ad转换实验报告.docx

8292924809 基于单片机的 AD 转换电路专业: 班级: 学号: 组员: 指导老师:年月日目录键入章标题(第1级)1 键入章标题(第2级)2 键入章标题(第3级)3 键入章标题(第1级)4 键入章标题(第2级)5 键入章标题(第3级)6 引言 A/D 转换是指将模拟信号转换为数字信号,这在信号处理、信号传输等领域具有重要的意义。常用的 A/D 转换电路有专用 A/D 集成电路、单片机 ADC 模块, 前者精度高、电路复杂, 后者成本低、设计简单。基于单片机的 A/D 转换电路在实际电路中获得了广泛的应用。一般的 A/D 转换过程是通过采样、保持、量化和编码 4 个步骤完成的, 这些步骤往往是合并进行的。当 A/D 转换结束时, ADC 输出一个转换结束信号数据。 C PU 可由多种方法读取转换结果: a 查询方式;b 中断方式;c DMA 方式。通道 8为 A/D 转换器, ADC0809 是带有 8为 A/D 转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的 CMOS 组件。它是逐次逼近式 A/D 转换器, 可以和单片机直接接口。A DC0809 由一个 8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个 A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通 8个模拟通道, 允许 8路模拟量分时输出,共用 A/D 转换器进行转换。三台输出锁存器用于锁存 A/D 转换完的数字量,当 OE端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。一个实际系统中需用传感器把各种物理参数测量出来,并转换为电信号, 在经过 A/D 转换器, 传送给计算机; 微型计算机加工后, 通过 D/A 转换器去控制各种参数量。一、实验方案的选择与分析 复位电路方案单片机在开机时都需要复位,以便中央处理器 CPU 以及其他功能部件都处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。 51的 RST 引脚是复位信号的输入端。复位电平是高电平有效持续时间要有 24 个时钟周期以上。本系统中单片机时钟频率为 6MHz 则复位脉冲至少应为 4us 。方案一: 上电复位电路上电瞬间, RST 端的的电位与 Vcc 相同,随着电容的逐步充电, 充电电流减小, RST 电位逐渐下降。上电复位所需的最短时间是振荡器建立时间加上二个机器周期, 在这段时间里, 振荡建立时间不超过 10ms 。如图 2 所示; 方案二: 外部复位电路按下开关时, 电源通过电阻对外接电容进行充电,使 RES 端为高电平, 复位按钮松开后, 电容通过下拉电阻放电, 逐渐使 RET 端恢复低电平。如图 3 所示; 方案三:上电外部复位电路典型的上电外部复位电路是既具有上电复位又具有外部复位电路,上电瞬间, C与 Rx 构成充电电路, RST 引脚出现正脉冲,只要 RST 保持足够的高电平,就能使单片机复位。如图 4 所示; 方案分析与选择:在以上 3种复位电路中, 上电复位电路结构简单、所用元器件较少、成本较低, 在小型电路中比较常用, 并且能自动复位, 操作简单, 很符合本电路的要求; 而外部复位电路和上电外部复位电路, 虽然能完成本机要求, 但所用原件较多, 电路较为复杂, 不符合人性化要求, 且需手动处理。因此, 在本次试验中选择上电复位电路。 振荡源方案在 MCS-51 内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚 XTAL1(19) 、 XTAL2(18) 分别是此放大器的输入端和输出端方案一:内部方式与作为反馈元件的片外晶体或陶瓷谐振器一起组成一个自激振荡器。方案二: 外部方式外部振荡器信号的接法与芯片类型有关。 CMOS 工艺的 MCU 其 XTAL1 端接外部时钟信号, XTAL2 端可悬空。 HMOS 工艺的 MCU 则 XTAL2 端接外部时钟信号, XTAL1 端须接地。方案分析与选择: 无论是内部振荡还是外部振荡都能满足本电路对振荡源的要求, 内部振荡和外部振荡相比较而言, 内部振荡的完成更容易和操作, 并且用简单的器件就可以实现振荡要求, 可以使电路外部更人性化。所以本次试验选择内部振荡方式。 显示与键盘方案对系统发出命令和输出显示测量结果, 主要是由键盘和 7段3 位共阳极数码管组成。(1) 译码方法用单片机驱动 7段3位共阳极数码管有很多方法,按显示方式分, 有静态显示和动态( 扫描) 显示, 按译码方式可分硬件译码和软件译码之分。方案一:硬件译码硬件译码就是显示的段码完全由硬件完成, CPU 只要送出标准的 BCD 码即可,硬件接线有一定标准。方案二: 软件译码软件译码是用软件来完成硬件的功能,接线灵活,显示段码完全由软件来处理,是目前常用的显示驱动方式。方案的分析与选择:译码方式比较简单, 软件与硬件的方式差别不大, 但现在的主流方式是软