电子工程设计Ⅱ实验报告 120231班14组
图2. 13模数装换工作原理
IIIIIIout1? D0?8?D1?7?D2?6????D7?1?8?D0?20?D1?21?D2?22????D7?27?22222 IVref??DATA??DATA 8228?R
数模转换电路如图2.14所示：
图2. 14 数模转换模块电路图
原理分析：
DAC0832的Iout1和Iout2作为输入信号输入到LM358的输入端。由电流-电压转换电路可知：LM358的1
号管脚输出为： Vout1 ??Vref 8?DATA ，此管脚作为输2入信号输入到U2BLM358的反相输入端。则U2BLM358输出端输出为：
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V= -Vout1*R3/R1-5*R3/R2
取电阻参数：R1=5K,R2=10K,R3=20K。
因为Vout1的取值为（-5V—0V），R3/R1=4,故-Vout1*R3/R2的范围为（0V—20V）,又因为-5*R3/R2=-10V所以总输出范围：
V={0—20V}-10V={-10V—10V}。
为便于各模块协调一致的工作，电路设计统一接口模式，方便调试与查错，数模装换模块安装接口如图2.15所示。
图2. 15 数模转换模块安装结构图
2.4.3数模转换模块的调试
调试平台：电子工程设计训练调试台 调试内容：地址译码电路输出检测 适用电路：数/模转换电路板 测试设备：JTAG适配器 单片机应用系统板 数/模转换电路板 150MHz数字双踪示波器 （1）调试方法：
1、检查电路连线无误后，将电路板安装在测试台上
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2、断开电路负载，运行测试程序，检查各节点信号是否正确。如果有问题，按照故障诊断预案进行诊断分析，并且排除故障。
3、用示波器观察LM3587号管脚。 正确的输出波形如图2.16所示
图2. 16 数模转换测试波形图
（2）调试程序： #include \#include \#include \
#define CS2 XBYTE[0x4000] #define TIMER 0x8000 #include \void delay(void); void main(void) { unsigned char x; Init_Device(); while(1)
{ ++x; CS2=x; /*delay();*/ } }
void delay(void)
{ int i;for(i=0;i （3）故障检查： 根据第二级运放输出信号波形判断故障原因 部分节点无信号或全部节点无信号的故障原因： 第二级运放无信号输出：连线有误或运放损坏 二级运放皆无信号输出：连线有误或未接电源或运放损坏或D/A电路故障 断开第一级运放输出与Rfb的连线，测量Iout1引脚有锯齿波输出为运放损 22 电子工程设计Ⅱ实验报告 120231班14组 坏，否则为D/A电路故障 调试中遇到的问题： 调试时由于接线问题，没能获得正确波形。纠正接线问题后，发现输出波形正确但是幅值不对。经细心观察，实际输出波形为正确波形幅值的0.1倍，初步判断为示波器的衰减探头打到了X10位置。检查示波器探头，果不其然。纠正错误后波形输出终于正常。 3 整体电路的调试与功能实现 在分模块电路设计完成之后，就要进行整系统联合的功能调试，整体调试主要实现两个功能。分别是环境温度显示功能和闭环温度控制功能。通过整体功能的调试与实现，进一步深化对系统设计的理解，增强系统调试能力与发现问题、解决问题的能力。 3.1环境温度显示功能的实现 调试过程：连接电路并运行程序。观察测温系统数字显示，应跟随调试台设置温度变化并与调试台设置温度接近。若测量温度与设置温度相差过大的调试，则需调整变送器。调试台设置低端温度，变送器进行零点校准，调试台设置高端温度，变送器进行满度校准。 调试源程序见附录一。 3.2闭环温度控制功能的实现 调试过程：连接电路并运行程序。 通过键盘切换到环境温度显示功能。观察测温系统数字显示，应跟随调试台设置温度变化并与调试台设置温度接近。若测量温度与设置温度相差过大的调试，则需调整变送器。调试台设置低端温度，变送器进行零点校准，调试台设置高端温度，变送器进行满度校准。 通过键盘切换到闭环温度控制功能。通过键盘设定目标控制温度，观察实际温度时候能变化到目标控制温度。可以通过改变程序来调节控制精度。 调试源程序见附录二。 23 电子工程设计Ⅱ实验报告 120231班14组 4 收获和体会 第二阶段我们一共完成了测温系统中的单片机，A/D转换，D/A转换，显示键盘电路一共四块电路板。虽然有了第一阶段的一些经验积累，没有那么手忙脚乱，但是这四块板子的难度相比第一阶段来说是更加的高。第二阶段我们主要面临的问题有以下几点。 第一点就是电路板需要焊接的线数量非常大，非常密集。这就意味着排线的难度大幅增加，同时在焊接过程中很容易出现失误。在单片机这块的焊接中，我们就出现了把芯管脚搞反，结果在插针焊接的时候错了很多，要更改起来特别困难。另外在显示键盘电路这块板子上，一开始四个数码管只有两个亮，我们以为是数码管的问题，但更换之后问题依然存在。于是再进行电路检查，查了三四遍线路都认为没有问题这让我们觉得非常奇怪，后来在和其他组同学的电路板对比之后发现少了两根地线没有接，还是我们焊接时候的粗心大意造成的。 最让我们组头痛的就是测温系统，将6块板子组合在一起进行测试。在之前我们每块板子单个都通过了测试，可是没有想到进行测温系统测试的时候竟然没有成功。经过推断我们认为问题肯定是出现在单片机上，但是不论是查线还是测试输出波形都查不出问题所在。在我们非常着急头痛走投无路的时候，老师给予了我们巨大的帮助。 除此之外，我们也有一些做的自认为比较好的方面，比如我们的布局安排还算是比较清晰，我们的线路对比起其他组的算是清晰的了。 我们不光是动手能力增强了，在检查电路故障这一点上，我们的信心大有提升，能力也有增强。 本学期电子工程设计课程圆满结束，在这学期我们第一次尝试去完成一个功能完善的电子系统。在这个过程中遇到了诸多的困难，但我们都顽强的克服了，我们的动手能力得到了锻炼，让我们明白纸上的电路转换为实际的系统，需要付出百倍的努力和耐心才能实现。也让我们更加敬仰在历史长河中那些为人类做出贡献的电子工程师。 最后还要感谢张印春老师的耐心教导和帮助。我们两个女生的组做起这样动手能力强的实验来讲，本来就不是我们的强项，幸好张老师的耐心教导和不厌其烦的帮助，我们脆弱的板子才坚强的存活了下来。虽然我们实验做的不是最出色的，但小小的进步都令我们兴奋与感动，非常感谢张老师！ 24