暑期電子實(shí)習(xí)報(bào)告

1、 電路綜合實(shí)習(xí)報(bào)告 學(xué) 院： 機(jī)電學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 通信工程 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 組 員： 指導(dǎo)老師： 郝國(guó)成 張曉峰 聞?wù)缀?吳讓仲 李杏梅 王 巍 時(shí) 間：函數(shù)發(fā)生器一、函數(shù)發(fā)生器設(shè)計(jì)1、實(shí)習(xí)內(nèi)容及要求：任務(wù)：一個(gè)電路同時(shí)產(chǎn)生正弦波、三角波、方波。 要求：1）正弦波幅度不小于1V； 三角波不小于5V； 方波不小于14V； 2）頻率可調(diào)，范圍分為三段：10HZ100HZ；100HZ1KHZ；1KHZ10KHZ。主要性要求能：1）輸出信號(hào)的幅度準(zhǔn)確穩(wěn)定2）輸出信號(hào)的頻率準(zhǔn)確較穩(wěn)定2、設(shè)計(jì)方案總體方案：函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì)需要我們運(yùn)用模擬電路部分所學(xué)的知識(shí)，產(chǎn)生正弦波、三角波、方波的方案有許

2、多，根據(jù)設(shè)計(jì)的電路，選擇集成運(yùn)放產(chǎn)生波形。集成運(yùn)放是一種高增益放大器，只要加入適當(dāng)?shù)姆答伨W(wǎng)絡(luò)，利用正反饋原理，滿(mǎn)足振蕩條件，就可以構(gòu)成方波-正弦波-三角波等各種振蕩電路。函數(shù)發(fā)生器一般是指能自動(dòng)產(chǎn)生正弦波、三角波、方波及鋸齒波、階梯波等電壓波形的電路或儀器。根據(jù)用途不同，有產(chǎn)生三種或多種波形的函數(shù)發(fā)生器，使用的器件可以是分立器件 (如低頻信號(hào)函數(shù)發(fā)生器S101全部采用晶體管)，也可以采用集成電路(如單片函數(shù)發(fā)生器模塊8038)。為進(jìn)一步掌握電路的基本理論及實(shí)驗(yàn)調(diào)試技術(shù)，本課題采用由集成運(yùn)算放大器與晶體管差分放大器共同組成的方波三角波正弦波函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì)方法。產(chǎn)生正弦波、方波、三角波的方案有多

3、種，如首先產(chǎn)生正弦波，然后通過(guò)整形電路將正弦波變換成方波，再由積分電路將方波變成三角波；也可以首先產(chǎn)生三角波方波，再將三角波變成正弦波或?qū)⒎讲ㄗ兂烧也ǖ鹊?。本課題采用先產(chǎn)生波三角波，再將三角波變換成正弦波的電路設(shè)計(jì)方法，由比較器和積分器組成方波三角波產(chǎn)生電路，比較器輸出的方波經(jīng)積分器得到三角波，三角波到正弦波的變換電路主要由差分放大器來(lái)完成。差分放大器具有工作點(diǎn)穩(wěn)定，輸入阻抗高，抗干擾能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。特別是作為直流放大器時(shí)，可以有效地抑制零點(diǎn)漂移，因此可將頻率很低的三角波變換成正弦波。波形變換的原理是利用差分放大器傳輸特性曲線的非線性。具體方案：方案1： VO1 VO2 VO3 積分器遲滯比

4、較器RC橋式振蕩電路 框圖中第一部分單元電路為RC文氏電橋正弦波振蕩電路。其輸出的正弦波VO1通過(guò)第二部分單元電路遲滯比較器變換為方波輸出V02。第三部分單元電路為積分器，它將方波VO2積分變換為三角波VO3輸出。方案2：將遲滯比較器與積分器首尾相連，構(gòu)成方波-三角波產(chǎn)生器，然后將三角波用差動(dòng)發(fā)達(dá)器變換為正弦波。三角波正弦波的變換主要有差分放大器來(lái)完成。其設(shè)計(jì)框圖如圖： 方案3：采用IC芯片8038設(shè)計(jì)的方案：ICL8038是性能優(yōu)良的集成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器芯片。8038在使用中可用單電源（+10V +30V）供電，也可以用雙電源（+ 5V +15V）供電。頻率的可調(diào)范圍為0.001Hz-300k

5、Hz。輸出矩形波的占空比q的調(diào)節(jié)范圍為2%-98%，上升時(shí)間為180ns，下降時(shí)間為40ns。輸出三角波的非線形小于0.05%，輸出正弦波的失真度小于1%，8038為壓控振蕩器（VCO）或頻率調(diào)制器（FM）。方案四：利用555定時(shí)器產(chǎn)生方波，方波通過(guò)積分電路產(chǎn)生三角波，再將產(chǎn)生的三角波經(jīng)過(guò)低通電路濾波后送入差分放大器產(chǎn)生正弦波。方案選擇：差分放大器具有工作點(diǎn)穩(wěn)定，輸入阻抗高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。特別是做直流放大器時(shí)，可以有效的抑制零點(diǎn)漂移，因此可將頻率很低的三角波變換成正弦波。由于本實(shí)驗(yàn)要求最低頻率為10Hz，并且變化的范圍較大，因此方案一對(duì)于此試驗(yàn)無(wú)法滿(mǎn)足此要求；對(duì)于方案三，由于芯片的造價(jià)太

6、高，不實(shí)際，因此選用方案二比較合適。集成運(yùn)放是一種高增益放大器，只要加入適當(dāng)?shù)姆答伨W(wǎng)絡(luò)，利用正反饋原理，滿(mǎn)足振蕩條件，就可以構(gòu)成方波-正弦波-三角波等各種振蕩電路。但由于受集成運(yùn)放帶寬的限制，其產(chǎn)生的信號(hào)頻率一般都在低頻范圍。故選用第二種方案。3、原理分析總電路圖（方波三角波正弦波產(chǎn)生電路）功能模塊1）方波三角波產(chǎn)生電路 方波-三角波電路上圖所示為產(chǎn)生方波-三角波電路。工作原理如下：若a點(diǎn)短開(kāi)，運(yùn)算放大器A1與R1、R2及R3、RP1組成電壓比較器，C1為加速電容，可加速比較器的翻轉(zhuǎn)。由圖分析可知比較器有兩個(gè)門(mén)限電壓運(yùn)放A2與R4、RP2、C2及R5組成反相積分器，其輸入信號(hào)為方波Uo1時(shí)，則

7、輸出積分器的電壓為當(dāng)Uo1=+VCC時(shí)當(dāng)Uo1=-VEE時(shí) 比較器電壓傳輸特性 方波-三角形波可見(jiàn)積分器輸入方波時(shí)，輸出是一個(gè)上升速率與下降速率相等的三角波，其波形如圖所示。A點(diǎn)閉合，即比較器與積分器首尾相連，形成閉環(huán)電路，則自動(dòng)產(chǎn)生方波-三角波。 方波-三角波的頻率為：由上分析可知：（1）電位器RP2在調(diào)整方波-三角波的輸出頻率時(shí)，不會(huì)影響輸出波形的幅度。（2）方波的輸出幅度應(yīng)等于電源電壓。三角波的輸出幅度應(yīng)不超過(guò)電源電壓。電位器RP1可實(shí)現(xiàn)幅度上午微調(diào)，但會(huì)影響波形的頻率。2）正弦波產(chǎn)生電路三角波正弦波的變換主要有差分放大器來(lái)完成。差分放大器具有工作點(diǎn)穩(wěn)定，輸入阻抗高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

8、特別是做直流放大器時(shí)，可以有效的抑制零點(diǎn)漂移，因此可將頻率很低的三角波變換成正弦波。波形變換的原理是利用差分放大器傳輸特性的非線性。（1） 傳輸特性曲線越對(duì)稱(chēng)，線性區(qū)越窄越好；（2）三角波的幅度Um應(yīng)正好使晶體管接近飽和區(qū)或截止區(qū)。圖2.3.2.2b為三角波正弦波的變換的電路。其中RP1調(diào)節(jié)三極管的幅度，RP2調(diào)整電路的對(duì)稱(chēng)性，其并聯(lián)電阻RE2用來(lái)減少差分放大器的線性區(qū)。電容C1、C2、C3為隔直電容，C4為濾波電容，以減少濾波分量，改善輸出波形。 三角波正弦波變換電路比較器A1與積分器A2的元件參數(shù)計(jì)算如下：由于因此取R3=10k,則R3+RP1=30 k，取R3=20k, RP1為47 k

9、的電位器。取平衡電阻R1=R2/（R3+RP1）10 k。因?yàn)楫?dāng)1Hzf10Hz時(shí)，取C2=1F，則R4+RP2=（757.5）k，取5.1 k，RP2為100 k電位器。當(dāng) 19Hzf100Hz，取C2=0.01F以實(shí)現(xiàn)頻率波段的轉(zhuǎn)換，R4、RP2的值不變。取平衡電阻R5=10 k。三角波正弦波變換電路的參數(shù)選擇原則是：隔直電容C3、C4、C5要取得大，因?yàn)檩敵鲱l率較低，取C3=C4=C5=470F，濾波電容C6一般為幾十皮法至0.1F。RE2=100與RP4=100，相并聯(lián)，以減少差分放大器的線性區(qū)。差分放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)可通過(guò)觀測(cè)傳輸特性曲線，調(diào)整RP4及電阻R確定。3）引腳圖 LM74

10、14）元件清單名稱(chēng)型號(hào)數(shù)量直流穩(wěn)壓電源1臺(tái)雙蹤示波器1臺(tái)萬(wàn)用表1只運(yùn)算放大器LM7412片電位器50K2只100K1只1001只電阻20K1只10k5只8K1只6.8K2只5.1K1只2k2只1001只電容470uF3只10uF1只1uF1只0.1uF2只001uF1只三極管90134只萬(wàn)用板1塊導(dǎo)線1.若干5）原理仿真圖6）波形仿真圖方波：三角波：正弦波：4、調(diào)試過(guò)程與結(jié)果 方波三角波的調(diào)試由于比較器A1與積分器A2組成正反饋閉環(huán)電路，同時(shí)輸出方波與三角波，這兩個(gè)單元電路可以同時(shí)安裝。需要注意的是，安裝電位器RP1與RP2之前，要先將其調(diào)整到設(shè)計(jì)值，如設(shè)計(jì)舉例題中，應(yīng)先使RP1=10K，RP

11、2?。?.570）內(nèi)的任一阻值,否則電路可能會(huì)不起振.只要電路接線正確,上電后,U01的輸出為方波,U02的輸出為三角波,微調(diào)RP1,使三角波的輸出幅度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求,調(diào)節(jié)RP2,則輸出頻率在對(duì)應(yīng)波段內(nèi)連續(xù)可變. 正弦波調(diào)試裝調(diào)三角波-正弦波變換電路，其中差分放大器可利用課題三設(shè)計(jì)完成的電路。電路的調(diào)試步驟如下：經(jīng)電容C4輸入差模信號(hào)電壓uid=500mV，fi=100Hz的正弦波。調(diào)節(jié)RP4及電阻R*，使傳輸特性曲線對(duì)稱(chēng)。再逐漸增大uid，直到傳輸特曲線形狀如圖3-73所示，記下此時(shí)對(duì)應(yīng)的uid，即uidm值。移去信號(hào)源，再將C4左端接地，測(cè)量差分放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)I0、Uc1、Uc2、U

12、c3、Uc4。將RP3與C4連接，調(diào)節(jié)RP3使三角波的輸出幅度經(jīng)RP3后輸出等于uidm值，這時(shí)U03的輸出波形應(yīng)接近正弦波，調(diào)整C6大小可以改善輸出波形。如果U03的波形出現(xiàn)如圖1所示的幾種正弦波失真，則應(yīng)調(diào)整和修改電路參數(shù)，產(chǎn)生失真的原因及采取的相應(yīng)措施有： 鐘形失真，如圖1.2（a）所示，傳輸特性曲線的線性區(qū)太寬，應(yīng)減小RE2。波圓頂或平頂失真，如圖1.2（b）如示，傳輸特性曲線對(duì)稱(chēng)性差，工作點(diǎn)Q偏上或偏下，應(yīng)調(diào)整電阻R*。非線性失真 如圖1.2（c）所示，三角波的線性度較差引起的非線性失真，主要受運(yùn)放性能的影響?？稍谳敵龆思訛V波網(wǎng)絡(luò)（如C6=0.1mF）改善輸出圖1.2 幾種波形的失真

13、5、測(cè)試數(shù)據(jù)記錄在各個(gè)波形都不失真的情況下，得到下列測(cè)試結(jié)果：初始值電容大小C1=10uC2=1u波形峰峰值頻率峰峰值頻率方波10.5 V20.8 Hz10.5 V18.8 Hz三角波6.0 V20.8 Hz24.6 V18.8 Hz正弦波0.58 V20.8 Hz0.58 V18.8 Hz（Vcc+=11.9V Vcc-=-11.8V） 測(cè)量值電容大小C1=10uC2=1u波形峰峰值范圍頻率范圍峰峰值范圍頻率范圍方波10.5 V0.4533 Hz10.5 V4.1530.2 Hz三角波5.516 V9.932.0 Hz16.045.0 V4.1330.2 Hz正弦波0.240.6 V10.5

14、32.0 Hz0.40.55 V5030.2 Hz6、實(shí)習(xí)小結(jié)函數(shù)發(fā)生器制作，雖然焊接出來(lái)的電路板不美觀，但是很實(shí)用，產(chǎn)生的波形的標(biāo)準(zhǔn)程度與電路板的外觀成反比。不過(guò)中間也產(chǎn)生了一些小插曲，焊接好電路板后，由于忘記安裝芯片，直接把電路板節(jié)電，在我們的各種修改下，居然還調(diào)出了方波，讓我們很詫異，然我們思考，這個(gè)芯片的作用到底是什么，是不是僅僅穩(wěn)定輸出波形的標(biāo)準(zhǔn)程度。事后，我們安裝了芯片，然后很快就調(diào)出了方波和三角波，對(duì)于正弦波，起初是失真，然后請(qǐng)教老師，我們就調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RP1的阻值，最終調(diào)節(jié)出了標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。然后就是調(diào)節(jié)頻率的問(wèn)題，這點(diǎn)很值得自豪，三個(gè)階段的頻率，我們都能很完整的調(diào)節(jié)出來(lái)，主這

15、點(diǎn)要是對(duì)于電容的選擇。至于別的問(wèn)題，那就是下個(gè)實(shí)驗(yàn)焊接電路板時(shí)要注意美觀的問(wèn)題，下次會(huì)注意些。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)了很多問(wèn)題，首先示波器原有波形對(duì)函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生了干擾，一開(kāi)始以為調(diào)出了方波，但發(fā)現(xiàn)運(yùn)放沒(méi)有接通；將運(yùn)放接通后，發(fā)現(xiàn)還是沒(méi)有相應(yīng)的波形，讓我們很苦惱。在隨后的檢查中并沒(méi)有什么過(guò)錯(cuò)，于是我們決定在焊接一塊小板子，結(jié)果依舊不理想。最后再換了兩塊運(yùn)放后，一切都正常了。這讓我們決定在下一次焊電路之前先檢查芯片的好壞。多功能數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)和性能分析多功能數(shù)字鐘電路由波形發(fā)生器，“時(shí)、分、秒”計(jì)數(shù)器，譯碼器及顯示器、校時(shí)電路、整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路等組成。秒計(jì)數(shù)器采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)6

16、0秒發(fā)出一個(gè)“分脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將作為“分計(jì)數(shù)器”的時(shí)鐘脈沖。同理，分計(jì)數(shù)器每累計(jì)60分發(fā)出一個(gè)“時(shí)脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將作為“時(shí)計(jì)數(shù)器”的時(shí)鐘脈沖。時(shí)計(jì)數(shù)器采用24進(jìn)制計(jì)數(shù)器。譯碼顯示電路將時(shí)、分、秒的輸出狀態(tài)經(jīng)七段顯示譯碼器譯碼，通過(guò)六位LED數(shù)碼管顯示出來(lái)。整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路是根據(jù)計(jì)時(shí)系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，然后觸發(fā)蜂鳴器實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)。1、實(shí)習(xí)要求掌握數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法、裝調(diào)技術(shù)及數(shù)字鐘的功能擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)。2、基本功能 準(zhǔn)確計(jì)時(shí)； 以數(shù)字形式顯示時(shí)、分、秒； 小時(shí)的計(jì)時(shí)要求為“24進(jìn)制”，分、秒計(jì)時(shí)要求為60進(jìn)制； 能夠校正時(shí)間。 3、擴(kuò)展模塊功能 定時(shí)控制，時(shí)間可自行設(shè)定； 仿

17、廣播電臺(tái)整點(diǎn)報(bào)時(shí)； 報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)；二、系統(tǒng)方案論證1、方波產(chǎn)生電路的選擇 方案一：采用CPLD或者FPGA產(chǎn)生方波，精度較高，幾乎沒(méi)有毛刺，但成本也比較高。 方案二：用單片機(jī)控制DDS模塊（可以由CD9850構(gòu)成的波形信號(hào)發(fā)生模塊）產(chǎn)生方波，它的精度較高，波形穩(wěn)定。 方案三：利用運(yùn)放(UA741、OP07等）的非線性作用產(chǎn)生振蕩，通過(guò)外接滑動(dòng)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)輸出方波的頻率。但由于存在直流分量很難達(dá)到預(yù)期的要求，頻率不夠。 方案四：采用石英晶體振蕩器，通過(guò)單片機(jī)可以調(diào)節(jié)頻率的大小。但是經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試，12MHz的晶振最大能產(chǎn)生38KHz的方波。 方案五：采用NE555和RC構(gòu)成方波振蕩電路。其優(yōu)點(diǎn)成本低

18、，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；但是電路參數(shù)匹配需要嚴(yán)格細(xì)調(diào)，而且此電路容易產(chǎn)生頻率漂移。方案選擇：經(jīng)過(guò)分析論證及結(jié)合本次實(shí)習(xí)的目的，我采用了方案五，可以在NE555的后面接一個(gè)由NE555設(shè)計(jì)的施密特觸發(fā)器來(lái)維持波形的穩(wěn)定。2、分頻電路的選擇 方案一：利用JK觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)十分頻電路。十分頻電路也就是相當(dāng)于設(shè)計(jì)一個(gè)十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，可以確定需要4個(gè)JK觸發(fā)器，因?yàn)?個(gè)JK觸發(fā)器的輸出最多可以表示16個(gè)狀態(tài)。 方案二：可以直接用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS90來(lái)實(shí)現(xiàn)十分頻，假如NE555產(chǎn)生的是1kHz的方波，可以用3個(gè)10分頻串行連接得到。 方案三：控制震蕩電路不一定產(chǎn)生1kHz的方波，然后可以根據(jù)需求采用相應(yīng)的分頻電路。

19、方案選擇：經(jīng)過(guò)分析論證，采用方案二。3、時(shí)分秒計(jì)數(shù)器電路的選擇方案一：74LS160是4位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器，除了有二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)功能外，還有異步清零、同步并行置數(shù)、保持等功能。秒計(jì)數(shù)電路由兩位計(jì)數(shù)芯片74LS160構(gòu)成的60進(jìn)制計(jì)數(shù)器。分計(jì)數(shù)電路與秒相同，只不過(guò)將十位的進(jìn)位信號(hào)接到時(shí)計(jì)數(shù)電路的使端。計(jì)數(shù)器和分計(jì)數(shù)器相似，它由兩位計(jì)數(shù)芯片74LS160構(gòu)成的二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，將一片74LS160設(shè)計(jì)成4進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，另一片設(shè)置2進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。圖2.3.1 六十進(jìn)制計(jì)數(shù)功能電路圖圖2.3.2 二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)功能電路圖方案二：數(shù)字鐘的“分”和“秒”計(jì)數(shù)器均為模60的計(jì)數(shù)器，它們的個(gè)位都是十進(jìn)

20、制計(jì)數(shù)器，而十位則是六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，因此可選用74LS90作為“分”和“秒”的個(gè)位計(jì)數(shù)器，74LS92作為“分”和“秒”的十位計(jì)數(shù)器，其中，十位計(jì)數(shù)器將74LS92連接成模6計(jì)數(shù)器。數(shù)字鐘的“時(shí)”計(jì)數(shù)器為模24的計(jì)數(shù)器，其計(jì)數(shù)規(guī)律為00->01->->22->23->00，因?yàn)镸=24<102,應(yīng)選用2片74LS90，將其連接成模24計(jì)數(shù)器作為時(shí)計(jì)數(shù)器。圖2.3.3 六十進(jìn)制計(jì)數(shù)功能電路圖 圖2.3.4 二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)功能電路圖方案三：數(shù)字鐘的分和秒計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，時(shí)計(jì)數(shù)電路為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器，采用一片74LS74和一片74LS191以及與非門(mén)（74L

21、S00）、非門(mén)（74LS04），74LS191為二進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器。圖2.3.5 十二進(jìn)制計(jì)數(shù)功能電路圖方案選擇：經(jīng)過(guò)分析論證及結(jié)合本次實(shí)習(xí)的要求，我采用了方案二，此方案電路簡(jiǎn)單可行。4、驅(qū)動(dòng)和顯示電路的選擇方案一：計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間的累計(jì)以8421BCD碼形式輸出，顯示譯碼電路將計(jì)數(shù)器的輸出數(shù)碼轉(zhuǎn)化為數(shù)碼顯示器件所需要的輸出邏輯，從而變成相應(yīng)的數(shù)字。選用74LS48來(lái)驅(qū)動(dòng)，74LS48是BCD-7段譯碼器，輸出高電平有效，用于驅(qū)動(dòng)LED七段共陰極顯示數(shù)碼管。將秒、分、時(shí)計(jì)數(shù)器的每位輸出經(jīng)過(guò)譯碼電路后再分別接到相應(yīng)的數(shù)碼管的輸入端，便可顯示不同的數(shù)字。圖2.4.1 74LS48譯碼與顯示電路圖方案

22、二：采用74HC4511驅(qū)動(dòng)，74HC4511是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼七段碼譯碼器，它具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS電路能提供較大的拉電流。可直接驅(qū)動(dòng)LED顯示器。 方案選擇：經(jīng)過(guò)分析論證及結(jié)合本次實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)室的選用器件，我采用了方案二，此方案電路簡(jiǎn)單可行。另外，譯碼電路和數(shù)碼管之間的限流電阻要根據(jù)電源電壓來(lái)選取，電源電壓5V時(shí)可使用300的限流電阻，如果能夠控制降低電壓的話也可以不加。 圖2.4.2 74HC4511譯碼與顯示電路圖5、（擴(kuò)展模塊）整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路的選擇 方案一：電路在整點(diǎn)前10秒鐘內(nèi)開(kāi)始整點(diǎn)報(bào)時(shí)，每隔1秒鳴叫1次，

23、每次持續(xù)時(shí)間為1秒，共鳴叫5次，即當(dāng)時(shí)間在59分51秒到59分59秒期間時(shí)，報(bào)時(shí)電路進(jìn)行報(bào)時(shí)。報(bào)時(shí)電路因?yàn)榉钟?jì)數(shù)器和秒計(jì)數(shù)器從59分51秒到59分59秒計(jì)數(shù)過(guò)程中，只有秒個(gè)位計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，而分十位、分個(gè)位、秒十位的計(jì)數(shù)器狀態(tài)不變。用74LS20和與非門(mén)、非門(mén)得以實(shí)現(xiàn)，所以，根據(jù)邏輯式可得如下電路圖。 圖2.5.1 7整點(diǎn)前10秒報(bào)時(shí)電路圖方案二：用74LS20四輸入與非門(mén)和一個(gè)蜂鳴器構(gòu)成整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路。設(shè)定電路在59分開(kāi)始，到整點(diǎn)時(shí)結(jié)束，為時(shí)一分鐘。數(shù)字鐘的分計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，它們的個(gè)位都是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，而十位則是六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，因此可選用74LS90作為分的個(gè)位計(jì)數(shù)器，74LS92作為分的

24、十位計(jì)數(shù)器。當(dāng)59分時(shí)74LS92輸出為0101，74LS90輸出為1001，將74LS92的9腳、12腳和74LS90的11腳、12腳與非起來(lái)，再接一個(gè)蜂鳴器就構(gòu)成了整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路，一旦分鐘數(shù)改變，蜂鳴器將停止鳴叫。圖2.5.2 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路圖方案選擇：經(jīng)過(guò)分析論證，我采用了電路簡(jiǎn)單可行的方案二。三、硬件電路設(shè)計(jì)1、方波產(chǎn)生電路采用NE555和RC構(gòu)成方波振蕩電路。圖3.1.1 方波產(chǎn)生電路圖中，電容C1，電阻R3、R1作為振蕩器的定時(shí)元件，決定著輸出矩形正、負(fù)脈沖的寬度，然后通過(guò)調(diào)節(jié)電位器R3可以調(diào)節(jié)輸出脈沖的頻率。此方案中，通過(guò)調(diào)節(jié)R3，使輸出的方波頻率為1。圖3.1.1 方波產(chǎn)生電路圖、

25、分頻電路 圖3.1.2 分頻電路圖分頻電路是由個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS90串行連接來(lái)實(shí)現(xiàn)千分頻。、時(shí)分秒計(jì)數(shù)器電路數(shù)字鐘的“分”和“秒”計(jì)數(shù)器均為60進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，它們的個(gè)位都是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，而十位則是六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，因此可選用74LS90作為“分”和“秒”的個(gè)位計(jì)數(shù)器，74LS92作為“分”和“秒”的十位計(jì)數(shù)器，其中，十位計(jì)數(shù)器將74LS92連接成模6計(jì)數(shù)器。數(shù)字鐘的“時(shí)”計(jì)數(shù)器為模24的計(jì)數(shù)器，其計(jì)數(shù)規(guī)律為00->01->->22->23->00，因?yàn)镸=24<102,應(yīng)選用2片74LS90，將其連接成模24計(jì)數(shù)器作為時(shí)計(jì)數(shù)器。 圖3.3.1 秒、分計(jì)數(shù)器電

26、路圖圖3.3.2 時(shí)計(jì)數(shù)器電路圖4、譯碼和顯示部分電路圖3.4.1 譯碼和顯示部分電路計(jì)數(shù)脈沖經(jīng)過(guò)CD4511譯碼后變成7段顯示碼，使數(shù)碼管顯示相應(yīng)數(shù)字，電路如上圖所示。圖中74HC4511是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極 LED 數(shù)碼管的 BCD 碼七段碼譯碼器，它具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS電路能提供較大的拉電流?？芍苯域?qū)動(dòng)LED顯示器。 另外，譯碼電路和數(shù)碼管之間的限流電阻要根據(jù)電源電壓來(lái)選取，電源電壓5V時(shí)可使用300的限流電阻，如果能夠控制降低電壓的話也可以不加。此次實(shí)習(xí)，由于電壓控制得當(dāng)，故不需加限流電阻。5、校時(shí)電路 圖3.5.1 校時(shí)部分電路 校時(shí)電路是數(shù)字

27、鐘不可缺少的部分，當(dāng)數(shù)字鐘與實(shí)際時(shí)間不符時(shí)，可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行校時(shí)。根據(jù)要求，數(shù)字鐘具有分校正和時(shí)校正的功能。因此，?！皶r(shí)”時(shí)，斷開(kāi)秒和分的進(jìn)位脈沖輸入，校正分時(shí)，校正時(shí)時(shí)類(lèi)似。并采用正常計(jì)時(shí)信號(hào)與校正信號(hào)可以隨時(shí)切換的電路接入其中。把K1開(kāi)關(guān)按下時(shí)，即接通校時(shí)電路，來(lái)回?fù)軇?dòng)一次，能使位數(shù)增加1，校正完畢后，把K1開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，計(jì)時(shí)正常。另外，為了消除機(jī)械開(kāi)關(guān)的抖動(dòng)影響，可以將按鈕開(kāi)關(guān)換成撥碼開(kāi)關(guān)。6、（擴(kuò)展模塊）整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路用74LS20四輸入與非門(mén)和一個(gè)蜂鳴器構(gòu)成整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路。設(shè)定電路在59分開(kāi)始，到整點(diǎn)時(shí)結(jié)束，為時(shí)一分鐘。數(shù)字鐘的分計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，它們的個(gè)位都是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，而十

28、位則是六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，因此可選用74LS90作為分的個(gè)位計(jì)數(shù)器，74LS92作為分的十位計(jì)數(shù)器。當(dāng)59分時(shí)74LS92輸出為0101，74LS90輸出為1001，將74LS92的9腳、12腳和74LS90的11腳、12腳與非起來(lái)，再接一個(gè)蜂鳴器就構(gòu)成了整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路，一旦分鐘數(shù)改變，蜂鳴器將停止鳴叫。四、調(diào)試及性能分析 整個(gè)調(diào)試過(guò)程最好是分層次進(jìn)行，先單元電路，再模塊電路，最后系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。按照分配的指標(biāo)、分解的模塊，一部分一部分調(diào)試，然后將各模塊連接起來(lái)總調(diào)。 本電路采取分級(jí)調(diào)試的方法。首先，運(yùn)用示波器測(cè)試555定時(shí)器的輸出端是否有1KHZ的方波輸出若沒(méi)有，在方波產(chǎn)生電路圖中，電容C1，電阻R3、R

29、1作為振蕩器的定時(shí)元件，決定著輸出矩形正、負(fù)脈沖的寬度，然后通過(guò)調(diào)節(jié)電位器R3可以調(diào)節(jié)輸出脈沖的頻率。直到有1KHZ方波輸出為止；然后逐級(jí)的測(cè)試3個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS90串行連接后的輸出端，看是否有100HZ、10HZ、1HZ的方波輸出,若有方波輸出，但不是1HZ，則需調(diào)節(jié)電位器，直到輸出為標(biāo)準(zhǔn)的1HZ方波為止。 接下來(lái)將1HZ方波輸入計(jì)數(shù)器秒個(gè)位，看計(jì)數(shù)是否正確；最后將秒個(gè)位輸出脈沖輸入到秒十位，看是否有進(jìn)位。同理可分別測(cè)試分電路和小時(shí)部分電路，直到計(jì)數(shù)準(zhǔn)確為止。當(dāng)主體部分調(diào)試完畢后，再進(jìn)行擴(kuò)展部分電路的調(diào)試。首先連接校時(shí)電路。利用1方波對(duì)小時(shí)電路和分電路進(jìn)行校時(shí)。開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，可設(shè)定時(shí)個(gè)位

30、和時(shí)十位；開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，可設(shè)定分個(gè)位和分十位。然后連接整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路，每當(dāng)數(shù)字鐘計(jì)時(shí)到整點(diǎn)（或快要到整點(diǎn)時(shí)）發(fā)出音響，通常按照4低音1高音的順序發(fā)出間斷聲響，以最后一聲高音結(jié)束的時(shí)刻為整點(diǎn)時(shí)刻。設(shè)4聲低音分別發(fā)生在59分51秒、53秒、55秒及57秒，最后一聲高音發(fā)生在59分59秒，它們的持續(xù)時(shí)間為1秒。至此，整個(gè)電路調(diào)試完畢。經(jīng)過(guò)調(diào)試，此次實(shí)習(xí)焊接的電路均符合題目任務(wù)的要求。附錄：故障診斷與排除方法信號(hào)尋跡法：逐級(jí)檢查對(duì)分法：縮小故障范圍分割測(cè)試法：切斷電路間的相互聯(lián)系，查找原因電容器旁路法：用于自激或排查干擾的時(shí)候?qū)Ρ确ǎ合嗤娐穼?duì)比替代法：用已知正常的電路、器件代替懷疑的電路靜態(tài)測(cè)試法：確定

31、單一故障元件動(dòng)態(tài)測(cè)試法：觀察動(dòng)態(tài)工作狀況五、實(shí)習(xí)中的問(wèn)題及解決方法這次電路實(shí)習(xí)前，我先確定好了方案，搞清楚原理和查閱相關(guān)芯片的引腳圖后，用multisim正確仿真。然后我就開(kāi)始按照電路圖逐級(jí)的焊接并調(diào)試。在焊接和調(diào)試的過(guò)程中，我一共遇到3個(gè)問(wèn)題，第一個(gè)，前面的振蕩電路通過(guò)千分頻電路后產(chǎn)生1Hz的方波，但是接下來(lái)的秒計(jì)時(shí)器和驅(qū)動(dòng)、顯示電路不能正常顯示。于是，我借助萬(wàn)用表，按照芯片的引腳圖逐個(gè)檢查電路的焊接，經(jīng)過(guò)一個(gè)晚上，辛辛苦苦檢查2遍電路后我發(fā)現(xiàn)，由于焊線太多，74HC4511的第八腳的焊錫多出的部分與地線相連了，這樣就導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)模塊的功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。將74HC4511第八腳重新焊接后，發(fā)現(xiàn)秒計(jì)時(shí)

32、器可以借助數(shù)碼管正確顯示。第二個(gè)問(wèn)題是，完成整體電路的焊接后，正確接上電源發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的6片74HC4511有些發(fā)燙，剛開(kāi)始不知道為什么，最后李杏梅老師說(shuō)，這是因?yàn)殡娏鬟^(guò)大，建議我在74HC4511和數(shù)碼管之間接500 的限流電阻，一個(gè)數(shù)碼管要接7個(gè)限流電阻。于是我就查資料，發(fā)現(xiàn)沒(méi)接限流電阻也是可以的，只需控制電壓小些就可以。最后，經(jīng)過(guò)控制電壓后，芯片發(fā)燙的問(wèn)題解決了。第三個(gè)，也是最棘手的問(wèn)題是，按鈕開(kāi)關(guān)存在抖動(dòng)現(xiàn)象。由于當(dāng)時(shí)不知道這種現(xiàn)在，還以為是校時(shí)電路出現(xiàn)問(wèn)題了，就一直查電路，結(jié)果可想而知，因?yàn)橛布娐窙](méi)有問(wèn)題，問(wèn)題就在這個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)上。最后，郝國(guó)成老師建議我換個(gè)撥碼開(kāi)關(guān)試試，結(jié)果真的可以

33、了。 六、實(shí)習(xí)后的心得體會(huì)對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的焊接電路，我覺(jué)得還是很麻煩的，線路比較多，而且連起來(lái)比較亂，檢查也不好檢查，而且一旦連錯(cuò)，不容易改正。這次自己的焊接電路，就出現(xiàn)了點(diǎn)問(wèn)題，就是數(shù)碼管焊接完了之后，發(fā)現(xiàn)全部都焊反了，引腳搞錯(cuò)了，不得已又要拆了重新焊接。除了焊接問(wèn)題，就是原件問(wèn)題了，數(shù)碼管總是爆掉，檢查了好多遍，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)焊接短路或者其他有什么問(wèn)題，另外，電路還出現(xiàn)了幾次短路，都被檢查出來(lái)，一一解決。問(wèn)題的話，還有就是計(jì)數(shù)進(jìn)位問(wèn)題，焊好的電路板，剛開(kāi)始并不是1,2，。9這樣的，它是0,2,4,6,8這樣的，而且還不會(huì)進(jìn)位，不過(guò)經(jīng)過(guò)同學(xué)的指導(dǎo)，更換了芯片問(wèn)題得到解決。 第一次焊接完成后，只有秒

34、位運(yùn)行正常，但不能進(jìn)位，時(shí)位和分位運(yùn)行不正常。于是我們重新焊了一塊板子，把主要的連通點(diǎn)用杜邦線連接起來(lái)，結(jié)果很平穩(wěn)，而且擴(kuò)展模塊也很正常。自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換電壓表一、 設(shè)計(jì)任務(wù)和性能分析本設(shè)計(jì)是AT89C51單片機(jī)的一種電壓測(cè)量電路,該電路采用ADC0809 A/D轉(zhuǎn)換電路，而ADC0809 對(duì)輸入模擬量要求:信號(hào)單極性,電壓范圍是 0-5V,若信號(hào)太小,必須進(jìn)行放大;輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)該保持不變,如若模擬量變化太快,則需在輸入前增加采樣保持電路。1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：設(shè)計(jì)并制作數(shù)字電壓表2、基本要求： (1)測(cè)量電壓范圍為：0V20V直流電壓； (2)電壓測(cè)量范圍分為0.2V，2V，20V三檔，量

35、程自動(dòng)切換； (3)顯示精度：0.01V，顯示穩(wěn)定，無(wú)閃爍； (4)測(cè)量誤差0.2V檔10%，2V和20V檔1% 發(fā)揮部分：測(cè)量交流電壓有效值，測(cè)量范圍05V； 二、 系統(tǒng)方案論證方案一：利用芯片LM324和ADC0809輸入通道并結(jié)合程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)調(diào)擋。為了保證此模塊輸出到ADC0809的電壓值維持在0-5V;所以對(duì)0-20V待測(cè)電壓先進(jìn)行縮小。由于0-0.2V和0.2-2V的待測(cè)電壓分壓后電壓值過(guò)小，所以要對(duì)0-0.2V放大100倍后縮小，對(duì)0.2-2V放大10倍后縮小。利用運(yùn)算放大器LM324來(lái)實(shí)現(xiàn)放大功能，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)縮小功能。通過(guò)控制程序S1,S2,S3來(lái)控制選通哪一條電路。如S1S2

36、S3=001則選擇2-20V擋位，S1S2S3=010則選擇0.2-2V擋位，S1S2S3=100則選擇0-0.2V擋位。該方案的整體電路圖如下：圖2.1方案一的自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換電壓表方案二：相比方案一，此方案采用2路信號(hào)采集。因?yàn)槟M信號(hào)電壓為020V，而ADC0809 對(duì)輸入模擬量的電壓要求范圍是 0-5V，所以，為了防止電壓過(guò)大將ADC0809芯片燒壞，先將輸入的電壓經(jīng)過(guò)電阻和電位器進(jìn)行五分壓，為了更好的緩沖和降低輸出阻抗，將分壓后的模擬量后接一個(gè)電壓跟隨器。通過(guò)控制單片機(jī)，如果信號(hào)電壓大于基準(zhǔn)電壓0.4V，則采用通道進(jìn)行信號(hào)采集；若信號(hào)電壓小于基準(zhǔn)電壓0.4V，就通過(guò)單片機(jī)控制模擬開(kāi)關(guān)，使

37、模擬開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，然后輸出電壓經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器放大10倍后，使用IN2通道進(jìn)行信號(hào)采集。結(jié)果進(jìn)行分析處理后，通過(guò)1602液晶顯示出來(lái)。圖2.2方案二的自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換電壓表方案選擇：經(jīng)過(guò)分析論證，我采用了方案二。因?yàn)槭紫确桨敢皇褂?個(gè)通道進(jìn)行信號(hào)采集，有些繁瑣；另外，由于0-0.2V和0.2-2V的待測(cè)電壓分壓后電壓值過(guò)小，所以要對(duì)0-0.2V放大100倍后縮小，對(duì)0.2-2V放大10倍后縮小。利用運(yùn)算放大器LM324來(lái)實(shí)現(xiàn)放大功能。這樣一來(lái)，這個(gè)模塊要用到6個(gè)運(yùn)算放大器，18個(gè)電阻，這樣一來(lái)就降低了電壓表的精確度；而方案二相比方案一簡(jiǎn)便多了，而且加入電壓跟隨器后有利于緩沖電壓，故選擇方案二。三、 系統(tǒng)

38、硬件設(shè)計(jì) 圖3.1.0整體系統(tǒng)框圖1、分壓電路 為了防止電壓過(guò)大將ADC0809芯片燒壞，先將輸入的電壓經(jīng)過(guò)電阻和電位器進(jìn)行分壓，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使分壓更精確。為了更好的緩沖后級(jí)電路的干擾，將分壓后的模擬量后接一個(gè)電壓跟隨器。如下圖所示：圖3.1.1分壓電路2、模擬數(shù)據(jù)采集電路 模擬開(kāi)關(guān)4066是一種三穩(wěn)態(tài)電路,它可以根據(jù)選通端的電平,決定輸人端與輸出端的狀態(tài)。當(dāng)選通端處在選通狀態(tài)時(shí),輸出端的狀態(tài)取決于輸人端的狀態(tài);當(dāng)選通端處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí),則不管輸人端電平如何,輸出端都呈高阻狀態(tài)。4066只有當(dāng)選通端E為高電平時(shí),模擬開(kāi)關(guān)才會(huì)被接通,此時(shí)可從X向Y傳送信息;當(dāng)輸人端A為低電平時(shí),模擬開(kāi)關(guān)關(guān)閉,停

39、止傳送信息。 通過(guò)控制單片機(jī)，如果信號(hào)電壓大于基準(zhǔn)電壓0.4V，則采用通道進(jìn)行信號(hào)采集；若信號(hào)電壓小于基準(zhǔn)電壓0.4V，就通過(guò)單片機(jī)控制模擬開(kāi)關(guān)4066，使模擬開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，然后輸出電壓經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器放大10倍后，使用IN2通道進(jìn)行信號(hào)采集。其電路圖如下所示：圖3.2.1模擬數(shù)據(jù)采集電路3、ADC0809數(shù)模轉(zhuǎn)換電路為了使ADC0809正常工作，必須加給它一個(gè)合適的時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)選用12MHz的晶振時(shí)，單片機(jī)產(chǎn)生2MHz的時(shí)鐘脈沖，然后通過(guò)雙D觸發(fā)器進(jìn)行四分頻后可以產(chǎn)生500K的脈沖供ADC0809使用。但為了簡(jiǎn)化電路，也可以選用MHz的晶振，單片機(jī)產(chǎn)生MHz的時(shí)鐘脈沖，然后通過(guò)D觸發(fā)器進(jìn)行二分頻后

40、可以產(chǎn)生500K的脈沖供ADC0809使用。圖3.1ADC0809數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3.液晶顯示電路AT89C51單片機(jī)通過(guò)對(duì)ADC0809的輸入電壓的數(shù)字信息進(jìn)行量程判斷及數(shù)值分析后，將電壓的數(shù)值送給顯示模塊進(jìn)行顯示。采用1602液晶進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示。也可以采用七段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，但由數(shù)字鐘實(shí)習(xí)電路可知，七段數(shù)碼管還需采用74HC4511進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，整體電路較為復(fù)雜。而用1602液晶也簡(jiǎn)便多了，以前做比賽的時(shí)候用過(guò)，操作熟悉。圖3.1液晶顯示電路四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 圖4.1.0程序流程圖五、調(diào)試及性能分析本電路采用分級(jí)調(diào)試的方法。首先調(diào)試單片機(jī)最小系統(tǒng)工作是否正常。先測(cè)試單片機(jī)是否起振，再通過(guò)測(cè)量晶振的輸

41、出頻率是否符合設(shè)計(jì)要求，來(lái)檢測(cè)單片機(jī)和分頻等功能。經(jīng)過(guò)測(cè)試單片機(jī)最小系統(tǒng)電路工作正常。然后檢測(cè)1602液晶顯示電路。編寫(xiě)一個(gè)調(diào)試程序，看是否顯示正常，檢測(cè)單片機(jī)輸出和譯碼功能是否正常。調(diào)節(jié)液晶3端口的電位器，來(lái)確定液晶的背光度。最后，調(diào)節(jié)電壓跟隨器旁的電位器Rv1，接20V電壓，使輸出的電壓進(jìn)行5倍分壓，最終得到4V。為了檢測(cè)運(yùn)算放大器是否正常，在運(yùn)放(OP07)輸入端輸入30mV直流電壓，調(diào)節(jié)反饋電位器，使輸出達(dá)到0.3V。檢測(cè)ADC0809采樣電路無(wú)誤后，將程序修改燒寫(xiě)到單片機(jī)后，在電壓輸入端加一可調(diào)電壓（020V），觀察輸出電壓是否一致。若不一致，則需調(diào)節(jié)反饋電阻直到測(cè)量值與真實(shí)值基本相

42、同為止（誤差不超過(guò)1%）。至此，整個(gè)電路調(diào)試完畢。六、數(shù)據(jù)記錄與分析0-0.2V0.2-2V2-20V實(shí)際值測(cè)量值實(shí)際值測(cè)量值實(shí)際值測(cè)量值0.0000.0000.2100.2004.033.900.0160.0151.541.524.654.500.0250.0201.581.565.235.190.0260.0211.631.616.656.500.0550.0421.701.689.989.820.1450.13413.3012.90由上表數(shù)據(jù)分析可知，0-0.2V檔的平均誤差為:10.03;0.2-2V檔的平均誤差為:1.663;2-20V檔的平均誤差為:2.412。誤差分析：由于電壓源

43、不穩(wěn)定（用電壓表測(cè)出的值和電壓源的示數(shù)有稍微的偏差）。ADC0809是8位的，采樣的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)偏差。電路中一些噪聲的影響，如運(yùn)放的放大，數(shù)字地和模擬地的干擾?？傮w來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)在各個(gè)量程的誤差都滿(mǎn)足題目的指標(biāo)要求。七、實(shí)習(xí)中的心得體會(huì) 經(jīng)過(guò)數(shù)字鐘的實(shí)習(xí)后，焊接電路更加的熟練。所以，這次自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換電壓表的實(shí)習(xí)中，我的硬件電路除了剛開(kāi)始顯示部分出了點(diǎn)問(wèn)題外，其它都挺好的。 在此次實(shí)習(xí)中及用到了模擬器件也用到了數(shù)字器件，所以要采取一些措施避免它們之間的相互干擾。如運(yùn)放芯片接正負(fù)電源端處要接一個(gè)104耦合電容且去耦電容盡量接近芯片電源引腳，用運(yùn)放進(jìn)行同比例放大時(shí)反饋電阻盡量接大點(diǎn)的10100K，多級(jí)電路

44、間加一個(gè)電壓跟隨器，另外各個(gè)元器件接地耦合產(chǎn)生干擾，選用單點(diǎn)接地減小相互干擾。用較粗的電源線走地線，減小各個(gè)地間電阻；最后，數(shù)字地與模擬地之間用0電阻串接(0電阻也有阻抗，而且電流路徑狹窄，可以限制噪聲電流通過(guò)）。八、參考文獻(xiàn)【1】 黃智偉. 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽電路設(shè)計(jì)M.北京：北京航空航天出版社，2006.【2】 謝自美電子電路設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、測(cè)試武漢：華中科技大學(xué)出版社，2004.【3】 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)-數(shù)字部分.北京： 高等教育出版社，2006.【4】 張友純.模擬電子線路 . 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2009.【5】 汪文.單片機(jī)原理及應(yīng)用.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007.

45、附錄：源程序#include<reg52.h>#include<stdlib.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit oe=P30;sbit eoc=P31;sbit st=P32;sbit CA=P35;sbit CB=P36;sbit CC=P37;sbit S=P24;sbit RS=P20;sbit RW=P21;sbit E=P22;sbit BF=P07;uint date;unsigned char code digit =&qu

46、ot;0123456789"unsigned char code string ="*Voltmeter*" /*延時(shí)函數(shù) */void delay(uint n) uchar i;while(i<=n) for(i=0;i<125;i+); /* AD采樣函數(shù) */void ADC() oe=0; st=0; st=1; st=0; delay(1); while(!eoc); oe=1; date=P1; oe=0;/* 讀取忙信號(hào) */ unsigned char BusyTest(void) bit result;RS=0; /根據(jù)規(guī)定，RS為

47、低電平，RW為高電平時(shí)，可以讀狀態(tài) RW=1; E=1; /E=1，才允許讀寫(xiě) _nop_(); /空操作 _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 result=BF; /將忙碌標(biāo)志電平賦給result E=0; /將E恢復(fù)低電平 return result; /*將模式設(shè)置指令或顯示地址寫(xiě)入液晶模塊*入口參數(shù)：dictate*/void WriteInstruction (unsigned char dictate) while(BusyTest()=1); RS=0; /根據(jù)規(guī)定，RS和R/W同時(shí)為低電平時(shí)，可以寫(xiě)入指令 RW=0; E=

48、0; /E置低電平(根據(jù)表8-6，寫(xiě)指令時(shí)，E為高脈沖， / 就是讓E從0到1發(fā)生正跳變，所以應(yīng)先置"0" _nop_(); _nop_(); /空操作兩個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 P0=dictate; /將數(shù)據(jù)送入P0口，即寫(xiě)入指令或地址 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 E=1; /E置高電平 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間 E=0; /當(dāng)E由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊開(kāi)始執(zhí)行命令 /* 指定字符顯示的實(shí)際地址 *