stc单片机实验报告.docVIP

接口实验报告 题 目： 基于单片机的电压采集系统设计 院 （系）： 电子工程与自动化学院 专 业： 仪器仪表工程 学生姓名： 王明飞 学 号： 指导老师： 李 智 职 称： 教 授 2011年 7月10日 一 实验目的 本实验的功能是利用单片机控制AD7862实现模拟的电压的采集，同时利用串口与PC机进行通信对数据进行处理并显示结果。 通过应用Altium Designer 6软件掌握电路板的原理图绘制及PCB板的生成，通过Keil uVision2软件编写并调试单片机的下位机程序，利用Microsoft Visual C++ 6.0编写上位机界面以显示数据处理结果。 二 电路的硬件电路设计 1、原理框图 实验原理结构框图如图1。首先模拟电压信号经过AD7862进行模数转换，单片机按AD7862的时序读取转换结果，然后转换结果送入数据缓冲区通过串口线传送送到PC机，在PC机对接受到的数据进行处理，最终电压数值可以在上位机界面上显示。 图1 系统设计原理结构框图 2、AD7862简介 AD7862是AD公司推出的12位AD转换芯片，具有以下主要特点： a)4通道模拟输入，2路同时转换； b)4μs转换时间，250ksps采样速率； C)选择模拟量输入范围：±1OV(AD7862—10)； d)高速12位并行总线输出； e)内部提供+2.5V参考电压或者由外部提供参考电压： f)单一电源+5V 图2 AD7862的引脚图 图3 AD7862采样读取典型工作时序 图3是其典型的转换时序图。AD7862通过多路选择控制信号A0可以对输入模拟通道进行选择。当A0=0时，AD7862将对A组两路信号VA1 、VA2同时进行模数转换；当A0=1时，对B组两路信号VB1、VB2同时转换。结合CS和RD信号，AD7862可以有不同的输入和读取模式。在C0NVST下降沿脉冲下，跟踪／保持器同时保持两路输入信号，并且开始对2路信号同时进行模数转换，这时，BUSY脚电平抬高表示正在进行转换。在经历4μs以后，转换完成，BUSY脚电平变低，数据存放在输出锁存器中。在CS信号选通条件下，向RD引脚提供连续脉冲，就可以访问转换结果。根据信号A0是低或高电平，模数转换后，第一个读脉冲将读取转换结果VAl或VB1，第二个读操作将读取转换结果VA2或VB2 。数据结果将通过12位数据总线一次读出。AD7862可以使用内部或外部参考电压。在参考电压VREF端用0.1uf钽电容接至模拟信号地AGND端，AD7862内部将产生+2.5V的参考电压, 模拟量输入范围：±1OV。 INA129简介 1) INA129是TI公司推出的仪器放大器芯片，通过改变1端与8端之间的电阻值来改变放大器的增益，具有以下主要特点： a)低偏置电压 最大50μV b)低温度漂移 c)低输入偏置电流 最大5nA d)高共模抵制 CMR 最小120dB e)输入保护至±40V f)宽电源电压范围 ±2.25 至 ±18V 2) 方框图如下 图4 INA129的结构框图 4、电路硬件设计原理图 根据实验要求设计了如下所示的电路原理图。单片机采用型号为STC89c52。选用STC系列单片机的好处是，该单片机可以利用STC-ISP V391这个软件通过串口直接向单片机下载程序，而不需要其他的外围电路，使用起来很方便。 如图5 所示电路电源为系统中各芯片提供5v的电压。其中在电源和地之间并联了0.1μF和10μF两个电容，其作用是分别滤除电源的高频与低频杂波，以提供比较稳定的电压。 如图6 所示为单片机的复位及晶振电路，复位方式采用上电复位方式，采用晶振频率大小为11.0592MHz 。 图5 供电电路