基于单片机的数模转换设计

目录

1、系统方案.......................................... - 3 -

1.1、方案比较与选择............................... - 3 -

1.1.1、单片机选择与论证........................ - 3 -

1.1.2、显示器件选择与论证...................... - 3 -

1.1.3、键盘形式选择与论证...................... - 4 -

1.1.4排阻形式选择与论证........................ - 4 - 2理论分析与计算 ..................................... - 8 -

2.1、D/A转换器的主要技术指标......................... - 8 -

1．分辨率......................................... - 8 - 2．转换精度....................................... - 8 - 3．输出电压（或电流）的建立时间（转换速度） ...... - 8 - 4. 温度系数

2.2 数模转换器

2.2.1权电阻网络DAC的原理分析..................... - 9 -

3、电路与程序设计.................................. - 11 -

3.1.1、总体框图设计........................... - 11 -

3.1.2、显示电路............................... - 11 -

3.1.3、权电路................................. - 12 -

3.1.4、按键电路............................... - 13 -

3.1.5、驱动电路............................... - 14 -

3.1.6、输出电路

3.1.7、总电路................................. - 16 -

3.2、程序流程图............................... - 17 -

3.2.2、液晶显示子程序流程图................... - 18 -

3.2.3、输出电路程序流程图..................... - 19 -

4、测试方案与测试结果........................ - 20 -

4.1、测试方案.................................... - 20 -

4.2、测试结果与测试分析.......................... - 20 - 附录................................................ - 21 - 附录1：电路原理图................................ - 21 - 附录2：源程序 ................................... - 21 -

1、系统方案

1.1、方案比较与选择

1.1.1、单片机选择与论证

方案一：AT89C51单片机。AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS８位单片机，片内含4k字节的可反复擦写1000次的只读程序存储器（PEROM）和128字节的随机存取数据存储器（RAM），片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元。

方案二：C8051F060单片机。C8051F060芯片是由Cygnal公司生产的，集成有高速、流水线结构的CIP-51内核，具有内置RAM，2个16位1Msps的ADC，芯片自身带有CAN总线控制器、59个I/O口。它是高度集成的芯片，减少了外围器件，进而降低了系统硬件设计的复杂性。

基于对功能齐全性的考虑，和本次设计的要求我们运用方案一。

1.1.2、显示器件选择与论证

方案一：数码管。数码管显示能在低电压、小电流条件下驱动发光，能与CMOS、ITL电路兼容。发光响应时间极短(<0．1μs)，高频特性好，单色性好，亮度高。体积小，重量轻，抗冲击性能好。寿命长，使用寿命在10万小时以上，甚至可达100万小时。但显示功能有限，只能显示数字和个别字母。

方案二：液晶显示器。液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，显示质量高。其接口都是数字式

的，和单片机系统的接口更加简单可靠，操作更加方便。功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其它显示器要少得多。

方案三：阴极射线管显示器。此种显示器图像色彩丰富，还原性好，有丰富的几何失真调整能力。但不能长期暴露在磁场下，会磁化或损坏，不能让强光直射，会降低发光效率，不能在高温下使用，工作性能和使用寿命会大打折扣。

基于对显示器功能的稳定性和齐全性考虑，我们采用方案二。1.1.3、键盘形式选择与论证

方案一：独立式按键。独立按键的输入线较多，结构复杂，一般适用于按键较少，操作速度较高的场合。

方案二：行列式键盘。行列式键盘由行和列线交叉组成，一般适用于按键较多的场合。使用2×2矩形键盘，这样键盘模块仅使用8根线与处理器相连，节省了系统资源。

由于我们功能比较少，矩形键盘占用电路板位置较大，因此选择方案一。

1.1.4排阻形式选择与论证

方案一：多个单个电阻。个数多，接线困难，误差大。且浪费资金。

方案二：排阻。数量少，接线容易，价格便宜。

由于本次试验本身对接线要求就高，所以采用方案二。