数据采集的实现与存储

科学技术学院

SCIENCE & TECHNOLOGY COLLEGE OF

NANCHANG UNIVERSITY

《工程训练》报告

REPORT ON ENGINEERING TRAINING

题目数据采集的实现与存储

学科部、系：信息学科部

专业班级：082电子信息工程

学号：7020908097

学生姓名：葛剑鹏

指导教师：彭岚峰谢芳娟

起讫日期：2010.11.30~2010.12.13

目录

第一章数据采集的实现与存储的概述 (2)

1.1简介........................................................................错误！未定义书签。

1.2基本原理及结构....................................................错误！未定义书签。

第二章设计方案的选择和确定 (3)

2.1电路设计要求和指标 (3)

2.2 电路设计方案确定 (3)

第三章电路图设计..................................................................错误！未定义书签。

3.1各部分电路的设计..................................................错误！未定义书签。

3.2 总电路原理图........................................................错误！未定义书签。

3.3 总电路PCB.............................................................错误！未定义书签。

第四章性能测试与分析和实验总结 (13)

4.１性能测试............................................................错误！未定义书签。

4.２实验总结............................................................错误！未定义书签。

第一章

数据采集的实现与储存的概述

1.1 简介

此电路的作用是采集外接模拟信号，把之转换为数字信号，又可将数字信号转换为模拟信号。其利用ADC0809和 DAC0832为本电路的核心元件，分别实现模数转换和数模转换。用石英多谐晶体振荡器（经过分频）作为时钟脉冲以驱动ADC0809，还外接Z

KH

2脉冲以启

动ADC0809，最终用示波器观测输出的信号并与原外接模拟信号相对比，以此两信号比较为相同波形和频率为测试成功标志。 1.2 基本原理及结构

模拟信号经采样、保持、量化和编码，转化为数字信号，由此实现了模数转换部分；数字量是用代码按数位组合起来表示的，对于有权码，每位代码都有一定的位权。为了将数字量转换成模拟量，必须将每1位的代码按其位权的大小转换成相应的模拟量，然后将这些模拟量相加，即可得到与数字量成正比的总模拟量，从而实现了数模转换。 本实验电路的结构框图如下：

第二章 设计方案的选择和确定

2.1 电路设计要求和指标

1、 利用4MHz 晶振构建石英晶体多谐振荡器，并通过分频得到500KHz 的方波信号（需

预留测试端口）。

2、 在模数的信号输出端接数码管，以观察结果。并且在输出端并上排针，留出端口方

便以后使用。

3、 在模数芯片的时钟信号输入端及START 信号输入端预留测试端。

4、 使用数模芯片恢复模数芯片转换的模拟信号。

5、 在布局完成的基础上完成实物焊接，制作实物时应尽量避免使用跳线。各种功能模

的构成器件尽量紧凑排布。

6、 在制作实物时，电源及地需预留端口出来，以便仪器的测量。 2.2电路设计方案的确定

根据上述设计要求，结合现有元件，利用集成芯片完成具有以上功能的电路。选用AD 转换器实现模数的转换，而知此AD 转换器需要有时钟脉冲的驱动，所以也得构建多谐振荡电路，再由计数器实现分频获得时钟脉冲。数字量的表现可利用数码管，故译码电路也是其

多谐振荡器

模数转换

模拟信号输入

数码显示

数模转换

模拟信号输出

中的一部分。然而，也要恢复出模拟信号。

第三章 电路图的设计

3.1各部分电路的设计

3.1.1 震荡电路

震荡电路的作用是产生脉冲，它是一种无需外加激励信号情况下，能自动将直流电源能源转换成特定频率和幅度的正弦交流信号的电路装置 由于石英晶体具有压电效应，因而外加电压信号频率等于晶片固有机械谐振频率时，晶体表现振动幅度最强；同时当晶片两侧感应出的电荷最多时，外电路中的电流就会最大，表现出一种电谐振现象。所以，我们采用石英晶体构建晶振电路。 右图所示的电路是对称式多谐振荡器的典型电路，

芯片用得是74ls00的四组TTL 与非门中的两组组成两个非门对于74系列的门电路而言，R 的阻值应取在0.5～1.9K 之间。上面电路的优点是结构简单，调节频率方便，但频率稳定度不高。为了提高振荡器的频率

稳定度，往往使用石英晶体多谐振荡器。石英晶体的固有谐振频率十分稳定，当频率为谐振频率f0时，石英晶体的等效阻抗最小，信号最容易通过，而其它频率信号均被衰减掉，

因此振荡电路的工作频率仅决定于石英晶体的谐振频率f 0， 而与电路中的R 、C 数值无关。

3.1.2 0809主电路

1

1

晶振

102C2

Cap 1K R161K R15102

C1

Cap CLK

1

2P5

Header 2

12

3

U8A

SN74LS00N

5

6

4U8B

SN74LS00N