1、 1 基于单片机的系统设计 题 目 AD 转换 学 院 电子信息工程学院 学科门类 单片机 班 级 指导教师 小组成员 2011 年 12 月 08 日 装 订 线 2 一、 实验目的 （1）学习基于单片机的系统设计； （2）学习单片机电路设计和制版工艺； （3）学会数据采集电路设计； （4）学会 VB 编写上位机，实现和单片机通信； （5）学习单片机的软件设计； 二、实验要求 （1）要求每位同学设计单片机最小系统； （2）每位同学自己设计硬件电路设计和程序编写； （3）每位同学自己完成调试； （4）认真细心的安装焊接。 三、使用的主要器材 （1）单片机，TLC549 及其他元件一套； （2）
2、工具一套; （3）PC 机一台； 四、TLC549 简介 4.1 引脚排列 /CS：片选 低有效 GND：地 VCC：电源 ANALOG IN：模拟信号输入 DATA OUT ：数据串行输出 I/O CLOCK：外接输入输出时钟 REF+：正基准电压输入端， REF+ 大于等于 2.5V 小于等于 Vcc+0.1V REF-：负基准电压输入端，REF+ 大于等于-0.1V 小于等于 2.5V ，切要求 REF+- REF-大于等于 1V 4.2 内部结构 3 4.3 时序分析 TLC549 是 SPI 三总线器件，其时序见上图，当/CS 为高电平时候，AD 正在进行内 部转换，转换时间大概为
3、17us，当/CS 有高电平变为低电平时候，这时候上次的采样转换 结果的最高位 A7 首先出现在 DATA OUT 端，其余 7 位将会在 7 个 I/O CLOCK 的下降沿 时候出现在 DATA OUT 端，并在第 4 个 I/O CLOCK 的下降沿启动采样保持电路，开始采 样模拟输入量，在第 8 个 I/O CLOCK 的下降沿开始保持，这时候，/CS 由低电平变为高 电平， 在其上升沿开始启动 AD 转换， 这时候/CS 需保持 17us， 保证本次的采样转换完成， 然后按上次一样步骤，输出 AD 转换结果和输入模拟采样。 4 五、上位机 5.1 上位机简介 上位机软件通过串口，实现
4、单片机和 PC 机的通信，以简单可视化的窗口，实现对 单片机的监控。本次课程设计采用 VB 编写上位机，VB 拥有功能强大的可视化窗口控件 和串口控件 Microsoft Comm Control 6.0，从而减少了编写上位机的难度。 5.2 上位机思路 应为本次的课程设计要求，只是在 PC 机上通过串口显示电压，那么就不需要上位机 通过串口发送指令，控制单片机。所以，编写上位机时候，我没有编写发送部分的指令。 其次，本次采集的电压，电压范围为 0v5v，为充分利用数码管，我采用了一位整数和 五位小数， 并且在单片机内完成了二进制到 BCD 码的转换。 在编写上位机传送程序时候， 我想发送一针就包括小数和整数， 这样编写单片机发送程序和上位机接收程序， 就会简单， 并且发送的是十进制 BCD，这样就减少了上位机的运算。 下位机思路：
