自动化(二)班罗卿 童伟 张忠 ,AD转换器

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1、湖南人文科技学院课程设计报告课程名称:电子技术课程设计设计题目：计数式8位A/D转换器设计与制作系别：通信与控制工程系专业：自动化班级：0902学生姓名:童伟张忠罗卿学号:094212200942123709421212起止日期:2011年6月6日至2011年6月24日指导教师:李朝鹏王道铸教研室主任：方智文17指导教师评语：指导教师签名：年月日成绩评定项目权重成绩童伟张忠罗卿1、设计过程中出勤、学习态度等方面0.22、课程设计质量与答辩0.53、设计报告书写及图纸规范程度0.3总成绩教研室审核意见：教研室主任签字：年月

2、日教学系审核意见：主任签字：年月日17摘要随着数字电子技术，特别是计算机技术的飞速发展与普及，在现代控制、通信及检测领域中，信号的处理无不广泛地采用了计算机技术能把模拟信号转换为数字信号的电路称为模数转换器简称A/D转换器。A/D转换器要将时间和幅值都连续的模拟量，转换为时间、幅值都离散的数字量.一般要经过取样、保持和量化、编码几个过程一般来说转换时间越短、分辨率越高A/D转换器越好，但在实际中很难同时满足这两个指标。所以我们需要考虑设计要求来确定设计方案。为了简化设计，我们直接采用ADC0809芯片。ADC0809是一

3、种8位的逐次逼近型A/D转较器。但是ADC0809的分辨率不是很精确。我们就利用555定时器、74LS161计数器、电容和电阻构成新的计数器。经测试新A/D转换器的分辨率完全能小于0.1V。并且转换时间也比较快。关键字：逐次比较型，555定时器17目录设计目的5设计要求5前言6实验元器件列表61、设计内容71.1方案一71.2方案二71.3方案对比与选择82、总体设计83、各组成部分的工作原理83.1555定时器83.2计数器SN74LS161CN93.3ADC0809104、PCB的制作104.1protel制图104

4、.2PCB原理图104.3PCB布线图114.4PCB板的制作124.5将各元件安装到PCB板上125、元器件调试125.1555定时器的调试125.2控制电路的调试125.374LS161的调试126、总体调试137、总结与思考13参考文献15附录16PCB制作图形1617计数式8位A/D转换器设计与制作设计目的1.培养学生理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。2.学习较复杂的电子系统设计的一般方法，提高基于模拟、数字等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力

5、，由学生自行设计、自行制作和自行调试。3.进行基本技能训练，如基本仪器的使用，常用元件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。4.培养学生的创新能力。设计要求根据反馈比较原理设计一个8位的A/D转换器，能够将0~5V的直流信号转换为8位二进制数，并且误差不大于0.1V。17前言在人们认识自然、改造自然的过程中，经常需要对各种各样的模拟信号进行量化，因而如何根据不同的模拟信号灵活、快速的转换成合适的数字信号成了现代控制通信及检测技术值得深入研究的课题。不同

6、结构的A/D转换器有各自的特点，在要求转换速度高的场合可选用并行A/D转换器;在要求精度高的情况下，可采用双积分型A/D转换器，也可以选用高分辨率的其他形式A/D转换器。实验元器件列表表1元器件列表元器件名称标号数量555定时器NE555D1计数器SN74LS1611ADC0809CN1发光二极管9电阻1K2电容100PF2可调电阻1K1开关1171、设计内容1.1方案一利用电阻、电压比较器、计数器和优先编码器构成所需A/D转换器。其图如下图所示。图1并行比较型A/D转换器结构图1.2方案二利用555定时器、计数器和AD

7、C0809构成所需A/D转换器。其protel原理图如图2所示。图2Protel原理图171.3方案对比与选择由于考虑到设计要求误差要小于0.1V。方案一虽然转换速度很快，但很难达到这么高的精度。所以我们才用方案二。2、总体设计设计总体框架图如图3所示。图3总体框架图该八位A/D转换器由以下几部分组成：1、模拟电压产生电路2、ADC0809电路3、脉冲产生电路4、控制电路，5、计数电路6、输出电路各个单元电路完成下列功能:1.模拟电压产生电路：在电位器上产生0-5V的待转换电压。2.ADC0809电路:完成模拟信号量化3

8、.脉冲产生电路：产生一个频率较高的方波信号CP，可选用555振荡器。4.控制电路：控制计数电路功能。5.计数电路：进行加计数，输出的数字量进入ADC0809电路变为数字信号。6.输出电路：输出8位分别为Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0，可以用发光二极管显示。最后，将各个电路单元连接起来，就能获得其电路图，其电路图的P