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1、转换实验报告A/D摘要本设计是利用AT89C51 ADC0809 CD4027K片为核心，加以其他辅助电路实现对信号的A/D转换，其中以单片机AT89C51为核心控制A/D转换器。先是对信号进行采集，然后用 ADC0809寸信号实现从模 拟量到数字量的转换。改变采样数据，调整电路，使其达到精确转换。目录1 .方案设计与论证 11.1 理论分析 11.2 输出、输入方案选择 11.3 显示方案 21.4 时钟脉冲选择 22 .硬件设计 22.1 A/D转换器模块 22.2 单片机1K块 32.3 JK触发器模块 43软件设计44 .仿真验证与调试54.1 测试万法 54.2 性能测试仪器 74.
2、4 误差分析 75 .设计总结及体会5附录（一）实物图6附录（二）软件程序 61 .方案设计与论证1.1 理论分析8位A/D转换由芯片内部的控制逻辑电路、时序产生器、移位寄存 器、D/A转换器及电压比较器组成，它具有将模拟量转换成数字量的 特性，其原理图如下：机U仃输植立电医比就需 二廿启动林冲D/A Oft微电露AD转换原理图（1）输由、输入方案选择 1.2A/D转换器有多路选择器，可选择八路模拟信号ININ中的一 70路进 入A/D转换。现在选择IN通道作为输入，则对应的地址码位oADD=0、 ADD=0、ADD=0。当转换完成后，OE=1,打开三态输abc出锁存缓 冲器，将转换数据从DD
3、 口输出到单片机的P0端口。07IN口输入D端口输出 AAA/D转换器）2图（1.3显示方案由于静态控单片机控制数码管显示有两种动态和静 态两种方法，制数码管每次只能显示一位，造成资源浪费，所以选择 动态扫描，并增加变换频率。1.4时钟脉冲选择方案一：可以直接用矩形波来控制。因CLKJK通过触发器完成二分频，然后Q端接 方案二：ALE JK 经过12NHZK 1/6=2MHz,为晶振的频率是12MHzALE的频率为1MHz.触发器二分频后就是 2.硬件设计 2.1 A/D转换器模块RESPACK-8P2.D/的P2.1l/ pa-j/Aio P2.3/A11 P2.4/A12 P2 5/A13
4、 P2.6/A14 F21 仲d3咱O/RXD P3：-1/TXp P3.2/1 NTD PSINBM.4/TOP3.5/T1P3.6/WRF 7U2INOIN1IN2IN2IN4 mbIN7AIDD AADD BA 0 C ALEMREF _J2L LUV K WSTARTEOCUfl DUT31UTS 口 UT母DUTff OUTGOUT7OUTSOE7_S2191早a15179ftDC006tfTFTTi)3A/D转换电路图(转换经电压比较器后输入到控制电路，IN0模拟量从端口输入，OE。=0=0=0D0D7 口输出，地址码位 ADD、ADD、ADD后从acb ,转换结束EOC转换结束控
5、制信号，EOC=0端输出允许控 制信号，转换启动信号，上升沿将片内寄存器清零，下降EOC=1后。START沿开始A/D转换。时钟信号输入端CLOCK接触发器Q端，把1MHz 的信号作为时钟脉冲输入。2.2单片机模块PCiIiiAtC 用XT*LZPO5AMWiFldAitM 代5出MH=1ElP2JDWPl 2TA IOTHP，M1空PldiS苏P2 8*13PNWIQP17/BH5P-1IXTZP3 BWJ*1 TiTSiXP3P1ZR3 3riWWIMa!甩:丽彳P14PS4HQf 14乃也U四乌疝百*U冷制标图（4）SALE 一R-CI 1R 12.3JK触发器模块图形符号如图（4）,选
6、用89C51单片机，89C51单片机本身的电源电压是5v, 有两种低功耗方式：待机方式和掉电方式。在掉电状态下，其耗电电 流为3mA,在掉电方式下提供约50mA的电流。80C51单片机是8 位单片机，速度较慢，且不能在线编程。在单片机的外部加一个振荡 电路，这个电路有晶振和两个电容组成，晶振两端分别接到两个电容 的一端，两个电容的另一端都要接地。这两个电容串联的容量就是就 等于负载电容，这两个电容选用 33PF的。在P0端口接一个上拉电 阻，增加高电平驱动能力。P0 口输出七段码，P2.0、P2.1、P2.2 口输 出位选码。图（5）JK触发器具有置0、置1、保持、翻转的功能。J=1, K=0
7、时，置1; j=0, K=1时，置0； j=k=0,保持；j=k=i , CLK下降沿到来时翻转。3.软件设计系统软件流程图如下图（6）,其中主要包含这三部分，即信号采样、A/D转换、输出显示。信号采样：先产生启动转换的正脉冲信号，对数据进行采样。A/D转换：对输入数据转换，把数据分取个位、十分位、百分位。输出显示：位选端P2.0、P2.1、p2.2分别显示个位、十分位、百分 位，完成三位显示。开始系统初始 信号采否转换完A/D输出显示 结束 ） 图（6仿真验证与调试4.测试方法4.1。0.00系统对实验进行仿真验证，初始值显示，最大值为5.00 5V1步骤：）接入电源；2）改变滑动变阻器的阻
8、值，观察数码管的显示的变化1-LLILLLlEk LnE廿MM PS JlMlH M XMrJ FC 3 A MJ3UAMS Ml kUM Fil w小心收心罡黄普尊一M西it新4 g”引。醛 wwwll*1 mP工皿*n*x Fi,5F卜n 2m也）最大值图（87初始图（）4.2性能测试仪器直流电源数字万用表4.3实验数据实验数据表表1组别12345678910）仿真（V0.000.290.851.451.852.743.744.354.725.00V）实测（0.000.290.811.421.872.663.674.314.724.97）显示（V0.000.320.881.471.862.
9、763.724.334.735.004.4误差分析）在接入电源时的导1造成本实验的误差可能有以下几点原因：）万用表的接）滑动变阻器可能引起阻值误差；23线可能增加阻值；触不良也有误差。 设计总结及体会 5.最后到在收到任务时，根据要求从总体到部分来仔细分析任务,具体的器材使用，而且对每个组员合理分配任务。在设计时，对每个 模块设计多方案，从中择优选用。硬件部分要注意所加电压不能过大， 否则会烧毁集成块。实际电路焊接时，线路要尽量短、直，便于以后 检查。对于每一点要焊实，不能出现虚焊，不可短路。软件设计要模 块化，语言要尽量简洁程序应采用模块化结构，程序代码简洁，具有 较高执行效率。对于变量的使
10、用，尽可能多的使用局部变量，编写程 序需要不断的修改、整理、优化，以使程序具有较少的代码量，较高 工作效率。这设计让我们学到了很多知识，了解和掌握许多芯片的作 用和功能。通过小组成员的共同努力实验终于出来了， 非常有成就感, 也要感谢老师的悉心指导。附录（一）实物图附录（二）软件程序#include #include #define uint unsigned int#define uchar unsigned char sbit ST=P2A4;sbit OE=P2A5;sbit EOC=P2A6;sbit w_select1=P2A0;sbit w_select2=P2A1;sbit w_
11、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, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80,0x90;uchar code table10 = 0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x
12、6f;/*名称:Delay_1ms()功能：延时子程序，延时时间为1ms * x输入：x( 延时一毫秒的个数)输出：无*/ void Delay_1ms(uint x) uint h,k;/uchar k;for(h = x; h 0; h-) for(k = 20; k0; k-);void DA_change(uchar k) float D_value;D_value=5*k/255;num_1=D_value/1;/取个位值num_2=(D_value-num_1)*10/1;/取小数点后第一位值取小数点后第二位值num_3=(D_value-num_1)*10-num_2)*10/1
13、;/*名称：Display(uchar k)功能：将参数分成十位、个位分别显示*输入：k (键盘数值)*输出：P0 口输出七段码，P2 口输出位选码*void Display。P0 = tablenum_1+0x80; /需显示小数点w_select3=0; Delay_1ms；/w_select3=1;/显示5ms个位消隐P0 = tablenum_2;w_select2=0; Delay_1ms；/w_select2=1;P0 = tablenum_3;/显示5ms小数点后第一位消隐w_select1=0; Delay_1ms；/显示5ms小数点后第二位*名称：Main()功能：主函数*void main(void)uchar Key_Value = 16; /两次读出的键值uchar getdata;whileP2=P2&0xf0;P0=0xff;P3=0xff;ST=0;/产生启动转换的正脉冲信号ST=1;ST=0;while (EOC=0);OE=1;getdata=P0;OE=0;DA_change(getdata);Display( );/没有按键按下，也显示电压值num_1=0,num_2=0,num_3=0;