毕业论文（设计）基于C单片机的数字滤波说明书.docVIP

HUBEI NORMAL UNIVERSITY 综合课程设计 （一） Integrated Curriculum Design（1） 所在院系 教育信息与技术学院 专业名称 信息工程 班级 1005 题目 基于单片机的数字滤波器 指导教师 成员 完成时间 2013.1.7 任务分工： 尤杉：整体系统设计及编程调试。 柯俊：进行资料的查询。 钱德超：辅助编程，及proteus电路图的绘制。 陈小浩：完成word文档的编辑。 摘要 I 1 绪论 1 1.1仿真软件介绍 1 1.2数字滤波器介绍 1 2 单片机和AD/DA相关知识 3 2.1 51单片机相关知识 3 2.2 AD转换器相关知识 4 2.3 DA转换器相关知识 5 3 数字滤波器设计 6 3数字滤波器系统设计 6 3.1 数字滤波器理论分析设计 6 3.2 单片机电路 7 3.3 数据采集电路 8 3.4 数模转换输出电路 9 3.5 数字电压表系统电路原理图 10 4 程序设计 10 4.1程序流程图 11 4.2 AD转换器程序 12 4.3 程序代码 13 6 心得与体会 20 参考文献 21 1 绪论 1.1仿真软件介绍 现代工业控制系统中，电路系统越来越复杂，因而带来的相互干扰也越来越强烈，模拟滤波电路已经不能满足要求，数字滤波应运而生。数字滤波器的实现过程的实现过程是把输入的模拟信号数字化，也就是由采样器对输入的模拟信号进行周期性的采样，并对每个样本进行量化和编码，即模数转换。从ADC输出的数字信号送入到数字信号处理器进行处理变化，处理器输出的数字信号再通过数模转换为模拟信号，这个过程要用到DAC来转换实现模拟信号的输出。 1.2数字滤波器介绍 Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是: (1)现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。 (2)支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。 (3)提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2等软件。 (4)具有强大的原理图绘制功能。 可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，再配合显示及输出，能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等，Proteus建立了完备的电子设计开发环境。在PROTEUS绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。 PROTEUS 是单片机课堂教学的先进助手。 PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。 它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。 课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。由于PROTEUS提供了实验室无法相比的大量的元器件库，提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台CPU、、、 图1 51单片机引脚图 2.2 AD转换器相关知识 ADC0808是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式其内部有一个8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8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。1）主要特性　　 1）8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8位。 　　 2）具有转换起停控制端。 　　 3）转换时间为100μs(时钟为640kHz时)，130μs（时钟为500kHz时）　 　　 4）单个+5V电源供电 　　 5）模拟输入电压范围0～+5V，不需零点和满刻度校准。 　　 6）工作温度范围为-40～+85摄