电子工程设计第二阶段设计报告
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输出波形如图：
(五) 模/数(A/D)转换电路
一.ADC0804芯片介绍
芯片参数：
工作电压：+5V，即VCC=+5V。
模拟输入电压范围：0～+5V，即0≤Vin≤+5V。
分辨率：8位，即分辨率为1/2=1/256，转换值介于0～255之间。 转换时间：100us（fCK=640KHz时）。 转换误差：±1LSB。
参考电压：2.5V，即Vref=2.5V。 1．原理说明
模数转换器，是将模拟电信号转变成计算机能识别的数字信号。在模数转换中，应根据测量精度要求，考虑转换电路的精度和分辨率，并力求降低成本。模数转换有多种方法可以实现，如采用电压/频率变换器，以频率或脉宽来计算温度，也可以采用A/D变换器或其它方法。如采用A/D变换器，应考虑转换器输入阻抗
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和变送器输出阻抗对信号的衰减可能引起的测试误差，并尽量降低这一误差。板间连接应注意保护。根据课设要求，温度0～100 ?C的变化是用电压0～5V表示的，转成数字表示，即0～FFH。
2.电路的选择
常用A / D电路的特点： 积分型：将电压转换成脉宽信号或频率，由定时器/计数器获得数字值。优点：分辨率高；缺点：转换速率极低
逐次比较型 ：由比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成，经n次比较而输出数字值。优点：速度较高、功耗低，在<12位分辩率时价格便宜
并行比较型：用多个比较器，仅作一次比较而实行转换。优点：转换速率极高；分辩率高时电路规模大、价格也高，只适用于低分辨率高速场合
压频转换型：将模拟信号转换成频率，然后用计数器将频率转换成数字量 ，从理论上讲其分辨率几乎可以无限增加。优点：分辩率高、功耗低、价格低；但是需要外部计数电路共同完成AD转换
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二、电路主要参数计算
(1) 转换精度：
A/D转换器也采用分辨率和转换误差来描述转换精度。
分辨率是指引起输出数字量变动一个二进制码最低有效位（LSB）时，输入模拟量的最小变化量。他反映了A/D转换器对输入模拟量微小变化的分辨能力。在最大输入电压一定时，位数越多，量化单位越小，分辨率越高。
转换误差通常用输出误差的最大值形式给出，常用最低有效位的倍数表示，反映A/D转换器实际输出数字量和理论输出数字量之间的差异。 (2) 转换时间：
转换时间是指转换控制信号（vL）到来，到A/D转换器输出端得到稳定的数字量所需要的时间。转换时间与A/D转换器类型有关，並行比较型一般在几十个纳秒，逐次比较型在几十个微秒，双积分型在几十个毫秒数量级。
实际应用中，应根据数据位数、输入信号极性与范围、精度要求和采样频率等几个方面综合考虑A/D转换器的选用。 (3) 8位数模转换电路主要技术指标：
分辨率 --- 8位：表示能够分辨的最小电压变化
Vref
Vi?V??Data?8 2DATA 为 1 时的 Vi 表示最小电压变化 误差 --- ±1LSB 转换时间 --- 100微秒
三、电路调试
调试方法：调整变送器电路在正常工作状态，连接变送器输出至模/数转换电路输入。运行测试程序，改变调试台温度设置值，检查单片机采集到的数据是否正确，如果不正确按照故障诊断预案进行诊断分析，并且排除故障。
改变设置温度，运行A/D测试程序，检查模/数转换结果。在调试台上通过+10按键不断改变温度数值。
调试程序如图：
$include (C8051F020.inc) LCALL Init_Device
ABC: MOV DPTR,#2000H MOVX @DPTR,A CALL DELAY
MOV DPTR,#2000H MOVX A,@DPTR CALL DELAY JMP ABC
DELAY: MOV R7,#02H JPP: MOV R6,#0H DJNZ R6,$ DJNZ R7,JPP
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RET
$include (Init_Device.inc) END
在调试台上通过+10按键不断改变温度数值
(六)电路显示与键盘控制电路
一、电路工作原理
1.电路的选择
单片机与LED显示器有两种接口方法。
动态显示电路方案：电路简单，成本低，控制程序复杂，适用于显示位数较多的场合。可使用智能芯片8279完成。 以下为动态显示原理图
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静态显示电路方案：使用的元件多，成本相对较高。每位独立控制，程
序设计比较简单，适用于显示位数较少的场合。使用74LS273，采用此方案。
键盘接口方法
矩阵键盘电路方案：按键较多时，成本低，控制程序较直读电路复杂，适用于显示位数较多的场合。采用此方案。
原理图如下：
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