常州工学院学士学位论文目录第一部分设计任务与调研…………………………………………………………31.设计任务………………………………………………………………………………………32.调研……………………………………………………………………………………………33.作品相关………………………………………………………………………………………34.总结……………………………………………………………………………………………9第二部分设计说明……………………………………………………………………111.设计目标……………………………………………………………………………………112.设计思路……………………………………………………………………………………11第三部分设计成果……………………………………………………………………151.作品实物……………………………………………………………………………………152.电路图………………………………………………………………………………………163.程序……………………………………………………………………………………16第四部分结束语………………………………………………………………………20第五部分致谢……………………………………………………………………………21第六部分参考文献……………………………………………………………………22第一部分设计任务与调研1.设计任务设计一个能正确测量模拟电压0-5v，误差<1%，利用ADC0809采样输入的模拟量，转换后的电压值显示在4位数码管上。2.调研在现代检测技术中，常用的高精度数字电压表进行检测，将检测到的数据送入微型计算机系统，完成计算、存储、控制等功能。数字电压表相对于指针表而言读书直观准确，电压表的数字化是将连续的模拟量转换成不连续的离散的数字形式并加以显示。这有别于传统的以指针与刻度表进行读数的方法，避免了读数的视差和视觉疲劳。本文中数字电压表的的控制系统采用AT89C51单片机。A/D转换器采用ADC0809为主要硬件，实现数字电压表的硬件电路与软件设计。该系统的数字电压表电路简单，采用的元件较少，成本低，调节工作可实现自动化，还可以方便进行8路A/D转换的测量，远程测量结果传送等功能。数字电压表可以测量0~5V的8路输入电压值，并在四位LED数码管上轮流显示或单路显示。设计结果能实现相应的功能。3.作品相关A/D转换器是将模拟量转换成数字量的器件，模拟量可以是电压、电流等信号，也可以是声、光、压力、温度、湿度等随时间连续变化的非电的物理量。非电量的模拟量可通过适当的传感器（如光电传感器、压力传感器、温度传感器）转换成电信号。3.1A/D转换器工作原理A/D是把模拟量（通常是模拟电压）信号转换为n位二进制数字量信号的电路。这种转换通常分4步进行：采样→保持→量化→编码。前两步在采样保持电路中完成，后两步在A/D转换过程中同时实现。（1）采样。所谓采样是将一个时间上连续变化的模拟量转换为时间上断续变化的（离散的）模拟量。或者说，采样是把一个时间上连续变化的模拟量转换为一个串脉冲，脉冲的幅度取决于输入模拟量，时间上通常采用等时间间隔采样。采样过程的示意图如图1-1所示。图1-1采样过程的示意图采样器相当于一个受控的理想开关，s(t)=1时，开关闭合，fs(t)=f(t)；s(t)=0时，开关断开，fs(t)=0。如用数字逻辑式表示，即为fs(t)=f(t)·s(t)，s(t)=1或s(t)=0，也可用波形图表示，如图1-2（a）、图1-2（b）、图1-2（c）所示。从波形图可见，在s(t)=1期间，输出跟踪输入变化，相当于输出把输入的“样品”采集下来，所以也可把采样电路称为跟踪电路。图1-2采样器的波形图（2）保持。所谓保持，就是将采样得到的模拟量值保持下来，s(t)=0期间使输出不等于0，而等于采样控制脉冲存在的最后瞬间的采样值，如图1-1（d）所示。保持发生在s(t)=0期间。最基本的采样—保持电路如图1-3所示。它由MOS管采样开关T、保持电容Cb和由运算放大器做成的跟随器三部分组成。s(t)=1时，T导通，vi向Cb充电，vc和vo跟踪vi变化，即对vi采样。s(t)=0时，T截止，vo将保持前一瞬间采样的数值不变。只要Cb的漏电电阻、跟随器的输入电阻和MOS管T的截止电阻都足够大，大到可忽略Cb的放电电流的程度，vo就能保持到下次采样脉冲到来之前基本不变。实际中，进行A/D转换时所用的输入电压，就是这种保持下来的采样电压，也就是每次采样结束时的输入电压。图1-3最基本的采样—保持电路（3）量化和编码。所谓量化，就是用基本的量化电平q的个数来表示采样—保持电路得到的模拟电