数字显示仪表第4.3章 AD转换
ad芯片转换后波形
ad芯片转换后波形
AD芯片，也称为模数转换器，是将模拟信号转换为数字信号的关键组件。
其转换过程涉及将连续的模拟信号转换为离散的数字值。
这个过程并非瞬间完成，而是需要一定的时间，这个时间取决于AD芯片的转换速率。
转换后的波形取决于输入信号的特性和AD芯片的设计。
对于低频输入信号，其波形可能接近原始的模拟信号，而对于高频信号，由于AD转换的限制，可能会出现失真或混叠现象。
此外，AD芯片的分辨率也是影响波形的一个重要因素。
高分辨率的AD芯片能够提供更精确的数字表示，从而更准确地重建原始信号。
为了更好地理解AD芯片转换后的波形，建议在实际应用中，根据具体的AD芯片型号和输入信号特性进行测试和分析。
这有助于理解转换过程，优化系统性能，并确保获得理想的输出波形。
简言之，AD芯片的转换是一个复杂的过程，受多种因素影响。
了解这些因素是设计有效、高性能的模拟数字转换系统的关键。
毕业设计-基于STC12C5A60S2单片机的数字温湿度计设计
东莞理工学院本科毕业设计毕业设计题目：温湿度控制器学生姓名：学号：系别：专业班级：指导教师姓名及职称：刘华珠高级工程师起止时间：2011年11月—— 2012年6月摘要本论文介绍了一种以单片机STC12C5A60S2为主要控制器件，以PT100，SHT15分别为温，湿度传感器。
本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
硬件电路主要包括控制器，测温湿控制电路和显示电路等。
控制器用带有AD转换的单片机，温度传感器PT100，湿度传感器采用SHT15，显示电路采用1个8位共阴极LED数码管，用锁存器是显示效果更好。
测温湿控制电路由温湿度传感器和预置温湿度值比较报警电路组成，当实际测量温湿度值大于预置温湿度值时，发出报警信号（发光二极管点亮）而且使外电路驱动（继电器动作）。
软件部分主要包括主程序，测温湿度子程序，显示子程序和按键子程序等。
本次设计采用的SHT15湿度传感器包括一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件，并与一个14位的A/D器以及串行接口电路在同一芯片上实现无缝链接，从而具有超快响应，抗干扰能力强，性价比高等优点。
而且PT100在要求的范围内线性度很好。
关键词：温度测量, 湿度测量，温度算法，PT100，SHT15ABSTRACTThis paper presents a new design of digital thermometers and hygrometer. It includes a main control device-microcontroller STC12C5A60S2 and a temperature and humidity sensor. This design includes hardware and system software .The hardware design includes a main controller circuit, Temperature and Humidity measurement and control circuits and show circuit. Main controller uses SCM STC12C5A60S2，temperature sensor uses PT100，and humidity sensor uses SHT15，Show circuit is a total of eight circuits using digital LED of the Altogether. Driver show circuit uses atches (74573). Temperature and Humidity control circuit includes the temperature and humidity sensor and preset temperature and humidity values compared alarm circuit. When the actual measurement of temperature or humidity values is greater than the preset temperature or humidity values, the alarm signal (Light emitting diode is lit) is sent. And output circuit will be sent(Relay action) .The major software includes the main routines, temperature and humidity routines, show routines and digital-to-analog routines.The humidity sensor (SHT15) in this design includes a capacitive polymer sensing element for power consumption makes it the ultimate choice for even relative humidity and a band gap temperature sensor. Both the most demanding applications are seamlessly coupled to a 14bit analog to digital converter with a 14 and the A / D, as well as serial interface circuits in the same chip on the realization of a Gap link to a super-fast response, anti-interference capability and cost-effective advantages.And PT100 within the required range linearity is very good.The design of digital thermometers and hygrometer with STC12C5A60S2 and PT100 and SHT15, not only has a simple external circuit, but also has a high-precision measurement.KEY WORDS: temperature measurement, humidity measurements, PT100，SHT15目录前言 (1)一设计任务要求和温湿度计的发展史 (1)1.1 设计任务及要求 (1)1.2 设计温湿度计的依据和意义 (1)1.3 温度计的发展史 (2)1.4 湿度计的由来 (3)1.5 露点意义 (3)二设计任务分析及方案论证 (4)2.1 设计总体方案及方案论证 (4)2.2 元器件的选择 (5)2.2.1 主控制器芯片 (5)2.2.2 温湿度传感器 (7)2.2.3 驱动显示电路 (8)2.3 温湿度测量的方法及分析 (9)三硬件电路的设计 (10)3.1 主控制电路和测温湿控制电路 (10)3.2 驱动显示电路 (12)四软件设计及分析 (13)4.1 SHT15传输时序和指令集]7[与测温模块 (13)4.1.1通讯复位时序 (13)4.1.2启动传输时序 (14)4.1.3 数据传输和指令集 (14)4.1.4湿度的测量时序 (15)4.1.5 输出转换为物理量 (15)4.1.6 SHT15的DC特性 (17)4.2 程序流程图 (19)4.3 程序的设计 (20)4.3.1 SHT15的初始化程序 (20)4.3.2 毕业设计.c是主函数，做了温度的算法 (26)4.3.3 AD转换子程序 (35)4.3.4 LED显示子程序 (36)4.3.5 软件在硬件上的调试分析 (45)结论 (46)参考文献 (47)致谢 (48)附录 (48)引言温度与湿度与人们的生活息息相关。
数显仪表的原理及应用知识
数显仪表的原理及应用知识1. 数显仪表的概述数显仪表是一种能够以数字形式显示各种参数的仪表。
它通过采集外部信号并经过AD转换后，将信号转换为数字形式并显示在数字显示屏上。
数显仪表广泛应用于工业控制、电子测量、自动化设备等领域。
2. 数显仪表的工作原理数显仪表的工作原理可简述为以下几个步骤： - 采集信号：数显仪表通过传感器等装置采集外部信号，如温度、压力、电压等。
- 信号调理：采集到的模拟信号需要进行调理处理，通常包括滤波、放大、补偿等。
调理后的信号能够更好地适应数显仪表的测量范围。
- AD转换：调理后的信号经过模数转换电路，将模拟信号转换为数字信号。
AD转换器通常利用门电路、比较器等进行信号的量化处理。
-数字显示：经过AD转换后的数字信号将通过数字显示驱动电路控制数字显示屏进行显示。
3. 数显仪表的应用领域数显仪表在各个行业的自动化系统中有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：3.1 工业自动化控制在工业自动化控制系统中，数显仪表可用于显示和监控各种物理量，如温度、压力、流量等。
它能够实时显示参数数值，并通过数字通讯接口与PLC等设备进行通讯，实现远程监控和控制。
3.2 电力系统监测数显仪表广泛应用于电力系统监测领域，用于显示电网的电压、电流、功率因数等参数。
它可以帮助电力系统运维人员及时掌握电网运行状态，实现对电力系统的稳定运行和故障检测。
3.3 环境监测数显仪表在环境监测领域中扮演着重要角色，可以用于监测空气质量、湿度、光照强度等环境参数。
通过数显仪表的显示，人们可以直观地了解到环境的变化，并有针对性地采取措施。
3.4 实验室仪器在科学研究和实验室中，数显仪表被广泛用于显示实验数据和测量结果。
它能够以数字形式准确显示实验结果，并具备较高的精度和稳定性，为科学研究提供重要支持。
4. 数显仪表的特点数显仪表相比于传统的指针仪表具有以下几个特点：•数字显示：数显仪表通过数字显示屏直接以数字形式显示各种参数，减少了读取误差，提高了可读性。
(完整版)基于51单片机数字电压表的毕业设计论文
甘肃畜牧工程职业技术学院毕业设计题目：基于51单片机的简易数字电压表的设计系部：电子信息工程系专业：信息工程技术班级：学生姓名：学号：指导老师：日期：目录毕业设计任务书 (1)开题报告 (2)摘要 (6)关键词 (7)引言 (8)第一章AD转换器 (9)1．1AD转换原理 (9)1．2 ADC性能参数 (11)1．2．1 转换精度 (11)1．2．2. 转换时间 (12)1．3 常用ADC芯片概述 (13)第二章8OC51单片机引脚 (14)第三章ADC0809 (16)3.1 ADC0809引脚功能 (16)3.2 ADC0809内部结构 (18)3.3ADC0809与80C51的接口 (19)3.4 ADC0809的应用指导 (20)3.4.1 ADC0809应用说明 (20)3.4.2 ADC0809转换结束的判断方法 (20)3.4.3 ADC0809编程方法 (21)第四章硬件设计分析 (22)4.1电源设计 (22)4.2 关于74LS02，74LS04 (22)4.3 74LS373概述 (23)4.3.1 引脚图 (23)4.3.2工作原理 (23)4.4简易数字电压表的硬件设计 (24)结论 (25)参考文献 (26)附录 (27)致谢 (29)毕业设计任务书开题报告摘要随着我国现代化技术建设的发展，电子检测技术日新月异,本此设计基于80C51单片机的一种8路输入电压测量电路，该电路采用ADC0809 A D转换元件,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, 可以测量0～5V的电压值,并在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示。
所用的元件较少,成本低,调节工作可实现自动化。
还可以方便地进行8路AD转换量的测量,远程测量结果传送等功能。
With the construction of modern technology, electronic detection technology advances, the 80C51 microcontroller for this design is based on an 8-input voltage measurement circuit that uses ADC0809 A D conversion components, digital voltage meter . The system's digital voltmeter circuit is simple, can measure the voltage 0 ~ 5V, and the four turns on the LED digital display or a single select Show. Fewer components used in low cost, regulation work can be automated. You can also easily 8 A D conversion volume measurement, remote measurement transferfunctions.数字电压表单片机 AD转换 AT80C51Digital voltmeter microcontroller A D conversion AT80C51数字电压表简称DVM，它是采用了数字化测量技术，把连续模拟量（直流输入电压）转换成不连续，离散的数字形式加以现实的仪表。
SFC操作手册
SFC操作⼿册SFC操作⼿册（STS103型）⽬录第⼀章SFC概述1.1说明1.2STS103物理性能及功能描述1.3导线连接1.4STS103/SFI通讯⽅式第⼆章STS103的安装1.5STS103总貌1.6键盘功能1.7显⽰功能1.8提⽰字符定义1.9功能键数据输⼊1.10组态键数据输⼊第三章STS103的操作1.11总貌1.12上电1.13诊断及SFC信息1.14命令键序列及显⽰1.15⽤变送器作电流源1.16变送器导线拆除第四章ST3000压⼒变送器1.17总貌1.18导线连接1.19启动1.20组态1.21输出校验1.22操作1.23⾃诊断及SFC提⽰信息1.24故障清除第⼀章SFC 概述1.1 说明⼿持终端SFC 是⼀个电流驱动装置，它提供了操作者与HONEYWELL 智能仪表之间对话的两种通讯⽅式（ANANLOG&DE ）操作者可通过它输⼊数据到SFC （智能仪表）的微处理器，也可以就收从SFC 来的数据。
● ST3000压⼒变送器、● STT3000温度变送器● MangeW3000磁性流量计●SCM3000你可以⽤STS103来1. 选择通信⽅式——ANALOG 或DE （模拟或数字⽅式）2. 组态——输⼊所需操作参数（如LRV 、URV 等）3. ⾃诊断——诊断错误并显⽰错误信息4. 校验——对SFC 进⾏校验5. 显⽰——对组态数据及操作参数等6. 检测——检测输出回路操作校验及清除故障1.2 STS103物理性能及功能设计STS103显⽰有两⾏，每⾏16个字符，为液晶显⽰，有⼀个键盘，各键功能如下： 1）⽩⾊NUM/ALPHA 是STS103的数字/字母输⼊选择器2）⿊⾊此键允许某些键执⾏第⼆功能其右上⽅插⼊字符在字母输⼊⽅式下使⽤3) 此键可以取消现⾏功能并返回初始状态，ON 显⽰或否定回答的功能是在LCD 上显⽰问题或结果4) NOV -VOL ⽤于写⼊/设定或是执⾏指令，⽽NON-VOL 第⼆功能是⽤来⽤SFC 永久性存储器输⼊数据5）----- ⽤于字符⽅式下输⼊字符6）------输⼊字符或数字7）DE READID键显⽰仪表编号，有模拟仪表中也可读出基本数据，第⼆功能读出DE⽅式SFC数据库信息8）SCR PAD数字⽅式时输⼊⼩数字，字母⽅式时输⼊空格第⼆功能⽤于显⽰SFC⾼速缓冲器中数据9）当输标志名ID或在⾼速缓冲器状态使⽤时，字符⽅式时输⼊“/”，数字⽅式时“-”，组态时可输⼊“+”或“负”10)组态SFC参数及特性11)显⽰SFC阻尼时间12)选择⼯程单位13SFI的量程下限14SFI的量程上限15从多个测量值中选择当前PV值。
基于51单片机-PCF8591数字电压表课程设计
课程名称：微机原理课程设计题目：数字电压表ﻬ摘要单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
单片机由运算器,控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机(最小系统）,和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。
概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
它最早是被用在工业控制领域。
其中我们用于学习用的最多的是SＴＣ89C5２单片机，ＳTC89C52是ＳTＣ公司生产的一种低功耗、高性能ＣMOS8位微控制器,具有８K在系统可编程Flash存储器。
STC８9Ｃ52使用经典的MＣS-51内核,但也做了很多改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。
STC89C52具有8k字节Ｆlash，５12字节RAM,3２位I／O口线,看门狗定时器,内置4KB EE ＰROM，ＭAX810复位电路，３个１6位定时器/计数器,4个外部中断,一个7向量4级中断结构,全双工串行口。
本设计就是以单片机SＴC89C52为核心，附以外围电路,实现数字电压表的功能，并运用软件Proteｕs进行仿真来得到实验结果。
关键词：STC89Ｃ５2单片机、仿真、中断、数字电压表、数码管显示ﻬ目录一、任务要求ﻩ错误!未定义书签。
1.1 设计任务ﻩ错误!未定义书签。
1．２设计要求ﻩ错误!未定义书签。
1．３发挥部分 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
1.4 创新部分 ........................................................................................... 错误!未定义书签。
基于FPGA的ADC采集系统的设计_毕业设计论文
基于FPGA的ADC采集系统的设计摘要基于FPGA在高速数据采集方面有单片机和DSP无法比拟的优势，FPGA具有时钟频率高，内部延时小，全部控制逻辑由硬件完成，速度快，效率高，组成形式灵活等特点。
因此，本文研究并开发了一个基于FPGA的数据采集系统。
FPGA的IO口可以自由定义，没有固定总线限制更加灵活变通。
本文中所提出的数据采集系统设计方案，就是利用FPGA作为整个数据采集系统的核心来对系统时序和各逻辑模块进行控制。
依靠FPGA强大的功能基础，以FPGA作为桥梁合理的连接了ADC、显示器件以及其他外围电路，最终实现了课题的要求，达到了数据采集的目的。
关键词FPGA A/D转换AbstractFPGA is better than microcontroller and DSP in high speed data acquisition, FPGA has higher internal clock frequency, smaller delay than DSP,and all the control logic of FPGA is completed by hardware, FPGA has fast speed, high efficiency, and so on. Therefore, this paper introduces and develops a data acquisition system which is based on FPGA.The I/O pin of FPGA can be defined yourself without fixed limit,it’s very flexible. This design of data acquisition system use FPGA as the data acquisition system core to control the timing and the logic control module. Relying on the powerful function of FPGA, FPGA can connect ADC, display devices and other peripheral circuits, finally we can achieve the requirements of the subject, and the purpose of the data collection。
模拟式显示仪表
(3) 新型显示仪表
特点：涉及微处理技术、新型显示技术、记录技 术、数据存储技术和控制技术，把信号检测处理、 显示、记录、数据存储、通讯、控制、复杂数学 运算等多个或全部功能集合于一体
4.1 模拟式显示仪表
方式：利用标尺、指针、曲线等方法
组成：信号变换、放大环节、磁电偏转机构及指示 记录机构
特点：工作可靠、价格低廉，能够反映和记录测量 值的变化趋势
缺点：结构较复杂， 读数不够直观，测量速度不够 迅速，测量重现性不好
(2) 数字式显示仪表
功能：直接用数字量显示或以数字形式记录打印被 测变量值的仪表。可以和多种传感器配合测量、显 示各种工艺参数，并且可以进行巡回检测、越限报 警及实现生产过程自动控制。
面向对象的设计
• 面向对象的设计（Object Oriented Design，OOD），是根据OOA中确定的类 和对象，设计软件系统，以作为面向对象 的编程的基础。整个设计过程分为系统设 计和对象设计。
• 系统设计过程包括：
– 系统分解 – 确定并发性 – 设计人机交互子系统 – 设计任务管理子系统 – 设计数据管理子系统
• 对象间的相互联系和相互作用过程主要通过消 息机制得以实现。对象之间并不需要过多的了 解对方内部的具体状态或运动规律。面向对象 的类是封装良好的模块，类定义将其说明（用 户可见的外部接口）与实现（用户不可见的内 部实现）显式地分开，其内部实现按其具体定 义的作用域提供保护。类是封装的最基本单位。 封装防止了程序相互依赖性而带来的变动影响。 在类中定义的接收对方消息的方法称为类的接 口。
面向对象的模型
• 模型是对实体的特征和变化规律的一种 表示或抽象，即把对象实体通过适当的 过滤，用适当的表现规则描绘出的模仿 品。该模型主要关心系统中对象的结构、 属性和操作，它是分析阶段三个模型的 核心，是其他两个模型的框架。
mck-z-i数显表说明书()
---设置键； ---移位清零键； ---增加键； ---减少键；
2.2 按键操作说明 名称
操 设置键 作 移位清零键 键
增加键 减少键
内容
在测量状态下，按设置键后输入对应的密码进入相关的参数设置，再按该键 可进入下一项参数设置，完成相关的组别参数设置后按该键返回
在测量状态下，按该键实现清零操作；在设置状态下，按该键可实现闪烁位 移位
4.2.2 通信参数设置举例 通信方式 RS 设置：
在测量状态下，按 键，显示窗口前两位显示 ，后两位显示密码。按 和
键将后两位设置为第二组参数通信参数的密码：12，进入通信参数设置界面，按 键进入通信方式 设置，按 和 键选择需要的通信方式后按 进入下一项参数 设置，其他的通信参数设置方法类似；设置完所有第二组通信参数后按 保存第二组 通信参数并返回到正常测量状态。
MCK-Z-I 型
高精度智能显示控制仪 使用说明书
皖字 03000023
性能稳定、可靠；测量准确、直观；传感器非线性补偿功能 与各种具有线性输出特性的传感器配套 多种报警方式选择、继电器控制输出 自动/手动清零、峰值记忆 串行 RS-232/485 双向通信、打印接口 输入电源 220V/50Hz 或 24VDC 外行尺寸（长×宽×高） 160mm×135mm×80mm 标准插装机箱
4.3.2 显示与测量参数设置
零点跟踪时间 Zt：当测量值在零点跟踪范围内超过该跟踪时间，显示值自动归零， 当该时间设置为 0 或零点跟踪范围为 0 时，零点跟踪功能关闭；
零点跟踪范围 ZM：当测量值在零点跟踪范围内超过零点跟踪时间，显示值自动归 零，当零点跟踪时间设置为 0 或零点跟踪范围为 0 时，零点跟踪功能关闭；
检测类型 TPE: __连续检测模式； __峰值检测模式,适用于断裂等检测。
高教版《模拟电子技术基础(第五版)课程讲义复习要点第4章教案3(4.3.3-4.3.4)
iE1 I
iE2
VT3
E I
RE
RB2
－VEE
思考：恒流源的恒定电流I如何求取？对差模输入信号， E点电位=？分析电路时，调零电位器RP如何处理？
讨论一
若uI1=10mV，uI2=5mV，则uId=？ uIc=？
uId uI1 uI2
uIc
uI1
2
uI2
uId=5mV ， uIc=7.5mV
⑤共模抑制比
注意：只要是单出电 路，不管输入方式如 何，如果有共模输入 信号，Ac的分析方法
KCMR
Ad Ac
Rb rbe 2(1 )Re
2 Rb rbe
完全相同。 总结四种
Re
Ac
KCMR
性能越好 电路特点
4.3.4 改进型差分放大电路
一、 问题的提出
如何提高共模抑
若电路参数理想对称，则对于双出电路
2 Rb rbe
②输入电阻
Ri=2(Rb+rbe)
③输出电阻
Ro=Rc
④共模放大倍数
因为双入电路无共模输入信号， 所以一般不必求Ac。
双端输入单端输出问题讨论：
Ad
1 2
(Rc∥RL ) Rb rbe
Ri 2(Rb rbe )，Ro Rc
（1）T2的Rc可以短路吗？ （2）什么情况下Ad为“＋”？ （3）双端输出时的Ad是单端输出时的2倍吗？
制比？
Ac=0，KCMR=∞
对于单出电路
Ac
uOc uIc
Rb
(Rc // RL ) rbe 2(1 )Re
若Re=∞，则 Ac=0， KCMR=∞
调零电位器 实现0入0出
二、 恒流源差分放大电路的实现
多路高速adc方案
多路高速ADC方案概述多路高速ADC（Analog-to-Digital Converter）方案是指针对需要同时采集多个模拟信号并将其转换为数字信号的应用场景所设计和实现的方案。
在很多领域，如无线通信、医疗设备、机器人和仪器仪表等领域中，需要对多个信号进行实时采集和处理。
因此，多路高速ADC方案变得非常重要。
本文将介绍多路高速ADC方案的基本原理以及常见的设计和应用。
多路高速ADC原理多路高速ADC方案的基本原理是将多个输入模拟信号经过采样和转换，转换为数字信号进行处理。
它主要包括以下几个关键步骤：1.采样：采样是将连续的模拟信号转换为离散的样本值，通常使用模拟开关或采样保持电路来完成。
采样率需要根据信号频率和需要的精度来确定，通常以每秒采样次数（Samples per Second，SPS）来表示。
2.AD转换：模拟-数字转换器（ADC）将采样后的模拟信号转换为数字信号。
根据使用的ADC器件不同，可以将模拟信号转换为不同的数字编码方式，如二进制码、格雷码等。
3.数据处理：将数字信号进行处理，如滤波、放大、校正等。
根据具体应用，可能还需要进行数字信号的数字滤波、调制解调、时域分析等操作。
4.输出：将数字信号转换为对应的输出形式，如数字显示、数据存储、通信传输等。
多路高速ADC设计方案选择合适的ADC器件在设计多路高速ADC方案时，选择合适的ADC器件非常重要。
常见的ADC器件有逐次逼近型（Successive Approximation，SAR）ADC、ΔΣ型（Delta-Sigma，ΔΣ）ADC和高速平行型（High-Speed Parallel，HSP）ADC等。
•SAR ADC：逐次逼近型ADC采用比较器和逐次逼近寄存器来实现AD 转换，具有较高的抗噪声性能和较低的功耗，适合用于低功耗和较低采样率的应用。
•ΔΣ ADC：ΔΣ型ADC采用ΔΣ调制器和数字滤波器来实现AD转换，具有较高的精度和动态范围，适合用于精密测量和高精度的应用。
ad转换器实验内容
ad转换器实验内容实验目的：本实验主要是为了让学生了解AD转换器的基本原理和操作方法，通过实验掌握AD转换器的使用技巧和应用范围，提高学生的实际动手能力和实验操作能力。
实验器材：1. AD转换器2. 电源3. 示波器4. 信号发生器5. 多用表实验原理：AD转换器是将模拟信号转换成数字信号的一种设备。
它是将模拟量信号按照一定规律进行采样，经过量化处理后，将其转换成数字信号输出。
在此过程中需要用到电压比较器、采样保持电路、计数器、数字显示等元件。
实验步骤：1. 连接电路：将AD转换器与电源、示波器、信号发生器以及多用表连接好。
2. 调节示波器：将示波器调节至合适的状态，以便观察信号变化。
3. 设置信号发生器：根据需要设置合适的频率和幅度。
4. 测量输出：通过多用表测量输出结果，并记录下来。
实验注意事项：1. 在操作过程中要注意安全问题，尤其是在使用高压电源时更要谨慎。
2. 操作前要检查设备是否正常，以确保实验的准确性和安全性。
3. 在调节示波器时，要注意避免过度调节，以免影响实验结果。
4. 在测量输出时，要注意多次测量并取平均值，以提高测量的准确性。
实验结果分析：通过本次实验可以得到AD转换器的输出结果，并通过多用表进行测量和记录。
在分析结果时需要考虑信号发生器的频率和幅度对输出结果的影响，以及AD转换器的精度和误差等因素。
实验结论：通过本次实验可以得到AD转换器的输出结果，并了解其基本原理和操作方法。
同时还可以掌握一些AD转换器的使用技巧和应用范围。
这对于学生提高实际动手能力和实验操作能力具有重要意义。
单片机ad转换的原理
单片机ad转换的原理
单片机AD转换的原理是根据输入电压的大小，通过一定的电路和算法将其转换为对应的数字信号。
其基本流程如下：
1. 参考电压的选择：首先需要确定一个参考电压，用于将输入电压映射到数字量。
单片机通常提供一个内部或外部的参考电压源，可以选择适合应用需求的参考电压。
2. 采样保持电路：在转换开始之前，需要对输入电压进行采样并保持其值稳定。
这通常通过一个采样保持电路来实现，它会将输入电压的瞬时值转换为一个持续的电压供给转换电路。
3. 转换电路：转换电路通常是由一组比较器、计数器和控制逻辑组成。
在采样保持电路稳定后，转换电路开始工作。
它以参考电压为基准，将输入电压与一系列离散的电压级别进行比较，然后确定输入电压所对应的数字值。
4. 输出数字信号：转换电路根据比较结果，将对应的数字值输出，通常以二进制形式表示。
这个数字信号可以与其他单片机模块进行数据传输、处理和控制。
需要注意的是，AD转换存在一定的精度和分辨率，即能够准
确表示输入电压的范围和精度。
根据单片机型号和应用需求的不同，AD转换的位数（最高位数）和精度（有效位数）会有
所不同。
XK3102D使用手册
b)皮重值:由数字键键入(可选择)；
c)下限值:由数字键键入(可选择)；
d)欠量值:由数字键键入(可选择)；
e)超量值:由数字键键入(可选择)；
f)上限值:由数字键键入(可选择)；
g)累计及次数:由操作进行累加。
同时可在代码设置中对时钟进行更改、调整。
5
a)代码设置的进入可以有两种方式
f)仪表电源附近接有感性负载用电设备，如电铃等。
2.1.2最好的工作条件为室温20℃，湿度为50％RH。
2.1.3本仪表电源接地极必须确保良好接地（接地电阻小于4Ω）且不得与其他用电设备共地。
2.1.4请不要将传感器信号线与电力电缆一同铺设。
2.1.5供电电源应稳定在AC187V~242V，50Hz±1Hz，否则需加装电源净化稳压设备。
注：如果仪表显示“no Id”,表示仪表内无此车号/皮重值，您可以：
a)放弃调出车号/皮重值，返回称重状态。
b)重新确认要调出的车号/皮重值。
4.4
a)在正常称重状态下，按下〖清除〗键，以保证皮重值为零。
仪表显示毛重值：
b)按下〖存贮〗键，用数字键输入要清除的车号（例如车号1234）,仪表显示：
c)
a)按下〖存贮〗键，仪表显示：
b)按下〖清除〗键，仪表显示：
c)
（ⅰ）如果确要清除所有的车号/皮重值，可按下〖确认〗键后，返回正常称重状态。
（ⅱ）如果不清除所有的车号/皮重值，可按下〖清除〗键后，返回正常称重状态。
第五章
5.1
本仪表有能力存储50组代码设定值,每个代码可以有一个六位数的代码号。
每组代码由以下七部分组成:
3.3.2清除皮重
在称重状态下,可以通过〖清除〗键,或当“空秤”标志点亮时，按下〖去皮〗键清除皮重。
AD4401称重控制仪说明书
目录第一章概述第二章说明2.1数/模转换模块2.2数字模块2.3一般性说明2.4附件2.5前面板2.6后面板第三章安装和接线3.1 工作环境3.2 电源3.3 传感器第四章操作4.1 操作方式4.2 操作步骤4.3 设定目标值第五章校准5.1 概述5.2 实际校准5.3 调校相关参数5.4 校准出错信息5.5 初始化第六章基本功能6.1 相关功能6.2 称重控制部分6.3 输入控制6.4 输出控制6.5 标准输出第七章称重控制7.1 称重控制7.2 程序控制模式7.3 自动程序模式7.4 批量称重的补充说明7.5 检测称重7.6 比较称重7.7 自动打印7.8 自动累积7.9 空中量自动补偿7.10 模糊自动补偿第八章接口8.1 控制输入/输出8.2 设定点8.3 标准输出第九章选件9.1 OP-01 并行BCD码输出9.2 OP-03 RS-422/-485 接口9.3 OP-04 RS-232C输入/输出9.4 OP-05 设定值单元9.5 OP-07 模拟输出第十章维护10.1 检查模式10.2 初始化第十一章参数表11.1 一般功能11.2 调校功能附录外形尺寸AD-4401OP-05第一章概述AD-4401是一种小型称重仪表，具有高性能的A/D转换和其他通用功能，它有以下特点友好的盒式设计●小巧的面板尺寸（138+1.0/-0*68+0.7/-0）易于安装●前面板可防止水溅高性能A/D转换●高速取样，100次/秒●高分辨率，1/16000●高灵敏度，0.3μV/D数字变化范围●在无负载的状态下，可检测出mv/v的输入值●可直接读出传感器输出信号（mv/v）,便于安装和维修●如果承受实际负载时出现故障不必重新校秤灵活的数字滤波器可适应不稳定环境●优良的振动消除性能●适用范围广，可用于高速斗式秤和台秤两级显示随时监测皮重、最终称重、累积称重值八种称重方式适用范围广不用PLC控制的斗称系统依靠一套完整的称重控制●内置卸料控制●检测装载和卸料时间●空中物料补偿功能选用RS-232C/422/485（选件）可利用前面板键或外部拇轮开关设定目标值输入/输出控制提供了适用于各种系统的输入/输出终端功能选项基于自动补偿模糊控制的漏斗称具有高速，高精度的特点第二章说明2-3一般性说明总体说明2-4附件2-5前面板主显示区七位七断显示器，显示毛重、净重等值。
(说明书正文)HJB课设
1绪论数字电压表简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量（直流输入电压）转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
传统的指针式电压表功能单一、精度低，不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，其精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC进行实时通信。
本系统用单片机AT89S51构成智能化数据采集和电压监控系统,具有精度高、速度快、性能稳定和电路简单且工作可靠等特点,具有很好的使用价值。
目前，由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力。
本课设用ADS7825制成数字电压表可以测量0～5V的输入电压值，ADS7825进行模数转换然后送给单片机处理，用数码显示器进行测量结果的显示。
以便于与其它设备进行数据交换，便于实现智能化控制。
该系统以单片机为核心具有如下功能：1）能对2-4v范围变化的模拟信号进行连续采样（模拟信号中有尖峰脉冲干扰和50Hz工频干扰）和实时数字显示，采样频率为10Hz，保存最近的50个连续采样值；2）当采样值小于2v时第1个报警灯闪烁，大于4v时第2个报警灯闪烁；3）能对存在的系统误差进行线性插值校正；4）能和上位机进行串行通信，根据上位机的要求随时将采样数据上传；5）能产生占空比为20%幅度为5v的50Hz脉冲波供外设用。
本章重点对它的硬件和软件部分进行详细介绍2方案设计2.1A/D采样模块的选择方案一：利用ADS7825芯片来进行A/D转换，，它是4通道，16位模数转换器，由单一5V电源供电，数据采样及转换时间不超过25us，它的最大优点就是数据可以并行输出，又可串行输出，所以转换速度比较快，使用也很方便。
方案二：MAX197是一种单电源，工作电压为5V，并行12位A/D转换器，其采样速率可以达到100ksps，采样有效动态范围可增至16位。
具有8个采集通道，可独立设置多种输入范围：±10V、±5V、0V至10V或0V至5V，且任何通道的故障都不影响其他通道的变换结果。
重力传感器说明书
图 2-1 外形尺寸
(1)U 表示上限输出有效指示灯。
(2)M 表示中限输出有效指示灯。
(3)D 表示下限输出有效指示灯。
(4)ENT 键：进入标定；设置数据及参数项时作为确认键。
(5)SET 键：进入参数设置；设置参数项时作跳过键。
(6)
键: 设置数据时作为上加键。
(7)
键： 设置数据时作右移键。
第三章 操作说明…………………………………………………………..13 3.1 进入设置 SETUP...............................................................................13 3.2 进入标定 CALIB............................................................................... 15 3.3 功能表................................................................................................ 16 3.3.1 标定菜单......................................................................................... 16 3.3.2 设置菜单.......................................................................................... 17
4
1.1 开箱检查
第一章 产品使用须知
开箱时，请仔细确认：运输中是否有破损现象；本设备的型号、规格是否与您的
TP700系列无纸记录仪,多路温度记录仪说明书
目录一、概述1二、功能特点2三、技术指标4四、安装与接线及外形结构6五、仪表运行及操作9六、仪表参数设置及通讯协议20七、软件使用说明27八、故障分析与排除30--一、概述触控数据记录仪以其丰富的显示画面、灵活的操作方式以及强大的记录、运算、控制和管理功能，在各行各业中获得了极其广泛的应用。
本产品吸纳了各种国内外数据记录仪的优点，应用最新的显示技术、微电子技术、数据存储和通讯技术，是一款功能齐全、操作方便、精确可靠、高性价比的产品。
本产品配置丰富，有蓝屏和彩色两种显示屏。
可以接收多种类型的直流电流、电压和电阻信号，实现温度、湿度、压力、液面、流量、成分以及力、力矩、位移等物理量的显示、记录、越限监控、报表生成、数据通讯、信号变送以及流量累计等功能。
本产品主要由触控液晶屏、按键、ARM微处理器为核心的主板、主电源、外供变送器电源、智能通道板、大容量FLASH等构成：可配备不同类型的智能通道板，根据应用要求选择。
内置大容量FLASH，可通过U盘快速将FLASH中的数据转储到计算机中。
内置的FLASH的容量为70M字节，8通道时若20秒记录一次可记录865天，最快1秒记录一次所有通道的数据。
数字显示界面、棒图显示画面、实时曲线画面、追忆曲线画面追忆曲线读数光标功能。
测量、显示基本误差：±0.2% F·S可参数设置多点报警功能。
--二、功能特点本产品显示信息量大、界面友好、操作简单，下面是主要功能特点：不需要笔和纸记录，日常维护工作量非常小，运行费用低；采用高亮度触控彩色TFT液晶屏，CCFL背光、画面清晰；采用ARM微处理器，可同时实现多路（仪器内部最高64路信号采集、记录、显示和报警；采用70MB大容量的FLASH 闪存芯片存贮历史数据，掉电永不丢失数据；全隔离万能输入，可同时输入多种信号，无需更换模块，直接在仪器上设置即可；显示工程量数据的数值范围更宽可显示6位数值：-999，99~1999.99；可以参数设置、显示工程位号，工程单位，有流量累积；具有闪动报警显示，同时指示各路通道的下下限、下限、上限、上上限报警；8路继电器报警输出（订做产品）；显示精度高，基本误差为±0.2% F·S；内置GB2312汉字库，使用全拼输入法输入；支持外接微型打印机，手动打印数据、曲线，自动定时打印数据，满足用户现场打印的需求（订做产品）；配备标准USB2.0接口。
SK2105仪表说明书
-I-
徐州市申克测控机电设备有限公司
4．2 主菜单 2 ------------------------------------------------------------ 14 4.2.1 显示 ---------------------------------------------------------------- 14 4.2.2 选择累计单位 ------------------------------------------------------- 14 4.2.3 零点死区 ----------------------------------------------------------- 14 4.2.4 设定显示流量缓冲时间 ----------------------------------------------- 14 4.2.5 秤数据 ------------------------------------------------------------- 15 4.2.6 设置最大秤容量 ----------------------------------------------------- 15 4.2.7 选择秤分度 --------------------------------------------------------- 15 4.2.8 自动零点跟踪 ------------------------------------------------------- 15 4.2.9 远程累计输出分度 --------------------------------------------------- 15 4.2.10 定义速度信号形式 -------------------------------------------------- 16 4.2.11 校准数据 ---------------------------------------------------------- 16
ad转换工作原理
ad转换工作原理
AD转换的工作原理是通过将模拟信号转换为数字信号的过程。
它通常由三个主要的步骤组成：采样、量化和编码。
首先是采样，也就是以固定的时间间隔从模拟信号中获取一系列数据点。
这些数据点表示了模拟信号在特定时间点上的幅值。
采样频率决定了采样点的数量，同时也决定了转换的精度和带宽要求。
接下来是量化，即将每个采样点的模拟信号值映射到一组离散的量化电平上。
这一步骤将连续的模拟信号转换为离散的数字表示。
量化过程中，模拟信号被划分为固定间隔的量化电平，并按照最接近的量化电平将其映射。
最后是编码，将量化后的信号转换为二进制数字表示。
常用的编码方法有二进制编码、热编码和格雷码等。
编码过程将量化的离散信号转换为二进制形式，以便能够在数字系统中进行处理和存储。
通过这三个步骤，AD转换将模拟信号转换为数字信号，使得
数字系统可以对信号进行处理、存储和传输。
这种转换过程在许多领域中得到广泛应用，如通信、音频处理、图像处理等。
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因此由节点D分出去的两路支路电流必相等,则有
1 23 I3 = I3 = I R = 4 I R 2 2
同理可以得出：
R-2R倒T形电阻网络D/A转换器
1 22 I2 = I2 = I3 = 4 IR 2 2
1 21 I1 = I1 = I 2 = 4 I R 2 2
1 20 I 0 = I 0 = I1 = 4 I R 2 2
1U REF 15
R/2 电压比较器
3 模数转换器
并行比较型A/D转换器真值表
输入模拟电压 寄存器状态 （编码器输入） Q 6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 数字量输出 （编码器输出） d2 d1 d0
uI
当DI=1时，表示相应的Ii流向IO1,
IO1
VREF = 4 D3 2 3 + D2 2 2 + D1 2 1 + D0 2 0 2 R
运算放大器和T形网络中各支路电阻、反馈电阻组成反 相求和运算电路。可得输出电压为：
VREF uo I O1 R f 4 R f N 10 2 R
锁 存 器
编 0 码 0
1 器 1 1
1 0 0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 0 0 0 0
1 1 1 0 0 0 0 0
1 1 1 1 0 0 0 0
1 1 1 1 1 0 0 0
1 1 1 1 1 1 0 0
1 1 1 1 1 1 1 0
7 6 5 4 3 2 1 0
1 1 1 1 0 0 0 0
(9/15)V
(7/15)V (5/15)V
010 2 = 2/8V
001 1 = 1/8V 000 0 = 0V
(3/15)V
最大量化误差 = = (1/8)V
001 1 = 2/15V (1/15)V 000 0 = 0V 0 最大量化误差 = /2 = (1/15)V
3 模数转换器
Dn d n 1 2 n 1 d n 2 2 n 2 d 1 2 1 d 0 2 0 d i 2 i
i 0
n-1
uo DnU REF d n 1 2 n 1 U REF d n 2 2 n 2 U REF d 1 2 1 U REF d 0 2 0 U REF d i 2 i U REF
t
经量化后的信号幅值均为的整数倍。 在量化过程中会产生误差，称为量化误差。 思考：最大量化误差为多少？
A / D转换器
方式二：四舍五入量化方式 取两个离散电平中的相近值作为量化电平。
0V≤vI＜1/16V 则量化为0=0V；
vI/V
1
1/16V≤vI＜3/16V 则量化为1=1/8V；
……
13/16V≤vI＜15/16V 则量化为7=7/8V。
物体
并行比较型A / D转换器
刻度是什么？ 是一系列的标准电压 如何实现？ 用电阻分压的办法
并行比较型A / D转换器
8V
R 7V R 6V R 5V R 4V R 3V R 2V R 1V R
用电阻分压形成7个标准电压。
并行比较型A / D转换器
被量物体？ 模拟输入电压vi 如何比较？ 模拟信号比较器
7/8 6/8 5/8 4/8 3/8 2/8 1/8 0
15/16 13/16 11/16 9/16 7/16 5/16 3/16 1/16 t
量化误差为1/2=1/16V 在实际的ADC中，大多采用舍入量化方式。
A / D转换器
编码
量化后的幅值用一个数值代码与之对应，称为编码，这 个数制代码就是A/D转换器输出的数字量。
A / D转换器
几种常见的A/D转换器
1.基于DAC的A/D转换器
（1）计数型A/D转换器
（2）逐次比较型A/D转换器
2.并行比较型A/D转换器（闪烁ADC） 3.双积分型A/D转换器 4.Σ—Δ型A/D转换器
并行比较型A / D转换器
8 7 6
同时与各个刻度 比较
5
4
尺子
3 2 1
5＞L ＞ 4 量化为4
取样保持电路及输出波形
①在采样脉冲S(t)到来的时间τ 内，VT导通，UI(t)向电容C充电，假 定充电时间常数远小于τ ，则有：UOC为保持电容，运算放大器为跟 场效应管VT为采样门，电容 (t)＝US(t)＝UI(t)。－－采样
随器，起缓冲隔离作用。 ②采样结束，VT截止，而电容C上电压保持充电电压UI(t)不变，直到 下一个采样脉冲到来为止。－－保持
取样过程
输 入 模 拟 信 号
采样脉冲 采 样 输 出 信 号
f s 2 f max
A / D转换器
采样定理：为了不失真地恢复原始信号，采样频率至 少应是原始信号最高有效频率的两倍。 vI(t)
0 t
vS
0 t
TS
vI’ (t)
0 t
3 模数转换器
模拟信号经采样后，得到一系列样值脉冲。采样脉冲宽度 τ 一般是很短暂的，在下一个采样脉冲到来之前，应暂时保持 所取得的样值脉冲幅度，以便进行转换。因此，在取样电路之 后须加保持电路。
R
9U REF 15
C4 － + R C －3 + R C －2 + R C －1 + R C －0 + CP
量化单位为 Δ =(2/15)UREF
量化误差为
d1 &
ui
7 U REF 15
|ε
max|=
(1/15)UREF
5 U REF 15
电压比较器
3U REF 15
U+≥U-时，Ci＝1；
U+＜U-时，Ci＝0。
d0 (LSB) 输入 Dn d1 uo 或 io
…
dn－1
(MSB)
D/A
输出
原理
数模转换器
D/A转换器一般由数码缓冲寄存器、模拟电子开关、 参考电压、解码网络和求和电路等组成。
参考电压 n位数字 量输入 模拟量 输出
数码缓冲 寄存器
n位数控 模拟开关
解码网络
求和电路
n 位D/A转换器方框图
数字量以串行或并行方式输入，并存储在数码缓冲寄 存器中；寄存器输出的每位数码驱动对应数位上的电子开 关，将在解码网络中获得的相应数位权值送入求和电路； 求和电路将各位权值相加，便得到与数字量对应的模拟量。
1. 并行比较型A/D转换器
UREF R
13U REF 15
C －6 + C5 － +
1D C1 FF7 1D C1 FF6 1D C1 FF5 1D C1 FF4 1D C1 FF3 1D C1 FF2 1D C1 FF1 寄存器 编码器 & & d0 & & & d2
R
11U REF 15
量化电平依据有舍有 入划分为7个电平。
当V+大于V-时，VO输 出高电平；当V+小于V-时， VO输出低电平
V+ V-
+ -
VO
并行比较型A / D转换器
如何同时比较？
8V
每个电压刻度使用一个比较器。
0 0
R R R R R R R R
7V 6V 5V 4V 3V 2V 1V
+ + + + + + + -
0 0 0 1 1 1 1
Vi=4.32V Vi=3.68V
1 1 0 0 1 1 0 0
1 0 1 0 1 0 1 0
Vi
并行比较型A / D转换器
需要几个比较器？ 2N-1个比较器。
转换一次需要多少时间？
1个时钟周期（TCP）。
划分量化电平的两种方法
模拟 电平 二进制 代表的 代码 模拟电平 模拟 电平 二进制 代码 代表的 模拟电平
(8/8)V (7/8)V (6/8)V (5/8)V (4/8)V (3/8)V (2/8)V (1/8)V 0
主要电路形式
3 模数转换器
一、A/D转换器的基本工作原理 A/D转换是将模拟信号转换为数字信号，转换过程通 过取样、保持、量化和编码四个步骤完成。 模拟量输入 数字量输出
VI
采样
保持
量化
编码
DO
3 模数转换器
1.取样和保持ห้องสมุดไป่ตู้
取样（也称采样）是将时间上连续变化的信号，转换为时 间上离散的信号，即将时间上连续变化的模拟量转换为一系列 等间隔的脉冲，脉冲的幅度取决于输入模拟量。
3 模数转换器
0.5 0.27≈0.3 0
0.41≈0.4 0.12≈0.1 t
D8 D 7 D6 D5 D 4 D3 D2 D1 （a） 样 本 量化级 二进制编码 样本 量化级 二进制编码 D D11 D D22 D D33 D D44 D D55 D D66 D D77 D D88 1 1 0001 0001 0100 0100 0111 0111 1101 1101 1111 1111 1101 1101 0110 0110 0011 0011 （b） 编码信号 编码信号
若取Rf=R,则D/A转换后的输出电压表示为:
VREF uo N10 4 2
同理,当Di为n位的二进制数,则相应 R-2R 倒T 形电阻 网络也有n个节点,则D/A转换后的输出电压为:
VREF uo N10 n 2
将输入的每一位二进制代码按其权值大小转换成相应 的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，则所得的总模 拟量就与数字量成正比，这样便实现了从数字量到模拟量 的转换。
A / D转换器
量化 量化：将采样—保持后的信号幅值转化成某个最小数量单 位（量化间隔，用表示）的整数倍。 量化过程分为以下两个步骤： （1）确定量化间隔：