【毕业设计】利用AD转换设计一个室温温度计

这样便于转换器采集数据。

模数转换电路设计是美国国家半导体公司生产的工艺通道，位逐次逼近式转换器。

其内部有个通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通路模拟输入信号中的个进行转换。

是目前国内应用最广泛的位通用芯片。

主要特性路输入通道，位转换器，即分辨率为位。

具有转换起停控制端。

转换时间为时钟为时，时钟为时单个电源供电课程设计说明书第页共页模拟输入电压范围，不需零点和满刻度校准。

工作温度范围为摄氏度低功耗，约。

内部结构和外部引脚的内部结构和外部引脚分别如下两图所示。

内部各部分的作用和工作原理在内部结构图中已目了然，在此就不再赘述，下面仅对各引脚定义分述如下路模拟输入，通过根地址译码线来选通路。

转换后的数据输出端，为三态可控输出，故可直接和微处理器数据线连接。

位排列顺序是为最高位，为最低位。

模拟通道选择地址信号，为低位，为高位。

地址信号与选中通道对应关系如表所示。

正负参考电压输入端，用于提供片内电阻网络的基准电压。

在单极性输入时双极性输入时，分别接正负极性的参考电压。

地址锁存允许信号，高电平有效。

当此信号有效时，三位地址信号被锁存，译码选通对应模拟通道。

在使用时，该信号常和信号连在起，以便同时锁存通道地址和启动转换。

转换启动信号，正脉冲有效。

加于该端的脉冲的上升沿使逐次逼近寄存止，重新从头开始转换器清零，下降沿开始转换。

如正在进行转换时又接到新的启动脉冲，则原来的转换进程被中。

课程设计说明书第页共页内部结构框图外部引脚图图转换结束信号，高电平有效。

该信号在转换过程中为低电平，其余时间为高电平。

该信号可作为被查询的状态信号，也可作为对的中断请求信号。

在需要对个模拟量不断采样转换的情况下，也可作为启动信号反馈接到端，但在刚加电时需由外电路第次启动。

输出允许信号，高电平有效。

当微处理器送出该信号时，的输出三态门被打开，使转换结果通过数据总线被读走。

在中断地址选中通道课程设计说明书第页共页工作方式下，该信号往往是发出的中断请求响应信号。

工作时序与使用说明图的工作时序图用单片机控制时，多数采用查询和中断控制两种方式。

查询法是在单片机把启动命令送到之后，执行别的程序，同时对的状态进行查询，以检查变换是否已经完成，如查询到变换已结束，则读入转换完毕的数据。

中断控制是在启动信号送到之后，单片机执行别的程序。

当转换结束并向单片机发出中断请求信号时，单片机响应此中断请求，进入中断服务程序，读入转换数据，并进行必要的数据处理，然后返回到原程序。

这种方法单片机无需进行转换时间管理，效率高，所以特别适合于变换时间较长的。

本设计采用查询方式进行数据收集。

由于片内无时钟，故运用提供的地址锁存使能信号经触发器二分频后获得时钟。

因为信号的频率是单片机时钟频率的，如果时钟频率为，则信号的频率为，经二分频后为，与时钟频率的典型值吻合。

由于具有三态输出锁存器，故其数据输出引角可直接与单片机的总线相连。

地址码引脚分别与地址总线的低位相连，以选通中的个通道。

采用单片机的地址总线最高位作为的片选信号。

并将的和脚连在起，以实现在锁存通道地址的同时启动课程设计说明书第页共页转换。

启动信号由单片机的写信号和经或非门而产生。

在读取转换结果时，用单片机的读信号和经或非门加工得到的正脉冲作为信号去打开三态输出锁存器。

编写的软件按下列顺序动作令，并用的组合指定模拟通道的地址执行条输出指令，启动转换然后根据所选用的是查询中断等待延时三种方式之的条件去执行条输入指令，读取转换结果。

是个路位逐次逼近的转换器。

的转换时间为。

在启动命令后，便执行个固定的延时程序，延时时间应略大于的转换时间延时程序结束，便执行数据读入指令，读取转换结果。

我们只用了其路转换，参考电压，即位数字量对应即。

所以用起来很方便。

是带有路模拟开关的位转换芯片，所以它可有个模拟量的输入端，由芯片的三个引脚来选择模拟通道中的个。

三端分别与的相接。

地址锁通信功能时，经常采用串行通信口工作方式，外接移位寄存器来实现静态显示。

动态显示方式对多位显示器的动态显示，通常都时采用动态扫描的方法进行显示，即逐个循环点亮各位显示器。

这样虽然在任时刻只有位显示器被点亮，但是由于间隔时间较短，且人眼具有视觉残留效应，看起来与全部显示器持续点亮样。

为了实现显示器的动态扫描，除了要给显示器提供的输入之外，还要对显示器加位选择控制，这就是通常所说的段控和位控。

因此多位显示器接口电路需要有两个输出口，其中个用于输出位控信号另个用于输出段控信号，其连接图如图。

课程设计说明书第页共页图显示电路表七段段选码表显示字符共阴极段显示字符共阴极段灭课程设计说明书第页共页软件设计主程序设计工作流程首先在模拟信号转换开始初期延时段时间微秒，延时完成后数据肯定已经转换完毕。

转向数据存储程序，最后再到显示程序，本设计使用的是串入并出形式的显示方法。

要求正确的显示温度值。

完成次温度采集显示程序后，要延时秒，使的数据显示稳定，如果延时时间过短，温度值会在跳跃的临界点闪烁。

然后转向温度采集并循环显示程序。

工作流程图如下图主程序流程开始数据显示转换数据的处理延时转换完成继续等待选择第通道延时转换时间课程设计说明书第页共页存储空间定义安排用于存放转换结果，分别存储显示用的三位数据如下表表存储空间定义表用于存放转换结果温度值十位数部分温度值个位数部分小数点的处理温度值小数位部分模块程序设计转换测量程序转换的常用方法有计数式转换，逐次逼近型转换，双积分式转换，④变换型转换。

在这些转换方式中，记数式转换线路比较简单，但转换速度较慢，所以现在很少应用。

双积分式转换精度高，多用于数据采集及精度要求比较高的场合，如位，位或位等，但速度更慢。

逐次逼近型转换既照顾了转换速度，有具有定的精度，这里选用的是逐次逼近型的转换芯片。

采用延时控制的方式实现，不浪费时间，效率较高。

其流程图如下课程设计说明书第页共页图转换测量程序显示程序显示工作于静态显示方式时，各位的共阴极连接在起接地每位的段选线分别于个位的锁存输出相连。

般称之为静态显示，是由于显示器中的各位相互。

而且各位的显示字符经确定，相应锁存器的输出将维持不变，直到显示另个字符为止。

本实验采用串入并出的静态显示方式。

利用通信号串行输出。

在实际应用中，多位显示时，为了简化电路，在系统不需要通信功能时，采用串行通信口工作方式，外接移位寄存器来实现静态显示。

课程设计说明书第页共页图显示子程序程序设计指向首地址读取判断单元显示电压十位数部分显示电压个位数部分小数点显示电压小数部分显示开始程序课程设计说明书第页共页启动转换读数存数启动转换等待转换完毕至少模数数据转换数据的静态显示数据转换数据转换把中的数给标度变换格度将标度变换结果的整数部分进行码转换将十位数送显示缓冲单元指向缓冲单元下地址将个位数送显示缓冲单元标度转换结果小数部分处理实现三格度课程设计说明书第页共页送显示缓冲单元静态显示子程序串入并出指向缓存区首地址将整数位数给利用表格计算十位七段数码管的段码将段码结果送入指向缓存区下地址将个位数给利用表格计算个位七段数码管的段码将段码结果送入指向缓存区下地址将小数给利用表格计算小数位七段数码管的段码将段码结果送入最后位清零课程设计说明书第页共页，小数位数显示所有位检测后顺序执行个位数显示个位数后置小数点，课程设计说明书第页共页，十位数数显示转换所需时间课程设计说明书第页共页为使数据显示稳定延时秒课程设计说明书第页共页总结作为名通信的大三学生，我觉得做单片机课程设计是很有意义的，而且也是必要的。

在做这次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计资料了。

为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的实际资料是十分必要的，也是必不可少的。

其次，在这次课程设计中，我们运用了以前学过的专业课知识，如仿真汇编语言模拟和数字电路知识等。

虽然过去我从未应用过他们，但在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又收获。

最后，要做好个课程设计，就必须做到在设计程序之前，对所用单片机的内部结构有个系统的了解，知道该单片机有哪些资源要有个清晰的思路和个完整的软件流程图在设计程序时，不能妄想次将整个程序设计好，反复修改不断改进是程序设计的必经之路要养成注释程序的好习惯，这样为资料的保留和交流提供了方便在设计中遇到的问题要记录，以免下次遇到同样的问题。

在这次的课程设计中，我真正的意识到，在以后的学习中，要理论联系实际，把我们所学的理论知识用到实际当中，学习单片机更是如此，程序只有在经常写与读的过程中才能提高，这就是这次课程设计的最大收获。

课程设计说明书第页共页参考资料肖洪兵跟我学用单片机北京北京航空航天大学出版社，赵晓安单片机原理及应用天津天津大学出版社，何立民单片机高级教程第版北京北京航空航天大学出版社，陈伟人单片微型计算机原理与应用北京清华大学出版社，徐爱钧智能化测量控制仪表原理与设计第二版北京北京航空航天大学出版社，吴金戌单片机实践与应用北京清华大学出版社，张国勋缩短采样程序时间的种方法，高峰单片微型计算机与接口技术北京科学出版社，课程设计任务书学年第二学期专业电子信息工程学号姓名课程设计名称单片机原理及应用课程设计设计题目利用转换设计个室温温度计完成期限自年月日至年月日共周设计依据当用计算机来构成数据采集系统时，所经采集的外部信号往往是温度压力声音和位移等连续变化的模拟量，而计算机能处理不连续的数字量，因此，必须用模数转换器即转换器将模拟信号变成数字量后才能送入计算机进行处理。

本课题学生重点从与的扩展连接及应用方面，要求作出深入设计与研究，以为即将到来的工程设计与科研打下良好基础。

二要求及主要内容设计重点是应用单片机和转换器设计个室温温度计的规则要求给出相应不同的电路设计，对器件选择，线路连接，有较深入地分析探讨。

实验仪上电位器提供模拟量输入，编程序将模拟量转换成数字量。

了解芯片转换性能及编程方法，了解单片机数据采集方法。

要求最终正确无误地完成全部软件设计，并具有定先进性，给出进步提高性能的深入分析，对电路设计也应提出建设性意见并写出合格的课程设计论文，圆满完成各项任务。

三途径和方法硬件电路坄计应用系统设计晶振电路，上电