PAGE\*MERGEFORMAT382020年4月19日吉林省电子大赛AD转换器设计报告文档仅供参考吉林省大学生电子设计竞赛A/D转换器（B题）9月7日摘要此设计是由输入电压信号（0-5V）、逐次比较型A/D转换器，单片机AT89C51控制单元，数码管显示部分组成。转换原理是在直接A/D转换器中，逐次比较型A/D转换器是当前采用最多的一种。逐次逼近转换过程与用天平称物重非常相似。天平称重过程是，从最重的砝码开始试放，与被称物体行进行比较，若物体重于砝码，则该砝码保留，否则移去。再加上第二个次重砝码，由物体的重量是否大于砝码的重量决定第二个砝码是留下还是移去。照此一直加到最小一个砝码为止。将所有留下的砝码重量相加，就得物体重量。仿照这一思路，逐次比较型A/D转换器，就是将输入模拟信号与不同的参考电压做多次比较，使转换所得的数字量在数值上逐次逼近输入模拟量对应值。它由控制逻辑电路、数据寄存器、移位寄存器、D\A转换器及电压比较器组成，其工作原理如下：电路由启动脉冲启动后，在第一时钟脉冲作用下，控制电路使移位寄存器的最高位置1，其它位置0，其输出经数据寄存器将1000…0，送入D\A转换器DAC0832。DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。D\A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。关键字：逐次比较型，A/D转换器，DAC0832，单片机AT89C51，数码管目录HYPERLINK\l"_Toc"摘要11A/D转换器的原理HYPERLINK\l"_Toc"21.1方案的比较与论证1.2A/D转换器工作原理HYPERLINK\l"_Toc"21.3A/D转换器框图HYPERLINK\l"_Toc".31.4A/D转换器的特点及设计电路图HYPERLINK\l"_Toc"52控制单元的AT89C51原理2.1单片机AT89C51的引脚及工作原理2.2显示部分四位一体共阳数码管原理2.3控制单元的电路原理图3A/D转换电路的仿真与调试分析3.1EWB软件简介HYPERLINK\l"_Toc"83.2电路仿真图4参考文献HYPERLINK\l"_Toc"265附录1A/D转换器的原理1.1方案的比较与论证DAC0832进行D/A转换，能够采用两种方法对数据进行锁存。第一种方法是使输入寄存器工作在锁存状态，而DAC寄存器工作在直通状态。具体地说，就是使和都为低电平，DAC寄存器的锁存选通端得不到有效电平而直通；另外，使输入寄存器的控制信号ILE处于高电平、处于低电平，这样，当端来一个负脉冲时，就能够完成1次转换。第二种方法是使输入寄存器工作在直通状态，而DAC寄存器工作在锁存状态。就是使和为低电平，ILE为高电平，这样，输入寄存器的锁存选通信号处于无效状态而直通；当和端输入1个负脉冲时，使得DAC寄存器工作在锁存状态，提供锁存数据进行转换。根据上述对DAC0832的输入寄存器和DAC寄存器不同的控制方法，DAC0832有如下3种工作方式：⑴单缓冲方式。单缓冲方式是控制输入寄存器和DAC寄存器同时接收资料，或者只用输入寄存器而把DAC寄存器接成直通方式。此方式适用只有一路模拟量输出或几路模拟量异步输出的情形。⑵双缓冲方式。双缓冲方式是先使输入寄存器接收资料，再控制输入寄存器的输出资料到DAC寄存器，即分两次锁存输入资料。此方式适用于多个D/A转换同步输出的情节。⑶直通方式。直通方式是资料不经两级锁存器锁存，即CS*，XFER*，WR1*，WR2*均接地，ILE接高电平。此方式适用于连续反馈控制线路和不带微机的控制系统，不过在使用时，必须经过另加I/O接口与CPU连接，以匹配CPU与D/A转换。引脚分布图由于它的转换速度快，因此选择DAC0832。1.2A/D转换器工作原理在直接A/D转换器中，逐次比较型A/D转换器是当前采用最多的一种。逐次逼近转换过程与用天平称物重非常相似。天平称重过程是，从最重的砝码开始试放，与被称物体行进行比较，若物体重于砝码，则该砝码保留，否则移去。再加上第二个次重砝码，由物体的重量是否大于砝码的重量决定第二个砝码是留下还是移去。照此一直加到最小一个砝码为止。将所有留下的砝码重量相加，就得物体重量。仿照这一思路，逐次比较型A/D转换器，就是将输入模拟信号与不同的参考电压做多次比较，使转换所得的数字量在数值上逐次逼近输入模拟量对应值。n