电子技术课程设计报告

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1、电子技术课程设计报告设计课题：数字电压采集显示系统专业班级：_________________学生姓名：_________________指导教师：_________________设计时间：_________________物理与电子工程学院13数字电压采集显示系统一、设计任务与要求1.掌握PCB制板技术、焊接技术、电路检测以及集成电路的使用方法；2.掌握数字采集显示系统的设计，组装与调试方法；3.设计一个数字采集系统，具体要求如下：滑动变阻器把变化的模拟量数据传给ADC0809，由单片机STC89C52控制进行AD转换，其数字量由数码管显示，显示的电压值与输

2、入模拟量偏差在1/10V之内。二、方案设计与论证1.时钟选择方案一：无源晶振12M，提供稳定的时钟信号。方案二：无源晶振11.05926M，提供稳定并且便于计算的时钟信号。结论：由于采用51单片机，需要一个频率稳定精确的时钟信号。两者均采用石英晶体做为振荡器,输出频率稳定，在性价比相等的前提下，11.05926M的晶振所得到的定时时间更便于计算，更精确。所以，选择选择11.05926M的晶振作为晶振源。图1.晶振电路2.数字采集电路选择方案一：ADC0804是8位逐次逼近型A/D转换器，一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成，输入方式为单通道，转换时间约为100µ

3、s，它的非线形误差为±1LSB，电源电压为单一+5V。方案二：ADC0809是8位逐次逼近型A/D转换器。它由一个8路模拟开关、一个地址锁存译码器、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路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换，转换时间约为100µs，它的非线形误差为±1LSB，电源电压为单一+5V。结论：鉴于方案二的在平时的应用中用的比较普遍，并且性能较好，有多个输入通道，故本设计采用方案二的设计。3.显示模块的选择方案一：液晶显示（电路如下所示）方案二：数码管显示（电路如下所示）13结论：利用LCD1602液晶显示，电路简

4、单，且不需要动态显示，程序也相对简单。利用四联体数码管显示，电路相对复杂。但由于做板时1602液晶坏掉改为四联体数码管显示。图2.液晶显示电路图3数码显示电路4.芯片选择方案一:采用AT89C52芯片,该芯片内部有8K的ROM。方案二:采用STC89C52芯片,该芯片内部有8K的ROM,STC89C52系列单片机是宏晶推出的新一代超强抗干扰、高速、低功耗的单片机，这个系列单片机在片内含有FLASH存储器，因此有十分广泛的用途。特别是在便携式、省电和特殊信息保存的仪器中显得更为有用。结论：由于STC89C52系列单片机的ISP在线编程功能优势在于改写单片机存储器的内的

5、程序而不需要把芯片从工作环境中剥离，这是一个强大易用的功能，易于调试和修改，所以本设计采用方案二。三、硬件电路与程序流程设计1.电路设计的总体方框图本设计的硬件电路主要包括以下几个部分：单片机、AD0809数字采集电路、数码管显示电路。STC89C52晶振复位电路AD0809数码管显示滑动变阻器图4.电路设计总体方框图对于硬件电路的各部分：1）单片机使整个设计的核心，用来控制各部分的电路正常工作；2）滑动变阻器获取模拟电压；133）液晶和pc机用来显示温度。2.测量电压的设计模数转换器即A/D转换器，或简称ADC，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常

6、的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义，仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。转换方法:模数转换过程包括量化和编码。量化是将模拟信号量程分成许多离散量级，并确定输入信号所属的量级。编码是对每一量级分配唯一的数字码，并确定与输入信号相对应的代码。（1）ADC0809的内部逻辑结构图5ADC0809的内部逻辑结构    由上图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个

7、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路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存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。13（2）．引脚结构IN0－IN7：8条模拟量输入通道ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。地址输入和控制线：4条    ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，