第5部分 信号调理技术1
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课程设计报告书设计任务书一、设计任务1一秒钟采集一次。
2把INO口采集的电压值放入30H单元中。
3做出原理图。
4画出流程图并写出所要运行的程序。
二、设计方案及工作原理方案: 1. 采用8051和ADC0809构成一个8通道数据采集系统。
2. 能够顺序采集各个通道的信号。
3. 采集信号的动态范围:0~5V。
4. 每个通道的采样速率:100 SPS。
5.在面包板上完成电路,将采样数据送入单片机20h~27h存储单元。
6.编写相应的单片机采集程序,到达规定的性能。
工作原理:通过一个A/D转换器循环采样模拟电压,每隔一定时间去采样一次,一次按顺序采样信号。
A/D转换器芯片AD0809将采样到的模拟信号转换为数字信号,转换完成后,CPU读取数据转换结果,并将结果送入外设即CRT/LED显示,显示电压路数和数据值。
目录第一章系统设计要求和解决方案第二章硬件系统第三章软件系统第四章实现的功能第五章缺点及可能的解决方法第六章心得体会附录一参考文献附录二硬件原理图附录三程序流程图第一章系统设计要求和解决方案根据系统基本要求,将本系统划分为如下几个部分:●信号调理电路●8路模拟信号的产生与A/D转换器●发送端的数据采集与传输控制器●人机通道的接口电路●数据传输接口电路数据采集与传输系统一般由信号调理电路,多路开关,采样保持电路,A/D,单片机,电平转换接口,接收端(单片机、PC或其它设备)组成。
系统框图如图1-1所示1.1 信号采集分析被测电压为0~5V 直流电压,可通过电位器调节产生。
1.1.1 信号采集多路数据采集系统多采用共享数据采集通道的结构形式。
数据采集方式选择程序控制数据采集。
程序控制数据采集,由硬件和软件两部分组成。
,据不同的采集需要,在程序存储器中,存放若干种信号采集程序,选择相应的采集程序进行采集工作,还可通过编新的程序,以满足不同采样任务的要求。
如图1-3所示。
程序控制数据采集的采样通道地址可随意选择,控制多路传输门开启的通道地址码由存储器中读出的指令确定。
1 请给出3种家用电器中的传感器及其功能。
洗衣机:水位传感器冰箱:温度传感器彩电:亮度传感器热水器:温度传感器空调:温度传感器2 请给出智能手机中用到的测试传感器。
重力传感器、三维陀螺仪、GPS、温度传感器、亮度传感器、摄像头等。
3 系统地提出(或介绍)你了解的(或设想的)与工程测试相关的某一(小)问题。
考虑通过本门课程的学习,你如何来解决这一问题。
(注意:本题的给出的答案将于课程最后的综合作业相关联,即通过本课程的学习,给出详细具体可行的解决方案)第二章普通作业1请写出信号的类型1)简单周期信号2)复杂周期信号3)瞬态信号准周期信号4)平稳噪声信号5) 非平稳噪声信号第二章 信号分析基础 测试题1. 设时域信号x(t)的频谱为X(f),则时域信号(C )的频谱为X(f +fo )。
A . B. C. D.2. 周期信号截断后的频谱必是(A )的。
A. 连续B. 离散C. 连续非周期D. 离散周期3. 不能用确定的数学公式表达的信号是 (D) 信号。
A 复杂周期B 非周期C 瞬态D 随机4. 信号的时域描述与频域描述通过 (C) 来建立关联。
A 拉氏变换B 卷积C 傅立叶变换D 相乘5. 以下 (B) 的频谱为连续频谱。
A 周期矩形脉冲B 矩形窗函数C 正弦函数D 周期方波6. 单位脉冲函数的采样特性表达式为(A ) 。
)(0t t x -)(0t t x +t f j e t x 02)(π-t f j e t x 02)(πA )(d)()(t xttttx=-⎰∞∞-δB )()(*)(ttxtttx-=-δC )()(*)(t xtt x=δ D 1)(⇔tδ2.6 思考题1) 从下面的信号波形图中读出其主要参数。
解答提示:峰值9.5V,负峰值-9.5V,双峰值19V,均值0V。
周期=0.06/3.5S2) 绘出信号的时域波形解答提示:3) 为什麽能用自相关分析消去周期信号中的白噪声信号干扰。
电子称重传感器及信号调理电路燕山大学课程设计说明书题目:精密四应变片称重传感器信号调理电路设计学院(系):电气工程学院年级专业: XX学号: XX学生姓名: XX指导教师: XX教师职称: XX燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):基层教学单位:学号Xx学生姓名Xx专业(班级)Xx设计题目精密四应变片称重传感器信号调理电路设计设计技术参数设计要求工作量工作计划参考资料指导教师签字基层教学单位主任签字说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
月日燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语:成绩:指导教师:年月日答辩小组评语:成绩:组长:年月日课程设计总成绩:答辩小组成员签字:年月日目录第1章摘要 (1)第2章引言 (2)第3章基本原理 (3)第4章参数设计及运算 (5)4.1 结构设计 (5)4.2 电容设计与计算 (8)4.3 其他参数的计算 (10)4.4 测量电路的设计 (12)第5章误差分析 (14)第6章结论 (16)心得体会……………………………………………… (17)参考文献 (18)第1章摘要在分析重力传感器信号特性的基础上,模块化地设计了称重传感器信号的调理电路并对其进行了仿真实验。
结果表明:电路能实时、准确地处理信号,且工作稳定,可靠,重复性好,抗干扰能力强,可实现精密测量的目的。
第2章引言随着现代数据采集系统的不断发展,对高精度信号调理技术的要求也越来越高。
由于传感器输出的信号往往存在温漂、信号比较小及非线性等问题,因此它的信号通常不能被控制元件直接接收,这样一来,信号调理电路就成为数据采集系统中不可缺少的一部分,并且其电路设计的优化程度直接关系到数据采集系统的精度和稳定性。
在称重传感器信号检测中,检测精度受到诸多因素的影响,其中电桥激励电压源的精度和稳定度是影响信号精确度的重要因素之一。
电桥输出与激励电压成正比,因此,激励电压出现任何漂移都将导致电桥输出出现相应的漂移。
用8051、ADC0809设计一个8路数据采集系统《计算机控制技术》课程设计报告课题名称运用8051、ADC0809设计一个8路数据采集系统专业电子信息工程班级学生姓名1学号指导教师2012年 10月 23日1.设计目的本设计包括确定控制任务、系统总体设计、硬件系统设计、软件程序的设计等,使学生进一步学习理解计算机控制系统的组成原理、接口电路与应用程序,巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识,提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能。
(1)掌握数据采集系统的设计方法。
(2)结合8051设计一个8路数据采集系统。
2(设计内容设计一由80C51控制的A/D数据采集和控制系统,该卡具有对八个通道上0-5V 的模拟电压进行采集的能力,且可以用键盘选择装换通道,选择ADC0809作为A/D 转换芯片。
并在显示器上动态显示采集的数据。
3(设计要求(1)根据题目要求的指标,通过查阅有关资料,确定系统设计方案,并设计其硬件电路图。
(2)画出电路原理图,分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制关系。
(3)用protel软件绘制电路原理图。
(4)软件设计,给出流程图。
4. 系统总体设计步骤第一步:信号调理电路第二步:8路模拟信号的产生与A/D转换器2被测电压要求为0~5V的直流电压,可通过电位器调节产生。
考虑本设计的实际需要,我选择八位逐次比较式A/D转换器(ADC0809)。
第三步:发送端的数据采集与传输控制器第四步:人机通道的接口电路第五步:数据传输接口电路用单片机作为控制系统的核心,处理来自ADC0809的数据。
经处理后通过串口传送,由于系统功能简单,键盘仅由两个开关和一个外部中断组成,完成采样通道的选择,单片机通过接口芯片与LED数码显示器相连,驱动显示器相应同采集到的数据。
经过分析,本系统数据采集部分核心采用ADC0809,单片机系统采用8051构成的最小系统,用LED动态显示采集到的数据。
数据采集与传输系统一般由信号调理电路,多路开关,采样保持电路,A/D,单片机,电平转换接口,接收端(单片机、PC或其它设备)组成。