课程设计AD转换器设计

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AD转换器课程设计

AD转换器课程设计

A D转换器 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解A/D转换器的基本原理,掌握其工作流程和转换方法。

2. 使学生掌握不同类型的A/D转换器,如逐次逼近型、积分型等,并了解其优缺点。

3. 帮助学生了解A/D转换器的技术参数,如分辨率、转换速率、线性度等。

技能目标:1. 培养学生运用A/D转换器进行模拟信号数字化处理的能力。

2. 使学生能够根据实际需求选择合适的A/D转换器,并完成相应电路设计与搭建。

3. 培养学生运用相关软件(如Multisim、Protel等)进行A/D转换器电路仿真与测试。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发他们学习热情和求知欲。

2. 培养学生具备团队协作精神,学会与他人共同分析与解决问题。

3. 引导学生关注A/D转换器在现实生活中的应用,认识到知识对社会发展的贡献。

本课程针对高中年级学生,结合电子技术课程内容,注重理论知识与实际应用相结合。

课程性质为理论教学与实践操作相结合,旨在培养学生的电子技术素养,提高他们解决实际问题的能力。

根据学生的认知水平和兴趣特点,课程目标设定具有针对性、实用性和可操作性,以便为后续教学设计和评估提供明确依据。

二、教学内容1. A/D转换器基本原理:介绍A/D转换器的作用,对比数字信号与模拟信号的差异,讲解A/D转换器的工作流程。

- 教材章节:第二章第二节“模拟信号与数字信号的转换”2. A/D转换器类型及特点:分析逐次逼近型、积分型等常见A/D转换器的原理、优缺点及适用场合。

- 教材章节:第二章第三节“常见A/D转换器类型及其特点”3. A/D转换器技术参数:讲解分辨率、转换速率、线性度等参数的含义,分析各参数对A/D转换器性能的影响。

- 教材章节:第二章第四节“A/D转换器的主要技术参数”4. A/D转换器应用实例:介绍A/D转换器在日常生活和工业生产中的应用,分析实际电路设计中的注意事项。

- 教材章节:第二章第五节“A/D转换器的应用实例”5. A/D转换器电路设计与仿真:指导学生运用Multisim、Protel等软件进行A/D转换器电路设计与仿真。

电子线路课程设计ad

电子线路课程设计ad

电子线路课程设计ad一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握电子线路的基本原理和实验技能,培养学生分析和解决电子电路问题的能力。

具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解电子元件的工作原理,掌握基本电路的分析和设计方法,了解电子电路在实际应用中的作用。

2.技能目标:学生能够使用电子仪器和工具进行电路的搭建和测试,具备电子线路实验的基本技能,能够独立完成简单的电子电路设计和制作。

3.情感态度价值观目标:培养学生对电子技术的兴趣和好奇心,使学生认识到电子技术在现代社会中的重要性,培养学生的创新意识和团队合作精神。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括电子元件的学习、基本电路的分析方法和电子电路实验。

具体内容包括:1.电子元件的学习:介绍电阻、电容、电感等基本电子元件的性质和应用,讲解它们在电路中的作用。

2.基本电路的分析方法:讲解欧姆定律、基尔霍夫定律等基本电路定律,介绍电压、电流、功率等基本电路参数的计算方法。

3.电子电路实验:进行简单的电子电路搭建和测试,让学生亲手操作,加深对电子电路的理解和掌握。

三、教学方法本节课采用多种教学方法相结合的方式,以激发学生的学习兴趣和主动性。

具体方法包括:1.讲授法:讲解电子元件的性质和应用,基本电路定律和参数计算方法。

2.讨论法:学生进行小组讨论,分享对电子电路的理解和实验经验。

3.案例分析法:分析实际应用中的电子电路案例,让学生了解电子电路在实际中的作用。

4.实验法:进行电子电路实验,培养学生的实验技能和动手能力。

四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

具体资源如下:1.教材:选用权威出版的电子线路教材,为学生提供系统、科学的学习材料。

2.参考书:提供相关的电子线路参考书籍,丰富学生的学习资源。

3.多媒体资料:制作精美的PPT和教学视频,直观地展示电子电路的原理和实验过程。

4.实验设备:准备充足的实验设备,保证每个学生都能亲手操作,提高实验效果。

AD课程设计-- 八路模拟量转换为数字量电路设计

AD课程设计-- 八路模拟量转换为数字量电路设计

微机原理课程设计说明书11 级电气工程及其自动化专业 972 班级题目八路模拟量转换为数字量电路设计2011年12 月26 日摘要随着电子技术的发展,计算机在现代科学技术的发展中起着越来越重要的作用。

多媒体技术、网络技术、智能信息处理技术、自适用控制技术、数据挖掘与处理技术等都离不开计算机。

本课程设计是基于微机原理与接口技术的简单应用。

运用所学的微机原理和接口技术知识完成ADC0809的采样,即基于0806最小系统将模拟电压表通过ADC0809的采样完成模拟量转换成的数字量并显示出来。

通过硬件与软件的结合,用我们刚刚学过的汇编语言编写程序模拟分析了ADC0809的芯片功能和硬件配置,结合硬件和软件阐述了该系统的工作原理,得出了一种简单实用的ADC0809的采样即实现数字电压表功能系统的硬件、软件电路设计方案。

该系统能测量0~5V的电压,结果显示于数码管上。

关键字:ADC0809、8086系统、频率发生器前言 (4)1.题义分析与解决方案 (5)1.1题义与需求分析 (5)1.2解决问题的方法与思路 (5)1.2.1硬件部分 (5)1.2.2软件部分 (5)2.硬件设计 (5)2.1电路原理 (5)2.2 8086最小系统模块 (6)2.3可编程并行接口芯片8255A (7)2.3.1 8255A的作用 (7)2.3.2 8255A的功能分析及技术参数 (7)2.4 模数转换芯片ADC0809 (9)2.4.1 ADC0809的内部结构和外部引脚 (9)2.5 模拟量( 0~5V)电压输出 (11)2.6 频率发生器 (11)2.7 七段LED显示器 (12)2.7.1 七段LED显示器的作用、功能分析及结构 (12)2.8 硬件总逻辑图及说明 (13)3.汇编程序设计 (14)3.1控制程序设计思路说明 (14)3.2 程序流程图 (15)4.ADC0809采样系统的设计总结 (21)附录: (23)1、8086最小系统框图 (23)2、0809功能模块框图: (24)3、接口与显示模块框图 (24)4. 程序流程图 (25)前言电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节,是将理论知识和实践能力相统一的一个环节,是真正锻炼学生能力的一个环节。

简易数字电压表课程设计

简易数字电压表课程设计

电子测量结课作业简易数字电压表指导教师:学院:专业班级:姓名:学号:摘要本文介绍了一种基于单片机的简易数字电压表的设计。

该设计主要由三个模块组成:A/D转换模块,数据处理模块及显示模块。

A/D转换主要由芯片ADC0832来完成,它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。

数据处理则由芯片AT89C52来完成,其负责把ADC0832传送来的数字量经过一定的数据处理,产生相应的显示码送到显示模块进行显示;此外,它还控制着ADC0832芯片工作。

该系统的数字电压表电路简单,所用的元件较少,成本低,且测量精度和可靠性较高。

此数字电压表可以测量0-5V的1路模拟直流输入电压值,并通过一个LCD1602液晶屏显示出来。

关键词: 单片机;数字电压表;A/D转换;AT89C52;ADC0832目录1 数字电压表的简介 01.1数字电压表简介 01.2数字电压表的的背景与意义 02 设计总体方案 (2)2.1 设计要求 (2)2.2 设计思路 (2)2.3 设计方案 (2)3 硬件电路设计 (4)3.1 A/D转换模块 (4)3.2 单片机系统 (6)3.3 复位电路和时钟电路 (9)3.4 LCD显示系统设计 (10)3.5 总体电路设计 (12)4 程序设计 (13)4.1 程序设计总方案 (13)4.2 系统子程序设计 (13)5 仿真 (15)5.1软件调试 (15)5.2显示结果及误差分析 (15)5.2.1 显示结果 (15)5.2.2 误差分析 (17)结论 (19)参考文献 (20)附录............................................................................................... 错误!未定义书签。

1 数字电压表的简介1.1数字电压表简介在电量的测量中,电压、电流和频率是最基本的三个被测量,其中电压量的测量最为经常。

单片机AD转换实验

单片机AD转换实验

一、实验目的1、掌握单片机与ADC0809的接口设计方法。

2、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。

二、实验要求1、用Proteus软件画出电路原理图,在单片机的外部扩展片外三总线,并通过片外三总线与0809接口。

2、在0809的某一模拟量输入通道上接外部模拟量。

3、在单片机的外部扩展数码管显示器。

4、分别采用延时和查询的方法编写A/D转换程序。

5、启动A/D转换,将输入模拟量的转换结果在显示器上显示。

三、实验电路图四、实验程序流程框图和程序清单1、查询ORG 0000H START:LJMP MAINORG 0100HMAIN: MOV SP, #6FHCLR EALOOP: MOV DPTR, #0fef8H MOVX @DPTR, ALOOP1:JNB P3.2, LOOP1MOVX A, @DPTRMOV B, #51DIV ABMOV 23H, AMOV A, #10MOV 22H, AMOV A, BLCALL CHULIMOV 21H, AMOV A, BLCALL CHULIMOV 20H, A LCALL DIRLJMP LOOPDIR: PUSH ACCPUSH DPHPUSH DPLPUSH PSWSETB RS1SETB RS0MOV R0, #20HMOV R3, #0FEH LOOP2:MOV P2, R3 MOV DPTR, #TAB1MOV A, @R0MOVC A, @A+DPTRMOV P1, ALCALL DELAYINC R0MOV A, R3JNB ACC.3, LOOP3RL AMOV R3, ALJMP LOOP2LOOP3:POP PSWPOP DPLPOP DPHPOP ACCRETTAB1:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,07FH DELAY:MOV R7, #01HDL1: MOV R6, #8EHDL0: MOV R5, #02HDJNZ R5, $DJNZ R6, DL0DJNZ R7, DL1RETCHULI:CJNE A, #25, LPLJMP LP2LP: JNC LP1LP2: MOV B, #10MUL ABMOV B, #51DIV ABLJMP LP3LP1: CLR CSUBB A, #25MOV B, #10MUL ABCLR CSUBB A, #5MOV B, #51DIV ABADD A, #5LP3: RETEND2、延时ORG 0000HSTART:LJMP MAINORG 0100HMAIN: MOV SP, #6FHCLR EALOOP: MOV DPTR, #0fef8HMOVX @DPTR, ALCALL DELAY100MOVX A, @DPTRMOV B, #51DIV ABMOV 23H, AMOV A, #10MOV 22H, AMOV A, BLCALL CHULIMOV 21H, AMOV A, BLCALL CHULIMOV 20H, ALCALL DIRLJMP LOOPDIR: PUSH ACCPUSH DPHPUSH DPLPUSH PSWSETB RS1SETB RS0MOV R0, #20HMOV R3, #0FEHLOOP2:MOV P2, R3MOV DPTR, #TAB1MOV A, @R0MOVC A, @A+DPTRMOV P1, ALCALL DELAYINC R0MOV A, R3JNB ACC.3, LOOP3RL AMOV R3, ALJMP LOOP2LOOP3:POP PSWPOP DPLPOP DPHPOP ACCRETTAB1:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,07FH DELAY:MOV R7, #01HDL1: MOV R6, #8EHDL0: MOV R5, #02HDJNZ R5, $DJNZ R6, DL0DJNZ R7, DL1RETCHULI:CJNE A, #25, LPLJMP LP2LP: JNC LP1LP2: MOV B, #10MUL ABMOV B, #51DIV ABLJMP LP3LP1: CLR CSUBB A, #25MOV B, #10MUL ABCLR CSUBB A, #5MOV B, #51DIV ABADD A, #5LP3: RETDELAY100: MOV R6,#01H;误差 0usDL0:MOV R5,#2FHDJNZ R5,$DJNZ R6,DL0RETEND3、中断ORG 0000HSTART:LJMP MAINORG 0003HLJMP INTT0ORG 0100HMAIN: MOV SP, #6FHSETB EASETB EX0MOV DPTR, #0000HMOVX @DPTR, AHERE: LJMP HEREINTT0:MOVX A, @DPTRMOV B, #51DIV ABMOV 23H, A //整数部分放22H中MOV A, #10MOV 22H, A //小数点放22H中MOV A, BLCALL CHULIMOV 21H, A //小数点后第一位放21H中 MOV A, BLCALL CHULIMOV 20H, A //小数点后第一位放21H中 LCALL DIRMOV DPTR, #0000HMOVX @DPTR, ARETIDIR: PUSH ACCPUSH DPHPUSH DPLPUSH PSWSETB RS1SETB RS0MOV R0, #20HMOV R3, #01HLOOP2:MOV P2, R3 //位控码初始值MOV DPTR, #TAB1MOV A, @R0MOVC A, @A+DPTRMOV P1, ALCALL DELAYINC R0MOV A, R3JB ACC.3 LOOP3RL AMOV R3, ALJMP LOOP2LOOP3:POP PSWPOP DPLPOP DPHPOP ACCRETTAB1:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,07FH DELAY:MOV R7, #01HDL1: MOV R6, #8EHDL0: MOV R5, #02HDJNZ R5, $DJNZ R6, DL0DJNZ R7, DL1RETCHULI:CJNE A, #25, LPLJMP LP2LP: JNC LP1MOV B, #10MUL ABMOV B, #51DIV ABLJMP LP3LP1: CLR CSUBB A, #25MOV B, #10MUL ABCLR CSUBB A, #5MOV B, #51DIV ABADD A, #5LJMP LP3LP2: MOV A, #5MOV B, #0LP3: RETEND五、实验结果六、实验总结通过本次试验掌握了A/D转换的电路设计,掌握了AD0808的使用以及编址技术,熟悉了A/D转换的方法和A/D转换的程序设计方法。

单片机课设AD转换

单片机课设AD转换
时钟电路,外接晶振和电容可产生1.2~12MHz的时钟频率。
外部程序存储器寻址空间为64KB,外部数据存储器寻址空间为64KB。
111条指令,大部分为单字节指令。
单一+5V电源供电,双列直插40引脚DIP封装。
5.2.3 复位电路
复位电路有两种:上电自动复位和上电/按键手动复位。在这里我们采用上电/按键手动复位,如图所示按下按键SW,电源对电容C充电,使RESET端快速达到高电平。松开按键,电容向芯片的内阻放电,恢复为低电平,从而使单片机可靠复位。既可上电复位,又可按键复位。一般R1选470欧姆,R2选8.2K欧姆,C选22uF。
6.2 主程序
主程序主要是设置数据区的起始地址为60H,模拟路数为8路,设置外部中断方式是下降沿触发,开总中断,向ADC0809写数据启动AD转换。
图1主流程图的设计框架
6.3中断服务程序
中断服务程序主要完成取AD转换结果存储,模拟路数自增1,存储区自增1,判断8路是否转换完毕,若完毕则返回。
图2 T0中断服务程序流程图
MOV @DPTR,A
就启动了AD转换。
8051的P2.7(A15)和 经或非门后的信号YOE与ADC0809的OE端相连,但单片机执行如下程序后,
MOV DPTR,#7FF8H
MOV A,@DPTR
就可以获取AD的转换结果。
转换数据的传送可以有定时传送方式,查询方式和中断方式,在这里我们采用中断方式。因为ADC0809的转换时间为100us,而单片机执行一条指令的时间为1us,它们之间相差两个数量级。而且采用中断方式的好处在于可以不占用CPU硬件资源,使CPU可以在转换的过程中完成其他的工作。将ADC0809的EOC引脚经或非门后与8051的INT0相连,这样就能在外部中断子程序中实现对采集来的数据进行存储。

ad转换课程设计

ad转换课程设计

a d转换课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解AD转换的基本概念,掌握其工作原理和转换过程。

2. 学生能够掌握AD转换器的类型、性能指标及其在电子系统中的应用。

3. 学生能够运用AD转换知识解决实际问题,如传感器信号采集等。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的AD转换电路,并进行调试。

2. 学生能够运用AD转换软件进行数据采集、处理和分析,提高实践操作能力。

3. 学生能够通过课程学习,培养解决实际电子工程问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习AD转换,培养对电子技术的兴趣,提高学习积极性。

2. 学生在学习过程中,培养团队合作意识,学会分享和交流。

3. 学生能够认识到AD转换技术在现实生活中的重要性,增强科技改变生活的意识。

课程性质:本课程为电子技术基础课程,以理论教学与实践操作相结合的方式进行。

学生特点:学生处于高中阶段,具备一定的电子技术基础,对新鲜事物充满好奇,动手实践能力较强。

教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。

通过课程目标分解,确保学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。

二、教学内容1. AD转换基本概念:包括模拟信号与数字信号的转换关系,AD转换的作用及其在电子系统中的应用。

教材章节:第一章第二节内容:模拟信号、数字信号、AD转换原理。

2. AD转换器类型及性能指标:介绍不同类型的AD转换器,如逐次逼近型、积分型等,以及其主要性能指标,如分辨率、转换精度等。

教材章节:第二章内容:AD转换器类型、工作原理、性能指标。

3. AD转换电路设计及调试:学习AD转换电路的设计方法,进行实际电路搭建和调试。

教材章节:第三章内容:AD转换电路设计原理、电路搭建、调试方法。

4. 数据采集与处理:学习使用AD转换软件进行数据采集、处理和分析,掌握相关技术。

教材章节:第四章内容:数据采集、处理与分析、AD转换软件应用。

AD结课课程设计

AD结课课程设计

AD结课课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解AD(即计算机科学中的数据结构与算法)的基本概念,掌握各类常见的数据结构及其用途。

2. 学生能描述至少三种算法的特点及其适用场景,并理解算法复杂度的基本概念。

3. 学生能运用所学知识,分析并解决实际问题。

技能目标:1. 学生能够运用所学数据结构,设计并实现小型程序,提高代码的效率与可读性。

4. 学生能够运用基本的算法思想,对实际问题进行逻辑分析和程序设计。

5. 学生通过案例分析和团队合作,提高问题解决能力和沟通协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生能够通过学习AD,培养对计算机科学的兴趣,形成积极探究的学习态度。

2. 学生在学习过程中,培养严谨的逻辑思维和科学精神,增强面对困难的勇气和毅力。

3. 学生能够认识到AD在现实生活中的应用,体会科技发展对社会的推动作用,增强社会责任感和创新意识。

本课程针对高年级学生设计,旨在通过深入浅出的教学方式,帮助学生掌握AD核心知识,提高编程能力和逻辑思维能力。

课程结合学生年龄特点和认知水平,注重理论与实践相结合,鼓励学生主动探索、合作交流,培养其综合素质。

通过具体的学习成果分解,课程旨在使学生在知识、技能和情感态度价值观等方面取得全面发展。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 数据结构:- 线性表:数组、链表、栈、队列- 树:二叉树、线索二叉树、堆- 图:图的表示、图的遍历、最短路径、最小生成树2. 算法:- 排序算法:冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序- 查找算法:顺序查找、二分查找、哈希查找- 算法分析:时间复杂度、空间复杂度3. 实践与应用:- 算法实现:使用编程语言实现上述数据结构和算法- 案例分析:分析实际问题,运用所学知识设计解决方案- 团队合作:分组进行项目实践,提高团队协作能力教学内容按照以下进度安排:第一周:线性表(数组、链表)第二周:线性表(栈、队列)第三周:树(二叉树、线索二叉树)第四周:树(堆)第五周:图(图的表示、遍历)第六周:图(最短路径、最小生成树)第七周:排序算法第八周:查找算法及算法分析第九周:实践与应用(算法实现、案例分析、团队合作)本教学内容与课本紧密关联,确保学生能够系统地掌握AD知识,为后续学习打下坚实基础。

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电子信息工程《专业基础课程设计》研究报告AD转换器设计学生姓名:王*学生学号:********XXX指导教师:***所在学院:信息技术学院专业班级:电子信息工程1班中国·大庆2012 年12 月目录1 设计任务要求 (1)2 方案设计与比较 (1)2.1 总体设计框图 (1)2.2 各框图的功能和可选电路及特点 (1)3 单元电路设计 (2)3.1 模拟电压产生电路 (2)3.2 输出电路 (2)3.3 555信号发生器 (3)3.4 555信号清零 (4)3.5 74LS00 (4)3.6 计数器电路 (5)3.7 D/A转换器DAC0832 (5)3.8 LM324比较器 (7)4 元件选择 (7)5 整体电路 (8)6 电路工作原理 (9)7 困难问题及解决措施 (9)8 总结与体会 (9)9 致谢 (10)10 参考文献 (11)1 设计任务要求✧电源 5V;✧输出数字量8位;✧误差1LSB;✧带转换开始控制;✧输入直流电压0-2.5V;✧主要单元电路和元器件参数选择;✧用绘图软件画出总体电路图;✧应用仿真软件仿真;2 方案设计与比较2.1 总体设计框图上图为8位为计数式8位A/D转换器的总体设计框图。

该八位AD转换器由以下几部分组成:1)模拟电压产生电路 2)电压比较电路 3) DA转换电路 4)脉冲产生电路 5)控制电路6)计数电路 7)输出电路2.2 各框图的功能和可选电路及特点1)模拟电压产生电路:在电位器上产生0~2.5V的待转换电压。

2)电压比较电路:比较两个电压值进行判断并输出高电平或低电平,待转换电压Vx进入比较器正端,而经DA转换器转换出的模拟电压量Vy则进入比较器负端与Vx比较。

若Vx > Vy,则比较器输出为高电平,反之为低电平。

3)DA转换电路:将数字量转化为模拟量,可以选用DAC0832,输出为电流量,需转化成模拟电压量才可以与待转换电压Vx比较。

4)脉冲产生电路:产生一个频率较高的方波信号CP,可选用555构成的多谐振荡器。

5)控制电路:可选电路为74LS00,控制计数电路的计数功能,由比较器的输出结果和脉冲信号CP共同决定, 555构成的多谐振荡器输出上升沿时,加计数器开始计数。

6)计数电路:进行加记数,输出的数字量进入DA转换电路变为模拟电流量,为了完成八位计数,可使用两个74LS161。

7)输出电路:输出八位分别为Q7,Q6,Q5,Q4,Q3,Q2,Q1,Q0,可以用发光二极管显示。

3 单元电路设计3.1 模拟电压产生电路将1K电阻与1K电位器相连,电阻一段接+5V电压,电位器一端接地,电位器中间接输出,则可以得到输出电压在0~2.5V。

3.2 输出电路将Q7~Q0分别接330Ω的电阻和发光二极管,构成D7~D0的输出电路。

3.3 555信号发生器555定时器它是一种时基电路,它是一种应用极为广泛的中规模集成电路。

该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。

因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。

由于555内部的比较器灵敏度较高,而且采用差分电路方式,他的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小。

由555定时器和外接元件RA,RB,C构成多谐振荡器,脚2与脚6直接相连。

电路没有稳态,仅存在两个暂稳态,电路也不需要外加触发信号,利用电源通过R1,R2向电容C充电,充电到两端电压为2/3的Vcc时,触发器复位,Vo为低电平,电容C473通过RB向放电端7端放电,当两端电压下降到1/3的Vcc时,触发器又被复位,Vo翻转为高电平。

电容C 在(1/3)Vcc和(2/3)Vcc之间充电和放电,从而使信号发生器产生方波信号。

充电时间为0.7×(R1+R2)C=0.7×(10×103+10×103)×47000×10-12=6.58×10-4s,放电时间为0.7×R2×C=0.7×10×103×47000×10-12=3.29×10-4s,周期T=6.58×10-4+3.29×10-4s=9.87×10-4s3.4 555信号清零数据显示时间为0.7×(R1+R2)C=0.7×(33×103+330)×47×10-6=1.097s,放电时间为0.7×R2×C=0.7×330×47×10-6=10.86ms,周期T=1.1s。

3.5 74LS00输入方波信号,10端接LM324的输出端产生的方波,9端接比较器输出的电压,8端为输出的信号接入计数器电路。

与逻辑真值表A B L=A&B0 0 00 1 01 0 01 1 13.6 计数器电路控制电路是由两个74LS161计数器构成的,74LS161正常工作时由0000开始计数,现在外接了与非门,同步预置数计数过程从0001开始。

74LS161由四个 JK 触发器和一些控制门组成,其中 CP 是计数输入脉冲,上升沿有效;Q0~Q3 是计数输出端,A~D是输入端。

最高位是Q3;CO是进位信号输出端;D0~D3 为预置数并行输入端;CTT和CTP是工作状态控制端。

74LS161具有计数、预置、保持、清零等功能。

3.7 D/A转换器DAC0832D/A转换器的结构有很多种,分为电压定标、电荷定标、电流定标等。

不同结构的D/A 转换器在性能上是有差异的。

单纯采用一种定标方式,需要有很高的匹配精度,否则很难实现高精度转换。

我们采用集成块DAC0832。

DAC0832是一个8位D/A转换器。

单电源供电,从+5V~+15V均可正常工作,基准电压范围为10V,电流建立时间为1μs,CMOS工艺,低功耗20mW。

DAC0832转换器芯片为20引脚,双列直插式封装,能完成数字量输入到模拟量(电流)输出的转换。

在DAC0832中有两级锁存器,第一级锁存器称为输入寄存器,它的允许锁存信号为ILE,第二级锁存器称为DAC寄存器,它的锁存信号也称为通道控制信号(XFER),当ILE为高电平,片选信号(CS)和写信号(WR1)为低电平时,输入寄存器控制信号为1时,输入寄存器的输出随输入而变化。

此后,当(WR1)由低电平变高时,控制信号成为低电平,数据被锁存到输入寄存器中,此时输入寄存器的输出端不再随外部数据的变化而变化。

使用时,数据输入可以采用两级锁存(双锁存)形式,或单级锁存(一级锁存,一级直通)形式,或直接输入(两级直通)形式。

3个门电路组成寄存器输出控制逻辑电路,该逻辑电路的功能是进行数据锁存控制。

DAC0832的引脚功能说明如下:ILE:输入寄存器允许,高电平有效。

D0~D7:数字信号输入端。

CS:片选信号,低电平有效。

WR1:写信号1,低电平有效。

XFER:传送控制信号,低电平有效。

WR2:写信号2,低电平有效。

Iout1,Iout2:DAC电流输出端。

Rfb:反馈电阻,是集成在片内的外接运放的反馈电阻。

Vref:基准电压(-10~+10)V。

Vcc:电源电压(+5~+15)V。

AGND:模拟地。

NGND:数字地。

3.8 LM324比较器LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装,外形如下图所示。

它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。

每一组运算放大器可用图(a)所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。

两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。

当去掉运放的反馈电阻时,或者说反馈电阻趋于无穷大时,即开环状态,理论上运放的开环放大倍数为无穷大,此时运放形成一个电压比较器,其输出如不是高电平(V+),就是低电平(V-或接地)。

当正输入端电压高于负输入端电压时,运放输出低电平。

4 元件选择元件名称元件数量10K电阻 21K电阻 11K电位器 133K电阻9发光二极管8C473电容 147u电容 1集成块LM324 1集成块555 2 集成块74LS161 2集成块74LS00 1 8位D/A转换器DAC0832 120针插座 116针插座 214针插座 28针插座 2通用板 1 5 整体电路计数式八位AD转换器设计原理图6 电路工作原理计数式8位A/D转换器设计的思路是:先由555定时器构成的多谐振荡器产生方波信号,输入由控制芯片74LS00构成的与非门,再把74LS00的输出信号输入到由两片74161构成的计数器,74161的输出信号经DAC0832数模转换器后,输出的信号经LM324构成的比较器与待转换电压进行比较,最后结果由Q7,Q6,Q5,Q4,Q3,Q2,Q1,Q0输出。

7 困难问题及解决措施在此次设计中我们遇到了不少的问题,但是经过我们的不懈努力,查找资料,最终都找到了解决的办法。

1.如何选择高速模数转换之前的信号调理器件;如何解决多路模数转换的同步题目?ADC之前的信号调理,最根本的原则就是信号调理引起的噪声和误差要在ADC的1个L SB之内。

根据这个目的,可以需要选择指标合适的运放。

至于多路ADC同步的题目,一般在高速ADC的数据手册中都会有一章来先容多片同步题目,你可以看一下里面的先容。

2.在挑选ADC时如何确定内部噪声这个参数?一般ADC都有信噪比SNR或者信纳比SINAD这个参数,SINAD=6.02*有效位数+1.76,您可以根据专业这个公式来确定您选择的ADC能否符合您的要求.3.如何对流水线结构ADC进行校准?需要校准哪些参数?一般来讲,ADC的offset和gain error会比较轻易校准。

只要外接0V和full scale 进行采样,然后得到校准系数。

另外,假如需要作温度补偿的话,一般需要加一个温度传感器,然后利用查表的方式来补偿。

4.对ADC和DAC四周的布线有哪些建议?ADC和DAC属于模拟数字混合型器件,在布局布线时最重要的是要留意地分割,即模拟地和数字地的处理题目。

对于高采样率的器件,建议使用一块地。

而低采样率的器件,建议模拟数字地分开,最后在芯片下方连接在一起。

8 总结与体会此次课程设计虽然只有短短三周,但是,在这三周我学到的东西比一年的收获还要大。

通过此次AD转化器的设计,我们掌握了计数式8位A/D转换器的设计原理,了解了555定时器、74LS00、74161、DAC0832及LM324等元器件的使用。

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