51单片机综合学习系统——AD模数转换实验篇

大家好，通过以前的学习，我们已经对51单片机综合学习系统的使用方法及学习方式有所了解与熟悉，学会了使用SPI总线的基本知识，体会到了综合学习系统的易用性与易学性，这一期我们将一起学习AD模数转换的基本原理与应用实例。

十六位模数转换器AD7705及其应用

AD7705是AD公司最近推出的十六位模数转换器。我们主要介绍了它的功能和特点,给出了基于AD7705实际应用的硬件、软件设计方法,以及部分程序源代码,总结了实际应用中必须注意的几个技术问题。

16位模数转换器AD7705在安全帽质量检测中的应用

采用16位模数转换芯片AD7705及精简指令集单片机AT90S8515为主要元器件,通过AD7705采集压力传感器检测到安全帽受力情况,然后在AD7705内部将采集的模拟信号转换成单片机所能识别的数据信号,上位单片机AT90S8515通过同步串行接口接收AD7705转换完成的16位数据值.实验给出单片机AT90S8515与AD7705的硬件连接图,并详细介绍了软件设计方法.

单通道十六位模数转换器ADS1100的应用

ADS1100是单通道十六位模数转换器。根据ADS1100的功能和特点,介绍实际应用的硬件电路和软件设计方法,及提出了实际应用中应注意的几个技术问题。

模数转换器AD7705在蓄电池质量检测中的应用

采用16位模数转换芯片AD7705及精简指令集单片机AT90S8515为主要元器件,通过AD7705采集传感器检测到蓄电池的充放电过程,在AD7705内部将采集到的模拟信号转换成单片机所能识别的数据信号,AT90S8515单片机通过同步串行接口接收AD7705转换完成的16位数据值。给出了单片机与AD7705的硬件连接图,并详细介绍了软件设计方法。

基于FPGA的信号调制方式识别和参数估计设计

调制是各种通信系统的重要基础,广泛应用于广播、电视、雷达、测量仪等领域,在频谱搬移的过程当中起着重要作用。文章基于STM32F407单片机和FPGA芯片的信号处理方式进行研究,设计一款高性能、高精度、低成本、运算速度快的信号调制方式识别和参数估计装置。根据实验测试,该装置可测量信号频率为1~30 kHz,幅度为30~100 mV,解调显示调制系数误差约为0.01,调制信号频率约为50 Hz,最大频偏在200 Hz左右。该信号装置能够精确获得测量结果,提高了信息传输速率和正确率。

ADS7817及其与FPGA的接口设计

针对测控系统的微型化与低功耗的需求,提出了一种FPGA与串行模数转换器ADS7817的接口设计方案。ADS7817是一种新型的12位低功耗、具有串行接口的模数转换器,体积小,接线简单。设计中以FPGA作为主控制器,为ADS7817提供稳定的工作频率。同时通过接收上位机的命令字,对ADS7817发出采集启动与停止的信号,接收ADS7817输出的12位串行数据,并将之转换成16位并行数据发送到上位机。实验显示,时序仿真图完全符合设计要求,具有很好的工程应用前景。

AD2S80在测角系统中的应用

AD2S80是美国AD公司生产的以鉴幅方式对感应同步器信号进行处理的专用芯片。由它与感应同步器构成的测角系统具有成本低、功耗小、所需外部元件少、可靠性好等优点。介绍了AD2S80数字转换芯片的引脚、组成测角系统的工作原理、外围电路的设计 ,给出了一种增量式测角系统的实现方案。

基于AD9833的ZPW-2000R移频测试信号研究

ZPW-2000R移频自动闭塞系统是我国主推的国产新型自动闭塞系统。在此闭塞系统接收机模块的质量测试过程中,测试系统需要提供双路频率、幅值可调的高精度移频信号。本系统通过主控芯片TMS320F2812的SPI和GPIO模拟的SPI控制两片DDS芯片AD9833产生频率可调的移频信号。为了实现信号的幅值可调,本系统将AD9833输出的测试信号经高精度运算放大器进行幅值放大后输入至数模转换芯片AD7521中,通过GPIO口对AD7521的数字输入口的控制实现信号的幅值连续可调。经实验验证,本系统所产生的双路移频测试信号精度高,波形平滑稳定,从而提高了自动闭塞系统接收机模块测试的可信度。

基于ADS1278的高精度微应变信号采集系统

以24位工业模数转换器ADS1278为核心,设计了一个高精度微应变信号采集系统,给出对应的前端调理电路和数字采集模块等。模拟测试结果显示,该系统方案可行,可有效采集微应变信号,已成功应用于桥梁振动检测等产品。

羽毛质量检测仪的研制

介绍了羽毛质量检测仪的设计方案检测原理,并且对其主要部件进行了简要介绍,硬件部分以STC12C5410AD单片机为例,介绍了它的AD模数转换功能和MODBUS通信协议,软件部分通过利用VC编写操作界面,对触发触摸屏采集到的信号进行实时监控。给出了用STC12C5410AD单片机C语言编写的部分通信程序,以及部分VC程序,在实际应用中羽毛质量检测仪,数据传输稳定可靠,适合于检测产品的形状及弯曲程度等。

一种高精度I/F变换器的研究

捷联惯导系统中的加速度计是重要的惯性测量器件,其输出通常为模拟信号电流,目前电流的测量精度提高受到限制。本文通过电流频率变换器将其变换为与周期成正比的脉冲信号从而更精确的测量并且更便捷的采集数据。本文介绍了一种采用电流电压变换模块,AD模数转换器和AVR单片机构成的高速、高精度的电流频率变换系统,从而将传统的I/F变换精度从10-3提高到10-5。

微型SAR的数字下变频设计

在微型SAR实时成像样机的设计中,对雷达回波在中频进行采样,然后采用数字下变频技术实现正交解调,可以减少系统的复杂性,提高雷达的数字化程度和性能。该文针对微型SAR方案中数字下变频设计中的难点,即采样频率高达2Gsps,带宽900MHz,实时处理的难度很大,根据具体设计参数优化了数字下变频的实现结构,重点比较了并行FIR滤波器和快行FIR滤波器的差别,然后在FPGA中编程实现了数字下变频模块,给出资源占用情况、运行速度和量化噪声影响,最后给出在微型SAR技术项目中的实际应用结果,理想的成像结果表明了该设计的正确性。

下给排2#3#水泵控制系统PLC改造

针对下给排水泵控制系统原PLC存在的严重问题,按照车间控制要求对2#、3#水泵的主控电路和二次回路进行了设计,重新对I/O点进行分配。设计了PLC梯形图,进而控制变频器进行平稳调速,优化了工艺生产,达到了自动调节车间生产线输出水流量的目的。

一种基于DSP的数据采集系统的设计

为了满足有些科学实验由于现场条件的限制对数据采集系统的体积、功耗以及可靠性等方面所提出的较高要求,设计了一种基于TMS320F2812芯片的实时数据采集系统,该系统可对电力系统所输出的模拟电压信号进行实时的采集和记录。从系统的硬件和软件两个方面的设计来进行阐述,重点介绍了系统硬件结构的设计。该系统具有体积小、速度快、处理能力强、可靠性高以及功耗低等优点。

实心固体物质密度测量方法研究

针对接触式测量密度检测范围受限的问题,提出了一种非接触测量的方法。该方法是通过检测固定容器内气压的变化,间接测得非空心固体物质的体积大小,进而求得被测固体物质密度。该装置检测范围广泛,可对任意不与空气发生化学反应的非空心固体物质的密度进行无损伤测量,避免了单一排水法对被测物造成的损伤和由此造成的结果误差,能在容器所承受的最大压强范围内,通过控制气体压缩器适当加大压缩气室内空气的气压,从而提高测量的准确度,测量误差不超过3%。

基于51单片机的多功能智能遥控窗帘的设计

多功能智能遥控窗帘系统广泛地应用于家居、办公室等场合,同时也是智能家居的一部分。该设计主要利用STC89C52单片机核心电路、光敏电阻电路、步进电机电路、温湿度传感器、红外线控制电路、AD转换电路、LCD1602液晶显示屏等模块完成精确控制窗帘的开和关。

智能家居控制系统的设计与实现

本文设计的智能家居控制系统使用红外通信对STC89C52芯片进行控制,间接的控制温度模块,光强度模块,舵机模块,MQ2烟雾传感器模块,并让LCD1602显示相应的动作界面。其中光强度模块和MQ2烟雾传感器模块都采用AD模数转换,SPI总线,使用者可以通过调控烟雾敏感度阈值来调控火灾报警模块的敏感度,可以很好的符合人们的居家需求。

电子天平无线遥测子系统的研究与实现

设计一种基于射频芯片nRF905为无线通信核心的电子天平无线遥测子系统的实现方案,整个系统通过STM32微控制器来控制,由24位超低噪声的模数转换器ADS1232来对称重传感器的模拟信号进行转换,在微控制器内进行数字滤波等一系列处理,把所需要的数据通过SPI接口写到nRF905的寄存器中并发射出去,接收部分接收数据,微控制器再通过SPI接口将nRF905寄存器中数据读出,并通过UART发送到计算机用于显示和分析,实现一台计算机来同时操作多个称重台。

岩矿石密度仪的设计

针对DM-2密度仪存在精度低、显示不便、所测样本种类受限、操作复杂不足等问题,在分析常用固体密度测量方法的基础上,提出了一种基于阿基米德浮力定律测量岩矿石密度的方法,并完成了密度仪硬件电路设计和配套软件编程工作,同时给出了密度仪的技术指标及测量结果的误差分析。密度仪由荷重传感器、放大器、模数转换器、单片机、显示部分及USB(Un iversal Serial Bus)接口等组成。该密度仪不仅可以用于测量多种岩矿石标本的密度,而且也可用于固体标本的重量、体积、孔隙度和含油或水饱和度等多种参数的检测,同时实现了各种固体密度自动测试和密度值实时显示功能,提高了工作效率,减少了人为误差。本密度仪同DM2型密度仪相比,具有智能化程度高、自动LCD(L iqu id Crystal D isp lay)显示密度值、存储测试结果、可同计算机通讯、测量精度高(均方差)小于0.01 g/cm3和操作简单等优点。