1. 研究目的与意义
背景:在信息时代,信息技术不断繁荣发展,信息技术已渗透到多领域、多方面。在仪器仪表、自动控制领域中,需要采集现场的多路模拟量,如电流、电压、温度、气压和湿度等。而模数转换器就是将这些现场采集的模拟量转换成数字量,传送到计算机中。方便计算机进行数据处理,并直观的反映和呈现在我们面前。本文就是在此背景下,研究模数转换集成电路的基本原理。包括采样电路、模数转换器接口电路设计和接口程序的编写。通过学习熟悉国内主流单片内部模数转换器的性能及技术参数,并以宏晶stc单片机为例研究单片机内部数模转换器的应用。
目的:通过本篇论文的研究和讨论,基本了解模数转换器的基本构成。采样电路的设计思路和设计电路图。目前国内主流单片机内模数转换器的性能及接口技术。并了解不同模数转换器的相关参数的要求和应用领域。以宏晶stc单片机为例,基本熟悉其采样电路的设计思想,接口电路的设计和接口程序的编写。了解一个完整模数转换器的设计、制作的过程,以及所需的一些电子元器件。并能够掌握相关物理仪器、仪表的使用和显示的数据的物理意义。基本掌握目前国内主流单片计内部数模转换器的设计思想。
意义:在信息时代的今天,模数转换在多领域、多方面应用广泛。集成模数转换的单片机较专用的模数转换芯片便宜,同时也能按照通过编写相应的编程达到不同的目的的效果。但在其精度上却不及专用的模数转换芯片。在一些特殊场合(耐高温、防干扰、高速等),集成模数转换芯片就不再适用了。通过本篇论文有助于增加对模数转换器的进一步了解。对目前国内主流单片的内部的数模转换器的性能及接口技术的研究。能够更快的赶上信息时代的步伐。同时,在参考别人的设计的采样电路、接口电路等。通过对比,能够基本掌握目前主流的设计思想,并思考分析这样设计的优缺点。使能够更好的掌握单片机内部数模转换器的性能、技术参数以及使用的领域。
2. 研究内容和预期目标
1、单片机指令和程序:单片机语言可以是汇编,也可以是高级语言(c语言)。单片机指令和程序是单片机内部数据传送的一中手段。
2、接口技术:单片机与外设之间的连接方法。使外设和单片机之间能够交互数据信息。
3. 研究的方法与步骤
1、stc数据手册:宏晶stc手册是由宏晶电子出版的关于其stc系列单片机的内部结构的详细介绍。包括对其工作电压、定时器的个数、时钟周期、以及其采用的封装和其使用的场合等。阅读宏晶stc数据手册主要是为了找一款自带adc的单片机。
2、stc12c5a60s2:这是一款自带adc的stc单片机。具有一个时钟/机器周期8051、超强加密、高速、高可靠、低功耗、超低价、强抗静电和强抗干扰等优点。采用双列直插40引脚封装。(详见宏晶stc12c5a60s2使用手册)
4. 参考文献
1.童诗白.模拟电子技术基础.第2版.北京:高等教育出版社,1988
2.阎石.数字电子技术基础.第4版.北京:高等教育出版社,1998
3.徐叔华,程退安,姚万生.单片微型机原理与应用.第2版.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1997
5. 计划与进度安排
2014年12月30日-2015年6月21日
1.前期准备(2022.12.30)与导师见面,听导师介绍毕业设计总体情况,布置查阅文献资料任务。
2.第一周(2022年3月2日-3月6日)导师下达毕业论文任务书,再次向学生讲授所选设计题目的状况和要求等。
