课程设计---多通道数据采集论文

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1、第 1 页 共 13 页 一.引言 电子课程设计， 是锻炼大学生动手能力的一个绝佳的机会， 为以后走上工作岗位提供一 个很好的锻炼机会。运用自己学到的知识，通过查找资料，制定设计方案，绘制原理图，制 作 PCB 板，焊接元器件，组装调试电路，通过测试电路参数，计算理论与实际的误差，论 证自己的设计方案。遇到问题及时解决问题，从中总结经验与教训，最后写出设计论文。 电子技术日新越益的发展， 各种新型电子器件和集成电路应用越来越广泛， 电子系统功 能越来越强大，电路图也越来越复杂，印刷电路板的走线越来越复杂和精密，以往用手工的 方法绘制电路原理图和设计线路板已经很难适应当前电子工业飞速发展的形势。

2、 所幸的是计 算机的发展和普及较好地解决了这个问题。 目前， 人们可以在计算机上利用各种商品化的软 件对电子线路进行各种有效的分析和设计。课程设计即为电子电路的设计、仿真、安装、调 试、印制电路板的设计。 1.1.内容摘要：内容摘要： 在测量仪器中，数据的采集是必须的，而且数据采集器的好坏直接影响测量仪器的测 量精度。具有一个精度高、转换速度快、性能稳定的数据采集器的测量仪器才能符合测量的 要求。为此，我们设计了多路数据采集系统，此系统主要由 A/D 转换器和单片机构成，A/D 转换器在单片机的控制下完成对模拟信号的采集和转换功能， 最后由数码管显示采集的电压 值。此设计通过调试完全满足设计的

3、指标要求。 2.2.设计任务：设计任务： 1.理解键盘和数码显示器与 MCU 的接口方法； 2.理解模数转换器原理以及与 MCU 的接口方法； 3.编程实现键盘（单键或矩阵键）控制采集通道； 4.采集的电压和通道数显示在 LED 上； 3.方案论证及选择：方案论证及选择： 此设计主要由三大部分组成：单片机最小系统、A/D 模数转换电路和数码管 显示电路。 3.1 单片机系统： 方案一： 采用专用的数字信号处理器（例如 DSP） ，其特点是处理速度快，精度高、效果好，但 此类处理器价格昂贵，市场上少有，不易购买。 方案二： 采用通用的微处理器（如 MCS-51 系列） ；这种处理器的性能优良、价

4、格便宜，容易购 买。 对于要求较高的数字处理场合不适用， 但本系统设计要求不高， 所以本系统采用该方案。 3.2 A/D 模数转换电路： A/D 转换器芯片种类繁多，按其变换原理分类，双积分式、量化反馈式、逐次比较式等 A/D 转换器。 第 2 页 共 13 页 方案一：双积分式 A/D 转换器 双积分式 A/D 转换器是一种间接 A/D 转换技术。首先将模拟电压转换成积分时间，然 后用数字脉冲计时方法转换成计数脉冲数，最后转换成二进制数或 BCD 码输出。因此，双 积分式 A/D 转换时间较长，一般大于 4050ms。但其外接元件少，使用方便，具有极高的 性价比。本设计要求采样频率 fs8kHz（即采样周期 Ts125s）,因此，双积分式 A/D 转换 器转换速度过低，不适合用。 方案二：并行 A/D 转换器 并行式 A/D 转换器是一种转换速度最快、转换原理最直观的 A/D 转换技术。并行 A/D 转换需要大量的低漂移电压比较器，不容易实现，市场难以买到，且价格昂贵。 方案三：逐次比较式 A/D 转换器 这种 A/D 转换器目前种类多、数量大、应用广，且价格便宜，该芯片