单片机课程设计--基于MAX197的并行A、D转换

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1、单片机课程设计题目基于MAX197的并行AD转换系(部)电子与信息工程系班级09级计算机科学与技术专升本（1）班姓名邱菲学号2009222116指导教师陈守满二О一О十二月五日电子与信息工程系单片机课程设计任务书设计题目基于MAX197的并行AD转换已知技术参数和设计要求设计要求：将模拟信号成数字量的过程实现AD转换，写出相应的程序流程图，并写出相应的实现功能语句。设计内容与步骤1选择合适的AD转换器2根据所选的AD转换器设计外围电路以及与单片机的接口电路3编写控制AD转换器实现AD转换的接口程序4课程设计总结设计工作计划与进度安排设计工作4学

2、时实现与调试16学时课程设计总结报告8学时设计考核要求1考勤10%2作品60%3课程设计总结报告30%计算机教研室制2009222116邱菲92009222116邱菲单片机课程设计——基于MAX197的并行AD转换作者：邱菲指导老师：陈守满摘要:在科技发达的今天，单片机已经广泛应用于智能仪表和测控领域中，它被用于实时控制和数据处理。微处理器所加工和处理的信息是数字量，而被测或被控对象的有关参量往往是一些连续变化的模拟量，如温度、流量、速度等。因此，必须将模拟量转换成数字量，以便微处理器进行处理。将模拟量换成数字量的过程称为模拟数字转换（AD转换），使用

3、的转换器件称为AD转换器。关键词:单片机系统；模拟数字转换；智能仪表;数字采集引言单片机的广泛应用，促进了测量仪表和测量系统的自动化、智能化，在这些单片机系中，使用AD芯片来实现AD转换是一个常见的应用。在AD转换系统设计中，设计者的主要任务是根据用户对AD转换通道的技术要求，合理地选择通道的结构并按照一定的技术准则、经济原因，恰当地选择所需的各种集成电路，在硬件设计的同时还必须考虑通道驱动程序的设计，较好的驱动程序可以使同样规模的硬件设备发挥更高的效率。1设计思路硬件上，51单片机和AD器件共同完成主要的功能：软件上，单片机控制AD转换的接

4、口程序是本设计的核心程序。设计系统时，需要着重考虑下面三方面的内容：如何针对系统需求选择进行合适的AD转换器；如何根据所选的AD转换器设计外围电路以及与单片机的接口电路；如何编写控制AD转换器实现AD转换的接口程序。1.1AD转换原理AD转换是一种用来将连续的模拟信号转换成适合于数字处理的二进制的操作，AD转换器的工作原理如图1.1所示。92009222116邱菲数字输出Dn-D0模拟输入基准电压+——+——图1.1AD转换器原理框图由图可以看出，AD转换器的输入有两种：模拟输入信号Vin和基准电压Vref；其输出是一组二进制数。可以认为，

5、AD转换器是一个将模拟信号值编制成对应的二进制码的编码器。1.2AD转换原理AD转换器的种类繁多，性能各异，选择AD转换器件需要考虑器件本身的性能和具体应用要求。下面列出选择AD转换器件的一些参考指标。1.2.1AD转换器位数AD转换器位数的确定，应该从数据采集系统的静态度和动态平滑性这两个方面进行考虑。从静态精度方面来说，要考虑输入信号的原始误差传递到输出所产生的误差，它是模拟信号数字化时产生误差的主要部分。量化误差与AD转换器位数有关，一般把8位以下的AD转换器称为低分辨率AD转换器，9-12位的称为中分辨率AD转换器，13位以上的

6、称为高分辨率AD转换器。10位以下的AD转换器误差较大，11位以上AD转换器并不能对减小误差有太大贡献，但对器件本身的要求却过高。因此取10位或11位是合适的，加上符号位就是11位或12位。对于测量或测控系统，模拟信号都是先经过测量装置，再经过AD转换器转换后才进行处理的，也就是说，总的误差是由测量误差和量化误差共同构成的，因此AD转换器得精度应当与测量装置的精度相匹配。一方面要求量化误差在总误差中所占的比重小；另一方面，必须根据目前测量装置的精度水平，选择合适的AD转换器的位数。1.2.2AD转换器的转换速率AD转换器从启动转换到结束转换，

7、需要一定的转换时间。转换时间的倒数就是转换速率，它是每秒钟完成的转换次数。确定AD转换器的转换速率时，应该考虑系统的采样速率。1.2.3采样/保持器对于一般频率较高的模拟信号都要加采样/保持器；如果信号频率不高，AD转换器的时间短，即采用高速AD器件时，可不使用采样/保持器；采集直流或者变化缓慢的信号时也可不使用采样/保持器。1.2.4AD转换器量程92009222116邱菲有些AD器件提供了不同量程的引脚，只有正确使用，才能保证转换精度。不同量程的输入电压可从不同引脚输入。1.2.5偏置极性有些AD器件提供了双极性偏执控制，当此引脚接地时，信号

8、为单极性输入方式；当此引脚接基准电压时，信号为双极性