù)增加，在16位轉換應用中電路已經過于復雜，極難實現(xiàn)。考慮題目要求做一個16位、10Hz的A/D轉換器，實現(xiàn)對模擬電壓的測量和顯示。綜上所述選擇方案三。2.3系統(tǒng)基本方案系統(tǒng)可以劃分為電壓發(fā)生部分、模擬-數(shù)字轉化部分和控制部分。其中電壓發(fā)生部分包括：精密測試電壓源。模擬-數(shù)字轉化部分包括：電壓放大和偏置，V/F轉換模塊，頻率測量模塊?？刂撇糠职ǎ嚎刂破髂K，語音模塊，顯示模塊。模塊框圖如圖2所示。ICL7650AD650SPCE061ACPLD顯示模塊語音模塊基準源被測量鍵盤圖SEQICL7650AD650SPCE061ACPLD顯示模塊語音模塊基準源被測量鍵盤為實現(xiàn)各模塊的功能，分別作了幾種不同的設計方案并進行了論證，我們選取了較好的方案實現(xiàn)。2.4各模塊方案選擇和論證（1）精密測試電壓源方案一：普通基準源直接分壓輸出。這種基準源有很多，市場上容易買到，如MC1403，TL431,LM336等?？墒沁@種方式的輸出阻抗較高，分壓不是十分準確。方案二：直接由D/A輸出。優(yōu)點是可以程控，可以由鍵盤來設定輸出。但是一般的D/A位數(shù)比較低，并且其精度和溫漂都難以達到理想。方案三：精密低溫漂高檔基準源，元件分壓后借助精密運放進行輸出緩沖。本方案能夠提供比較大的輸出電流，高檔的基準源和運放可以保證低的溫漂特性和輸出的精度。考慮到系統(tǒng)對溫漂的要求非常嚴格，雖然對精度的要求不像溫漂要求那么嚴格，但是必須選擇方案三。（2）V/F轉換方案一：采用集成型555定時器，可以很方便的與單片機實現(xiàn)接口通信，價格比較便宜且容易購買，但其響應速度較慢，外圍電路比較復雜，只適合用于一些要求不太高的場合。方案二：采用V/F轉換專用集成芯片LM331作為核心部件，輔以的外圍電路實現(xiàn)。LM331是美國NS公司出產的性能價格較高的集成芯片，可以用作精密頻率電壓轉換器、長時間積分器、A/D轉換器及其他相關器件。LM331采用了新的溫度補償能隙基準電路，并且在整個工作溫度范圍內和低到4.0V電源電壓下都能夠有極高的精度。集成芯片LM331的動態(tài)范圍寬，可達到100dB；線性度好，最大非線性失真小于0.01％，工作頻率低到0.1Hz時仍然有較好的線性；變換精度高，數(shù)字分辨率可以達到12位；外接電路簡單，只需接入幾個外部元件就可方便構成V/F變換電路，并且容易保證轉換精度。最佳溫度穩(wěn)定性為±50ppm/℃，滿刻度量程為1Hz～100kHz[3]。方案三：采用V/F轉換專用集成芯片AD650，再輔以的外圍電路就可實現(xiàn)。AD650集成芯片是美國的ANALOGDEVICES公司近年推出的高精度電壓頻率(V/F)轉換器，它由積分器、精密電流源、比較器、輸出晶體管和單穩(wěn)多諧振蕩器組成。其電路在±15V的電源電壓下，功耗電流將小于15mA，滿刻度為1MHz時，其非線性度將小于0.07％。AD650既能夠用于頻率電壓轉換器，又可用于電壓頻率轉換器。AD650的滿刻度頻率很高,可以達到1MHz；具有非常低的非線性度：在10kHz滿刻度時非線性度將小于0.002％，在l0kHz滿刻度時非線性度將小于0.005％,在1MHz滿刻度時非線性度將小于0．07％；并且最佳溫度穩(wěn)定性為±150ppm/℃。完全可以達到題目對精度以及線性度的要求【4】。V/F轉換作為本次設計的核心模塊，必須要有較低的最佳溫度穩(wěn)定性和較高的滿刻度頻率響應。LM331具有較低的最佳溫度穩(wěn)定性，但其滿刻度頻率只有100kHz，數(shù)字分辨率只能達到12位；而盡管AD650的最佳溫度穩(wěn)定性不如LM331好，但其滿刻度頻率高，線性度也能夠完全符合要求。綜上所述，選擇了AD650作為V/F轉換的核心器件。（3）頻率測量對V/F變換后的頻率進行測量，由于頻率較高，一般在幾十k甚至上百k，要實現(xiàn)快速準確的測量頻率，必須要有良好的硬件響應速度和良好的測量策略。方案一：用單片機的計數(shù)器對基準時鐘源進行計數(shù)。然后通過計數(shù)的比值計算出被測信號的頻率。這種方案節(jié)省硬件，用一片單片機實現(xiàn)計數(shù)，運算等工作。但是，由于單片機內部的計數(shù)器所能計數(shù)的頻率有限，且通用單片機內部時鐘精度較低，更重要的是開始計數(shù)和停止計數(shù)難以做到同步。所以，此種方法測得的頻率精度比較低，頻率帶寬也較窄。方案二：用8253等專用硬件計數(shù)器配合邏輯電路設計一套硬件測量電路。此種電路如果能合理設計，能做到實時性好，測量準確。但是設計起來較為麻煩，需要的硬件多，電路制作復雜，由于引腳太多搭焊和線路連接都比較繁瑣，調試起來很難發(fā)現(xiàn)問題所在。方案三：采用CPLD（復雜可編程邏輯器件）來編寫代碼以實現(xiàn)頻率計數(shù)功能。CPLD響應速度快可以達到十幾納秒甚至幾納秒，且響應頻率可以達到幾十兆甚至上百兆，能夠實現(xiàn)高速計數(shù)?？删幊踢壿嬈骷軌蛴么a實現(xiàn)硬件的功能，不需要大規(guī)模的搭焊、跳線，并且容易修改，一塊芯片就能夠實現(xiàn)一大塊板子的功能而且性能比傳統(tǒng)的電路連接方式更好。我們可以運用EDA軟件仿真、在線調試，易于進行功能擴展，電路一次即可成型，不必對實際焊接的電路再進行繁瑣的調試、修改，對于越大規(guī)模的數(shù)字電路優(yōu)越性越強[5]。綜上所述，考慮到時間的緊迫性和本題目要求達到16位的高分辨率，計數(shù)器必須達到很高的響應速度而且易于實現(xiàn)，所以選用方案三。（4）控制器由于本此設計對與運算控制器的響應速度要求并不是很高，只是在與CPLD通訊的時候要求有較高的響應速度，且可進行大量的數(shù)據(jù)運算。我們有兩種方案可供選擇：方案一：采用FGPA（現(xiàn)場可編程門陣列）作為系統(tǒng)的控制器。FGPA可實現(xiàn)各種復雜的邏輯功能，規(guī)模大，密度高，它將所有的器件集成在一塊芯片上，減小了體積，提高了穩(wěn)定性，并且可應用EDA軟件仿真、在線調試，易于進行功能擴展，響應速度快。但由于本設計對控制器的響應速度要求不高，F(xiàn)GPA的高速處理優(yōu)勢得不到充分體現(xiàn)，并且由于芯片集成度很高，成本偏高，同時由于引腳較多，電路板的布線比較復雜，加重了電路設計和實際焊接的工作。方案二：選擇凌陽公司出產的SPCE061A單片機。該單片機算術運算能力比較強，其軟件編程十分靈活，自由度大，軟件編程實現(xiàn)各種算法和邏輯控制產生功耗小，技術相對成熟，成本較低，I/O口較多，外擴比較容易，其響應速度能夠達到系統(tǒng)要求。而且SPEC061A單片機自帶語音模塊，便于實現(xiàn)語音的添加[6]。綜上所述，選擇方案二。（5）顯示在A/D轉換完成后，由于系統(tǒng)對A/D轉換結果需要有一個比較清晰的顯示，因此考慮了以下幾種方案。方案一：使用液晶顯示屏（LCD）來顯示轉換結果。液晶顯示屏(LCD)具有輕薄短小，耗電量低，無輻射危險，可以平面直角顯示以及影像比較穩(wěn)定不易閃爍等優(yōu)勢，顯示面積大，畫面效果比較好，分辨率高，抗干擾能力較強和顯示形式較靈活等優(yōu)點，但是編程工作量比較大，控制其占用資源比較多。方案二：使用傳統(tǒng)的數(shù)碼管（LED）顯示轉換結果。數(shù)碼管（LED）對環(huán)境因素要求較低，顯示明亮，采用BCD編碼顯示數(shù)字，程序編譯相對容易，資源占用少。并且由于本人在學習單片機時主要學習的是LED顯示器方面的內容，對這方面也比較熟悉，在編寫程序時也相對容易一些。根據(jù)以上論述，采用方案二。（6）語音雖然設計要求中沒要求必須設置語音報數(shù)，但是由于凌陽公司的SPCE061A單片機自帶語音錄入、播放模塊，可實現(xiàn)簡單的報數(shù)、說明功能?？梢允∪プ约褐谱魍鈬娐?、擴展ROM存儲單元存儲語音資源的繁瑣。盡管SPCE061A單片機內部Flash比較小，但因本系統(tǒng)對資源的要求較低，自帶的語音模塊完全夠用。因此嘗試語音和數(shù)碼管報數(shù)同時進行。（7）電氣隔離由于AD650對外部電磁干擾反應非常敏感，V/F轉換部分必須與測量顯示部分實現(xiàn)電氣隔離，我們考慮了以下兩種方案。方案一：采用霍爾元件進行磁隔離，霍爾元件比較便宜，容易加工制作，便于實現(xiàn)。但是由于它是一種永磁元件，會對電路場產生額外的電磁影響，而且本系統(tǒng)要求的頻率較高，磁隔離不適合本系統(tǒng)。方案二：采用光耦合隔離。光耦合可以實現(xiàn)高速響應，而且對外電路沒有干擾，且電路連接比較方便，唯一的缺點就是成本較高。綜上所述，采用方案二。2.5系統(tǒng)各模塊的最終方案經過仔細分析和論證，最終決定了系統(tǒng)各模塊的最終方案如下：（1）精密基準源：采用高精度、低溫漂的電壓基準AD586分壓作為信號源；（2）電壓放大及偏置：運算放大器ICL7650；（3）V/F轉換：選用AD650芯片；（4）頻率測試：采用CPLD（復雜可編程邏輯器件）；（5）控制器：采用凌陽公司的SPCE061A單片機；（6）顯示：采用數(shù)碼管（LED）；（7）語音：采用凌陽公司SPCE061A單片機自帶的語音系統(tǒng)；（8）電氣隔離：采用光電耦合。系統(tǒng)基本框圖如圖3所示。ICL7650AD650SPEC061ACPLD顯示模塊語音模塊基準源被測量鍵盤圖SEQ圖\*ARABIC3ICL7650AD650SPEC061ACPLD顯示模塊語音模塊基準源被測量鍵盤3.系統(tǒng)的硬件設計與實現(xiàn)3.1系統(tǒng)硬件的基本組成部分本系統(tǒng)可分為電壓信號產生部分、信號轉換測量部分和控制部分。具體的單元電路包括：V/F轉換電路，信號調理電路、頻率計、鍵盤電路、數(shù)碼管顯示、語音播報、電源，光耦合隔離。各部分緊密連接形成了一套完善的A/D轉換系統(tǒng)。3.2主要單元電路的設計3.2.1精密測試基準源對于16位的AD轉換器，且滿幅度輸入電壓僅為100mV，如果要對它的性能進行測試，則需要非常高精度以及非常低溫漂的基準源，市場上很難找到這樣的基準源，因此需要自已動手制造。AD586是AD公司出產的高精度5V的基準電壓源,溫漂低至2ppm/℃，噪聲為100nV/HZ,通過可調電阻和固定電阻進行分壓從而產生0-100mV的電壓。為了增加電壓的負載能力，需要進行電壓跟隨。AD586的管腳圖4如下：圖4AD586的管腳圖OPA333是零漂移精密運放，漂移值最大為0.05uV/℃。為了降低電源波動造成的影響，我們使用了兩個2.5V的基準源LM336對其供電。LM336的輸出電流為10mA，可滿足OPA33的需要。分壓用的電阻為指針式10圈可調，可以達到理想的精度。AD586和LM336組成的基準源電路原理圖如下所示：圖5基準源電路原理圖3.2.2電壓的放大及偏置0～100mV的電壓不能直接送給V/F變換AD650，必須經過精密放大和進行電位的偏置，只有這樣才能達到設計的精度。這里的運放我們選擇的是具有斬波穩(wěn)定功能的ICL7650運算放大器，它可以提供低的偏置電流（10pA）、溫度的穩(wěn)定性、偏置電壓和相對時間。輸入的0～100mV電壓經40倍的放大后，產生0～4V的輸出，因為AD650在0V輸入的情況下，輸出頻率也是0，這樣計數(shù)得到頻率很難達到16的精度，因此我們把0～4V的輸入向上搬移了1V，從而產生1～5V的輸入信號送給AD650。如圖，U2構成了反相加法器，-Uo=40V-AD＋V-offset，U3構成了單位增益的反相器，從而產生1～5V的電壓。運放的電阻須選用1/1000精度的，方可保證V/F變換的精度[6]。其原理圖如圖6所示。圖6電壓放大偏置原理圖3.2.3V/F轉換電路的設計AD650是美國ANALOGDEVICES公司推出的高精度電壓頻率(V/F)轉換器，可構成廉價高分辨率低速A/D轉換器、遠距離隔離信號傳輸電路、鎖相環(huán)電路、調制解調電路、精密步進馬達速度控制電路、窄帶濾波電路。AD650可用于高分辨率數(shù)模轉換器、長期高精度積分器、雙線高抗噪聲數(shù)字傳輸和數(shù)字電壓表，并可廣泛用于航空、航天、雷達、通訊、導航、遠距離字傳輸?shù)阮I域。AD650的輸入電壓可以是正電壓輸入、負電壓輸入或正負電壓輸入。AD650的輸出頻率fOUT與輸入電壓VIN的關系可用公式3.1來描述。

fOUT=VIN／7.5C1(R1＋R3)（1）

上式中R1，R2，R3，C2的取值由式(1)～（4）決定，式中VINmax為最大輸入電壓，fMAX為滿刻度頻率，VP為輸出電路的電源電壓，一般為5V，IL為負載電流。

R1＋R3=VINmax／0.25mA（2）

R2min(Ω)=VP／(8mA－IL)（3）C2=(10－4／SEC)／fMAX(1000pFmin)（4）其外部引腳如圖7所示。圖7AD650外部引腳圖AD650內部結構原理圖如圖8圖8AD650內部原理圖暫穩(wěn)輸入及輸出波形為圖9輸入和輸出波形圖為了能夠讓AD650集成芯片的性能完全發(fā)揮，必須正確地選擇該芯片的外圍元件。而在選擇元件時，V／F輸出信號(頻率)的占空比是最先要考慮的要素，其值t1/(t1+t2)，能夠從圖中的波形圖看出。在定時電容Cos進定后，t1是一個定值，（t1+t2）則需要根據(jù)輸入電壓的大小變化，所以輸入電壓Vi的函數(shù)是占空D。其中當輸入滿度電壓時輸出信號的占空比Dvs這個參散對V／F的線性度的影響是最明顯的，如果想要達到最高的線性度，就一定要選擇Dvs=25％。根據(jù)公式計算可知Dvs為：（5）若想要求Dvs=25%，Iimax必須為0.25mA，雖然外圍僅需要幾個元件但這幾個元件決定AD650的實際轉換結果，所以外圍元件的選擇十分重要。因為系統(tǒng)能夠要求0—100mv對電壓搬移后電壓值仍為正值，所以我們選擇正輸入電路接線方式,如圖10所示：圖10正輸入接線圖積分電容過大過小都不行，其滿刻度量程與Cos關系如圖11所示。圖SEQ圖\*ARABIC11滿刻度量程與Cos線性關系在實際應用中，該電容的溫度系數(shù)是一個重要參數(shù)，它將對AD650芯片的轉換精度有著直接影響。因此，一定要仔細選擇溫度系數(shù)比較小的電容，在設計電路和進行實際安裝時，也要最大程度的減小寄生電容產生的影響，需要保證Cos與電路引腳盡量靠近，如果可以還應對Cos進行屏蔽，避免電容的容量受到外界環(huán)境中活動物體產生的影響，特別是在精度要求較高(0．05％)的情況下更要注意。因此我們選擇具有校正功能的EVOX-PFR系列電容。最后的實際電路原理如圖12所示：圖12V/F變換原理圖3.2.4等精度頻率計的設計（1）CPLD的總體結構近年來迅速發(fā)展起來的復雜的可編程邏輯器件CPLD，可以認為是從EPLD演變的。為了提高集成度，同時又保持EPLD傳輸時間可預測的優(yōu)點，將若干個類似于GAL的功能模塊和實現(xiàn)互連的開關矩陣集成于同一芯片上，就形成了所謂的CPLD。CPLD多采用CMOS工藝制作。同時，為了使用方便，越來越多的CPLD都做成了在系統(tǒng)可編程器件isp—PLD。在ispPLD電路中除了原有的可編程邏輯電路以外，還集成了編程所需的高壓脈沖產生電路以及編程控制電路。因此，編程時不需要使用另外的編程器，也無需將ispPLD從系統(tǒng)中拔出，在正常的工作電壓下即可完成對器件的編程（寫入編程數(shù)據(jù)或擦除。）CPLD產品的種類和型號繁多，目前各大半導體器件生產廠商仍在不斷推出CPLD新產品。雖然它們的具體結構形式各不相同，但基本上都由若干個可編程的邏輯模塊、輸入\輸出模塊和一些可編程的內部連線陣列組成。在ispPLD中都包含有編程電路部分，不過通常在為用戶提供的結構框圖中都沒有畫出。ispPLD的電路結構由32個通用邏輯模塊（GLB）、64個輸入\輸出單元（I/OCell,簡稱IOC）、可編程的內部連線區(qū)和編程控制電路組成。（2）CPLD的通用邏輯模塊（GLB）通用邏輯模塊GLB的電路結構由可編程的與邏輯陣列、乘積項共享的或邏輯陣列和輸出邏輯宏單元（OLMC）三部分構成。這種結構形式和GAL十分類似，但是它又在GAL的基礎上進行了若干改進，可以更靈活地進行組態(tài)?；蜻壿嬯嚵羞x擇了乘積項共享的結構形式?？梢詫λ妮斎牒洼敵鲫P系進行編程，4個輸入F0~F3，任何一個都可以送到4個D觸發(fā)器當中任何一個的輸入端，每個輸入又可以同時送給幾個觸發(fā)器，4個輸入還可以再組合成更大規(guī)模的與或邏輯函數(shù)送到任何一個觸發(fā)器的輸入端。(3)CPLD頻率計的設計由于輸入的信號是交流信號而CPLD（現(xiàn)場可編程邏輯器件）和施密特觸發(fā)器是數(shù)字芯片，不識別負信號，要把輸入交流信號變?yōu)橹绷餍盘枴Ｊ褂脙蓚€電阻來實現(xiàn)電壓鉗位功能，鉗位后的信號經7414（施密特觸發(fā)器）整形為方波后直接輸入CPLD對其計數(shù)。因為CPLD能夠實現(xiàn)高速響應和準確計數(shù)。其原理圖如圖13所示。圖13頻率計原理圖頻率計測得的數(shù)據(jù)為此系統(tǒng)的A/D轉換結果，由于CPLD的基準晶振選用的是20.000000M的高精度晶振。由于轉換精度由基準晶振和AD650的V/F滿刻度時的量程。由于我們設計的A/D轉換頻率為50Hz，所以在計數(shù)周期內基準晶振脈沖個數(shù)為400000，CPLD因為隨機時間出現(xiàn)的誤差僅為一個脈沖，而AD650的滿刻度量程為400000，所以精度可達到幾百千分之一[7]。3.2.5語音顯示部分的設計圖14為凌陽SPCE061A單片機管腳分布圖，在實際連接中，A0－A15口為與A/D轉換電路的接口，B0－B10與顯示模塊相連接；其中B0－B7為數(shù)據(jù)口，B8－B10為控制口（包含片選，復位等）。B11－B14為4位鍵盤口，負責鍵盤按鍵的去抖動和掃描。B15口為備用端口。圖14凌陽SPCE061A單片機管腳分布圖語音電路的設計3.2.6語音電路的設計我們采用的語音電路為凌陽SPCE061a開發(fā)板上集成有的語音模塊，它與單片機接口電路如圖1。該電路非常簡單，是凌陽公司的標準放音電路。圖15放音電路3.2.7光耦合隔離電路的設計AD650的輸出頻率不是方波信號，而是很窄的斜坡脈沖，很難測量其頻率，因此先用D觸發(fā)器7474對其進行二分頻，可以同時實現(xiàn)邊沿整定和占空比調整，并輸出占空比50％的方波信號。由于設計要求AD轉換與控制器電氣隔離，以求減小干擾，所以我們使用了光電耦合進行隔離。光耦合器以光作為媒介傳輸電信號。光耦合器對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用。AD650輸出經分頻后最高可達到500KHZ，必需使用高速光電耦合器才能響應，在這里我們選用的是東芝的6N137，6N137光耦合器是一款用于單通道的高速光耦合器，其內部有一個850nm波長AlGaAsLED和一個集成檢測器組成，其檢測器由一個光敏二極管、高增益線性運放及一個肖特基鉗位的集電極開路的三極管組成。具有溫度、電流和電壓補償功能，高的輸入輸出隔離，LSTTL/TTL兼容，高速(典型為10MBd)，5mA的極小輸入電流。其最高響應頻率是10MHZ，隔離電壓為2500V，滿足要求。其外部引腳如圖16所示。圖166N137外部引腳圖內部原理圖如圖17圖17內部原理圖耦合電路原理圖如圖18所示圖18耦合電路原理圖3.2.8基于CPLD的頻率計電路在該系統(tǒng)中，CPLD選用XC95l08CPLD(復雜可編程邏輯器件)，芯片擁有108個宏和2400個門，頻率可以達到125MHz，引腳間延時時間為715ns，芯片是供電電壓為5V或313V的在系統(tǒng)可編程器件，其可供用戶使用的I／O口數(shù)在64個以上。XC95108采用FLASH編程工藝，可反復進行擦寫。因為CPLD(可編程邏輯器件)和施密特觸發(fā)器是數(shù)字芯片，不能夠識別負信號，所以不能夠識別輸入的交流信號，因此需要將輸人交流信號轉變?yōu)橹绷餍盘?，即需要使用兩個電阻來形成電壓鉗位功能，信號在鉗位后經7414(施密特觸發(fā)器)整形為方波，然后直接輸入CPLD，由CPLD對其計數(shù)。因為CPLD完全可以實現(xiàn)高速響應和實現(xiàn)準確計數(shù)，所以頻率計測得的數(shù)據(jù)即為系統(tǒng)的AD轉換后得出的結果，轉換精度同時受基準晶振和AD650的V／F滿刻度時的量程的影響，因為CPLD的基準晶振選擇了20MHz的高精度晶振，而本次設計的AD轉換頻率為50kHz，所以在計數(shù)周期內基準晶振脈沖個數(shù)為400，CPLD由于只有一個脈沖隨機時間出現(xiàn)的誤差，而且AD650的滿刻度頻率很高，可達1MHz，因此精度可以達到幾千分之一[8]。下圖為基于CPLD的頻率計電路原理圖：圖19基于CPLD的頻率計電路原理圖3.2.9LED顯示器的設計LED顯示器集計算機技術、微電子技術、信息處理于一體，以動態(tài)范圍廣、色彩鮮艷、亮度高、清晰度高、工作電壓低、功耗小、壽命長、耐沖擊、色彩艷麗和工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，成為最具優(yōu)勢的新一代顯示媒體，LED顯示器已廣泛應用于大型廣場、商業(yè)廣告、體育廣場、信息傳播、新聞發(fā)布、證券交易等，可以滿足不同環(huán)境的需要。LED是LightEmitingDiode(發(fā)光二極管)的縮寫，發(fā)光二極管是能夠將電信號轉換為光信號的電致發(fā)光器件。由條形發(fā)光二極管組成“8”字形的LED顯示器，也稱數(shù)碼管。通過數(shù)碼管中發(fā)光二極管的亮暗組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以及其他符號。數(shù)碼管有7段數(shù)碼管和8段數(shù)碼管之分。7段數(shù)碼管由7個發(fā)光二極管組成，而8段數(shù)碼管則是在7段發(fā)光二極管的基礎上再加一個圓點型發(fā)光二級管，用于顯示小數(shù)點。在使用中，為了給發(fā)光二極管加驅動電壓，它們應有一個公共引腳，公共引腳共有如下兩種連接方法：共陰極接法。把發(fā)光二極管的陰極連在一起構成陰極公共引腳，使用時陰極公共引腳接地，這樣陽極引腳上加高電平的發(fā)光二極管就導通點亮，而加低電平的則不點亮。共陽極接法。把發(fā)光二極管的陽極連在一起作為陽極公共引腳，使用時陽極公共引腳接+5V。這樣陰極引腳上加低電平的發(fā)光二極管即可導通點亮，而加高電平的則不點亮。4.系統(tǒng)的軟件設計由于本文設計需要用到程序編寫，于是要選擇一款編程軟件來進行操作，經過綜合考慮，選擇了KeilC51軟件。KeilC51是美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。運行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。如果你使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調試工具也會令你事半功倍。本系統(tǒng)對軟件的要求不高，用前后臺式的程序即可能輕松完成系統(tǒng)的基本任務。4.1程序流程圖和主程序介紹系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化啟動CPLD頻率測量lianmg讀取結果計算頻率CPLD并行測量頻率主循環(huán)刷新顯示前臺程序：后臺程序：進入鍵盤中斷判斷任務語音播報數(shù)據(jù)顯示設置返回主程序看門狗程序復位轉換結束信號圖20控制程序流程圖首先初始化系統(tǒng)，然后啟動CPLD頻率測量，通過單片機進行運算，經過AD轉換將測量出的頻率信號轉換為數(shù)字信號，并通過LED數(shù)碼管顯示出來，等待繼續(xù)刷新。若有按鍵按下，通過鍵掃判斷任務，按下按鍵S1為語音播報數(shù)據(jù)，按鍵S2為轉換結束信號，按鍵S3為顯示的設置，完成相應的任務后結束后都通過return返回主程序。同時系統(tǒng)可以通過看門狗復位，以免系統(tǒng)一直在前臺程序中循環(huán)。4.2等精度頻率計VHDL子程序等精度頻率計的實現(xiàn)方法可以簡單的用圖21表示。圖21中可由單片機發(fā)出預置門控信號CL，測頻精度受到CL的時間寬度影響較小，只是測頻的最小值受到影響，因此可以任意在0.1秒至1秒間進行選取，令其為Tp。兩個可控的32位高速計數(shù)器B和T,各自的計數(shù)使能信號分別是BEN和TEN，高電平有效。從B的時鐘輸入端BCLK輸入20M標準信號源，從與B相似的32位高速計數(shù)器T的時鐘輸入端TCLK輸入經過整形后的被測信號。圖21等精度頻率計主控結構測頻開始前，首先發(fā)一個清0信號CL,高電平有效，是兩個計數(shù)器、D觸發(fā)器和4位選通信號均置0，接著單片機發(fā)出測頻允許命令，即命令預置門控信號CL為高電平，此時D觸發(fā)器要一直等到被測信號的上升沿到來之后Q端才被置1（即令START為高電平），與此同時，將同時啟動計數(shù)器B和計數(shù)器T，進入計數(shù)允許周期。圖22為頻率計測控時序。圖22頻率計測控時序設在一次預置門時間Tp中對被測信號（頻率為Fx）計數(shù)為Nx,標準頻率信號（頻率為Fs）計數(shù)為Ns個，則有下式成立：Fx/Nx=Fs/Ns可得到測得的頻率為：Fx=(Nx/Ns)*Fs最后單片機當START由高變低之后發(fā)出15個SEL脈沖，4位計數(shù)器的不同輸出值控制16選1多路選擇器將測得的TCLK和BCLK的個數(shù)4位為一輸出單元經寄存器被單片機讀入，由于用CPLD進行32位的計算占用大量資源，影響速度。所以由善于計算的凌陽16位單片機完成，在單片機內計算出被測頻率的值并顯示結果。5.系統(tǒng)測試5.1測試儀器測試所用儀器設備如表1所示表SEQ表\*ARABIC1測試使用的儀器設備序號儀器數(shù)量制造商雙蹤數(shù)字示波器TDS-20121泰克科技（中國）有限公司直流毫伏表15.2測試儀器將電壓信號源連接萬用表，將檔位選擇在直流檔上，將旋鈕扭到最低端，萬用表可靠的輸出0.00mv將旋鈕旋到最大端時，萬用表可靠的輸出100.00mv。將電壓信號源連接到示波器上，將信號源檔位選擇在正弦波檔，示波器輸出正弦波。將旋鈕扭到最低端，正弦波振幅為0.00mv，將旋鈕旋到最大端時，示波器顯示正弦波振幅100.00mv。將信號源檔位選擇在三角波檔，示波器輸出三角波。將旋鈕扭到最低端，三角波振幅為0.00mv，將旋鈕旋到最大端時，示波器顯示三角波振幅100.00mv。將信號源檔位選擇在方波檔，示波器輸出方波。將旋鈕扭到最低端，方波振幅為0.00mv，將旋鈕旋到最大端時，示波器顯示方波振幅100.00mv。5.3A/D轉換線性度測量表SEQ表\*ARABIC2A/D轉換測量值條件：0mV=81625100mV=402317電壓值（mV）理論值（Hz）測量值（Hz）線性誤差（%）10113694113536-0.1420145763145629-0.0830177832177628-0.1240209901209694-0.1050241970221783-0.0760274039273805-0.0970306108305937-0.0680338177337961-0.0690370246370134-0.025.4測試結果誤差分析經過測試，發(fā)現(xiàn)實際測量值與理論值有誤差，在綜合分析之后，認為誤差主要是由以下三種原因產生：（1）使用的是220V50Hz照明電，電壓隨用電負荷會有波動（2）電壓信號源處一芯片外，需要大量的手工焊接，焊點過多時，其電阻總會對輸出有輕微影響，其次芯片受溫度的想象也會使產生的信號有輕微的飄移。（3）由于單片機接口識別速度很慢，與CPLD無法完全同步，因此會產生轉換誤差?？偨Y在本次的畢業(yè)設計當中我感覺到書本知識的學習和實際運用是有一定差距的，平時熟悉的電路在運用時總有一點的偏差，這次畢業(yè)設計也沒有完全成功。由于自己平時積累的還不夠，在電路焊接的時候工藝也不夠好，導致LED顯示器不能很好的進行結果顯示。我認識到知識一定要多運用到實際中去，這樣才能把書本上學到的知識鞏固和提升。通過這次畢業(yè)設計，我也收獲了很多學習方法，比如說如何利用網(wǎng)絡快速查找到自己想了解的知識。從中學到了許多課本中學不到的知識，培養(yǎng)了自己獨立創(chuàng)造的能力，同時也看到了自己的缺點和不足，我會永遠銘這次難忘的經歷。不過要想使自己更上一層樓，還需要不斷的去學習，不斷的提升自己。參考文獻[1]李廣弟，朱月秀，冷祖祈.單片機基礎［M］.北京航空航天大學出版社.2007.01；[2]全國大學生電子設計競賽組委會.全國大學生電子設計競賽獲獎作品匯編：第一屆~第五屆［M］.北京：北京理工大學出版社，2004.05[3]謝自美.電子線路設計［M］.華中科技大學出版社.2006.08[4]王武江.常用集成電路速查手冊.北京：冶金工業(yè)出版社，2004.12[5]閻石.數(shù)字電子技術基礎［M］(第五版）.高等教育出版社.2005.12[6]羅亞非.凌陽16位單片機應用基礎［M］.北京航空航天大學出版社，2003.12[7]陸從青，吳建輝.基于CPLD的高分辨率A/D轉換電路的設計.2013.02[8]康華光，陳大欽，張林.電子技術基礎模擬部分［M］（第五版）.高等教育出版社.2005.07[9]潘松黃繼業(yè).EDA技術實用教程［M］.北京：科學出版社，2002[10]清源計算機工作室.Protel99SE原理圖與PCB及仿真［M］.高等教育出版社.2005.07致謝此次畢業(yè)設計歷時三個月，是我大學學習中遇到過的時段最長、涉及內容最廣、工作量最大的一次設計。用老師的一句話概括就是這次畢業(yè)設計相當如是把以前的小課程設計綜合在一起的過程，但是只要把握住每個小課設的精華、環(huán)環(huán)緊扣、增強邏輯，那么這次的任務也就不難了。我此次的任務是設計一個高分辨率的A/D轉換電路。在本次畢業(yè)設計的過程中，我遇到了很多的突發(fā)事件和各種困難，比如說仿真軟件的元件庫里沒有SPEC061A單片機和AD650芯片，無法對其進行仿真，尤其是AD650的定時電容對的雜散電容反應比較敏感調試保護比較困難，電路設計和調試一度陷入困境，但通過仔細分析和自我調整狀態(tài)后終于解決了問題，取得了圓滿的結果。在這期間，我十分感謝指導老師湯群芳老師和陳忠澤老師對我的幫助和指導，他們嚴謹細致的指導讓我認識到了設計中的不足，同時給我提供了許多參考資料，在程序和電路設計方面提出了許多寶貴的建議，也解答了我很多不懂得問題，讓我十分清楚自己應該去努力的方向，沒有走彎路。我也感謝那些幫助過我的同學，你們不厭其煩的幫我調試電路，回答我在程序中不懂得地方?？梢哉f，沒有老師和同學們的幫助，我是很難完成這次畢業(yè)設計，是你們幫我渡過了這次難關，和我一起走完大學的最后一站。附錄A程序清單：/**/#include"intrins.h"#include"STC_NEW_8051.H"typedefunsignedcharBYTE;typedefunsignedintWORD;sbitRS=P1^0;sbitRW=P1^1;sbitE=P1^2;sbitRES=P1^3;#defineLcd_BusP0/*DefineADCoperationconstforADC_CONTR*/#defineADC_POWER0x80//ADCpowercontrolbit#defineADC_FLAG0x10//ADCcompleteflag#defineADC_START0x08//ADCstartcontrolbit#defineADC_SPEEDLL0x00//420clocks#defineADC_SPEEDL0x20//280clocks#defineADC_SPEEDH0x40//140clocks#defineADC_SPEEDHH0x60//70clocksunsignedcharAdResult=0;floatxianshi=0;unsignedchardianya[3]={'0','0','0'};voidInitADC();BYTEGetADCResult(BYTEch);voidDelay1(WORDn);/*延時子程序*/voiddelay(unsignedintt){unsignedinti,j;for(i=0;i<t;i++)for(j=0;j<10;j++);}voidchk_busy(){RS=0;RW=1;E=1;Lcd_Bus=0xff;while((Lcd_Bus&0x80)==0x80);E=0;}/*寫命令到LCD*/voidwrite_com(unsignedcharcmdcode){chk_busy();RS=0;RW=0;E=1;Lcd_Bus=cmdcode;delay(5);//在數(shù)據(jù)寫入的時候加入適當?shù)难訒rE=0;delay(5);}/*寫數(shù)據(jù)到LED*/voidwrite_data(unsignedcharDispdata){chk_busy();RS=1;RW=0;E=1;Lcd_Bus=Dispdata;delay(5);//在數(shù)據(jù)寫入的時候加入適當?shù)难訒rE=0;delay(5);}/*初始化LED*/voidlcdreset(){delay(2000);write_com(0x30);delay(10);//選擇基本指令集write_com(0x30);//選擇8bit數(shù)據(jù)流delay(5);write_com(0x0c);//開顯示(無游標、不反白)delay(10);write_com(0x01);//清除顯示，并且設定地址指針為00Hdelay(500);write_com(0x06);//指定在資料的讀取及寫入時，設定游標的移動方向及指定顯示的移位delay(0);}/*顯示字符串*/voidhzkdis(unsignedcharcode*s){while(*s>0){write_data(*s);s++;delay(50);}}voidmain(){lcdreset();InitADC();//InitADCsfrwhile(1){ AdResult=GetADCResult(7); dianya[2]=AdResult/100; dianya[1]=AdResult%100/10; dianya[0]=AdResult%10; write_com(0x90); write_data(dianya[2]+'0'); write_data(dianya[1]+'0'); write_data(dianya[0]+'0'); xianshi=((float)AdResult/255)*4.66; write_com(0x98); xianshi=xianshi*100; write_data((int)xianshi/100+'0'); hzkdis("."); write_data((int)xianshi%100/10+'0'); write_data((int)xianshi%10+'0'); Delay1(2);}}/*GetADCresult*/BYTEGetADCResult(BYTEch){ADC_CONTR=ADC_POWER|ADC_SPEEDLL|ch|ADC_START;_nop_();//Mustwaitbeforeinquiry_nop_();_nop_();_nop_();while(!(ADC_CONTR&ADC_FLAG));//WaitcompleteflagADC_CONTR&=~ADC_FLAG;//CloseADCreturnADC_RES;//ReturnADCresult}/*InitialADCsfr*/voidInitADC(){P1ASF=0x80;//Open8channelsADCfunctionADC_RES=0;//ClearpreviousresultADC_CONTR=ADC_POWER|ADC_SPEEDLL|0x07;Delay1(2);//ADCpower-onanddelay}/*Softwaredelayfunction*/voidDelay1(WORDn){WORDx;while(n--){x=5000;while(x--);}}看門狗程序：**********************************************************************/#include<reg52.h>/*看門狗應用*/sfrWDTRST=0xA6; //看門狗聲明unsignedchari;unsignedchartemp;unsignedchara,b;delay()//延時程序{unsignedcharm,n,s;for(m=20;m>0;m--)for(n=20;n>0;n--)for(s=248;s>0;s--);}main(){/*********************************初始化看門狗*************************************/WDTRST=0x1E;WDTRST=0xE1;//初始化看門狗。/*********************************初始化看門狗*************************************/while(1){/************************************喂狗指令*************************************/WDTRST=0x1E;WDTRST=0xE1;//喂狗指令/************************************喂狗指令*************************************/temp=0xfe;P3=P2=P0=P1=temp;//直接對1/0口p3賦值，使批p3.0輸出低電平。delay();//延時for(i=1;i<8;i++)//實現(xiàn)指示燈的從右到左移動{a=temp<<i;b=temp>>(8-i);P3=P2=P0=P1=a|b;delay();}for(i=1;i<8;i++)//實現(xiàn)指示燈的從左到右移動{a=temp>>i;b=temp<<(8-i);P3=P2=P0=P1=a|b;delay();}}} /************************************結束*************************************/附錄B單片機仿真圖單片機原理圖：附錄C實物圖1實物圖2（凌陽SPCE061A單片機）

學位論文原創(chuàng)性聲明學位論文作者（本人簽名）：年月日學位論文出版授權書論文密級：□公開 □保密（___年__月至__年__月）(作者簽名：_______導師簽名：______________年_____月_____日_______年_____月_____日

獨創(chuàng)聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計(論文)，是本人在指導老師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產權爭議。盡我所知，除文中已經注明引用的內容外，本設計（論文）不含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。本聲明的法律后果由本人承擔。

作者簽名:二〇一〇年九月二十日

畢業(yè)設計（論文）使用授權聲明本人完全了解濱州學院關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定。本人愿意按照學校要求提交學位論文的印刷本和電子版，同意學校保存學位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復制手段保存設計（論文）；同意學校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務系統(tǒng)，公布設計（論文）的部分或全部內容，允許他人依法合理使用。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）

作者簽名:二〇一〇年九月二十日

致謝時間飛逝，大學的學習生活很快就要過去，在這四年的學習生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關心幫助我的人分不開的。首先非常感謝學校開設這個課題，為本人日后從事計算機方面的工作提供了經驗，奠定了基礎。本次畢業(yè)設計大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結尾了。本次畢業(yè)設計是對我大學四年學習下來最好的檢驗。經過這次畢業(yè)設計，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析問題的能力、合作精神、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L等方方面面都有很大的進步。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設計。首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對我的悉心指導，在我的論文書寫及設計過程中給了我大量的幫助和指導，為我理清了設計思路和操作方法，并對我所做的課題提出了有效的改進方案。郭謙功老師淵博的知識、嚴謹?shù)淖黠L和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。從他身上，我學到了許多能受益終生的東西。再次對周巍老師表示衷心的感謝。其次，我要感謝大學四年中所有的任課老師和輔導員在學習期間對我的嚴格要求，感謝他們對我學習上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。另外，我還要感謝大學四年和我一起走過的同學朋友對我的關心與支持，與他們一起學習、生活，讓我在大學期間生活的很充實，給我留下了很多難忘的回憶。最后，我要感謝我的父母對我的關系和理解，如果沒有他們在我的學習生涯中的無私奉獻和默默支持，我將無法順利完成今天的學業(yè)。四年的大學生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學的知識應用到實際工作中去?；厥姿哪?，取得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。感謝老師四年來對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關心和愛護。學友情深，情同兄妹。四年的風風雨雨，我們一同走過，充滿著關愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。在我的十幾年求學歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學習條件，我才能順利完成完成學業(yè)，感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育。最后，我要特別感謝我的導師趙達睿老師、和研究生助教熊偉麗老師。是他們在我畢業(yè)的最后關頭給了我們巨大的幫助與鼓勵，給了我很多解決問題的思路，在此表示衷心的感激。老師們認真負責的工作態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學習都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導。在論文的撰寫過程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點，使得論文能夠及時完成，這里一并表示真誠的感謝。目錄TOC\o"1-2"\h\z第一章項目基本情況 3一、項目情況說明 3二、可行性研究的依據(jù) 5第二章項目建設的必要性與可行性 8一、項目建設背景 8二、項目建設的必要性 9三、項目建設的可行性 14第三章市場供求分析及預測 17一、項目區(qū)生豬養(yǎng)殖和養(yǎng)殖糞污的利用現(xiàn)狀 17二、禽畜糞污產量、沼氣及沼肥產量調查與分析 18三、項目產品市場前景分析 20第四章項目承擔單位的基本情況 21一、養(yǎng)殖場概況 21二、資產狀況 21三、經營狀況 21第五章項目地點選擇分析 23一、選址原則 23二、項目選點 23三、項目區(qū)建設條件 24第六章 工藝技術方案分析 27HYPERLINK\l"_Toc2143