畢業(yè)論文(集成運放參數(shù)測試儀)-資料下載頁

　　

【正文】 址 unsigned char *p1=amp。addr。 unsigned int k。 step=0x01000000。 //頻率變化的步進值 fq_up=0。 15 w_clk=0。 reset=1。 j++。 //延時作用 j++。 reset=0。 for(k=1。k0x0f78。k++) //產(chǎn)生信號源，由于指針之間不能直接付值所以用 //zanc變量作為它的中間變量 { p=amp。dacs。 p1=amp。addr。 for(i=1。i5。i++) { zanc[i]=*p1。 p1++。 } for(i=0。i5。i++) { *p=zanc[i]。 w_clk=1。 //送頻率控制字，先高位，后低位 j++。 j++。 w_clk=0。 } fq_up=1。 //產(chǎn)生一個上升沿 j++。 fq_up=0。 delay(100)。 if (addrstep) step=0x10000。 addr=step。 //改變頻率值 } } 16 圖 17 高頻輸出模塊圖 ⒌ 轉(zhuǎn)換模塊 該模塊主要包括 ad2543()函數(shù)，主要實現(xiàn)采集通道中的數(shù)據(jù)，并將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。 從測試板輸出的信號仍然是模擬信號，而單片機只能對數(shù)字信號進行處理，因此對于單片機而言是不可能識別模擬信號的大小，只能判斷有無電壓的輸入，所以測試板中的信號通過峰峰值檢測后必須經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換才能和單片機相連，被程序讀入并做 相應(yīng)的處理。 轉(zhuǎn)換模塊的程序主要是負責(zé)讀取來自 TLC2543 的數(shù)據(jù)，該芯片有 11 路模擬信號輸入通道（ AN0~AN10） ,兩個參考電壓輸入端（ REF+,REF）和 5 個控制管腳。其接口電路如圖 6 所示。它們的功能分別為： AN0~AN10： 11路模擬輸入通道 REF+：正參考電壓，輸入端 REF：負參考電壓，輸入端，一般直接接地 IOCLK：輸入輸出脈沖，當(dāng)讀輸出數(shù)據(jù)時下降沿有效，當(dāng)輸入地址時，上升沿有效，輸入端 DATA INPUT：地址選擇端，輸入當(dāng)前要轉(zhuǎn)換的模擬信號的通道號，四位串行輸入，輸入端 DATA OUT： 12位數(shù)字串行信號輸出口，輸出端 EOC：輸出結(jié)束標志，轉(zhuǎn)換結(jié)束后自動置 1，輸出端 CS：片選信號，低電平有效，輸入口 開始 頻率值為 0 送時鐘脈沖和刷新脈沖 結(jié)束 N Y 送頻率字 改變頻率值 17 圖 18 轉(zhuǎn)換模塊的程序流程圖 轉(zhuǎn)換模塊的程序流程如圖 18 所示，其工作原理為：轉(zhuǎn)換輸出電平的量程大小為正負參考電壓之差 ，輸入模擬信號的電壓范圍即為正負參考電壓的大小，一般 REF+大小要小于或等于 V+；當(dāng)要開始 A/D 轉(zhuǎn)換時，先使該芯片有效，即使 /CS 信號端為低電平，連續(xù)輸入四個 IOCLK，在 IOCLK的上升沿處在 DATA INPUT 端口輸入要轉(zhuǎn)換的通道地址，高位在前，低位在后，通道地址的范圍為 0到 10，并且在 IOCLK 的第四個脈沖的下降沿到來時，讀入選擇的通道中的模擬信號并開始轉(zhuǎn)換；調(diào)用延時函數(shù)作為其轉(zhuǎn)換時間，然后單片機要給 A/D 芯片的 IOCLK 端口連續(xù) 16 個脈沖，在每個脈沖的下降沿到來時讀取 A/D 中的一位數(shù)據(jù)，先讀入的數(shù)據(jù) 為高位，在程序中利用左移功能，將前 12 位數(shù)據(jù)保存在變量 ad中，后 4位數(shù)據(jù)為無效數(shù)據(jù)舍去， 然后返回到上級函數(shù)。其實在該函數(shù)中采用送通道數(shù)和讀數(shù)據(jù)在同一個時刻進行，事實上讀的數(shù)據(jù)是上次送的通道數(shù)的結(jié)果。因此在主函數(shù)中預(yù)先調(diào)用一次 ad2543()函數(shù)作為預(yù)先送通道數(shù)的操作。 ad2543()函數(shù)如下所示： /***************************************/ /* 讀取 ad2543 中的數(shù)據(jù) */ /***************************************/ unsigned int ad2543(unsigned char tin) //tin 是通道數(shù) { unsigned int ad。 unsigned char i,j。 cs=1。 for(i=0。i10。i++) {。} cs=0。 cjn=tin。 for(i=0。i8。i++) { //通過循環(huán)將獲得的數(shù)據(jù)保存在 cjn中 cj=dout。 din=cj7。 cjn=cjn1。 cj0=cj。 sclk=1。 j++。 //脈沖高電平保持時間 sclk=0。 } ad=cjn*16。 //先讀出來的是高 8 位 開始 結(jié)束 位操作方式送通道數(shù) 位操作方式先讀高 8位，再讀后 4 位 18 cjn=tin。 //還是原來的通道 for(i=0。i8。i++) { cj=dout。 din=cj7。 cjn=cjn1。 cj0=cj。 sclk=1。 j++ 。 sclk=0。 } ad=ad+cjn/16。 //只需要后讀入數(shù)據(jù)中低 4 位 cs=1。 //片選無效 return(ad)。 } ⒍ 數(shù)據(jù)處理模塊 該模 塊主要包括 sort()函數(shù)和 jisuan()函數(shù)。 其中 sort()函數(shù)主要是將獲得的 5 組 40 個數(shù)據(jù)中每組的最大值和最小值去掉，并轉(zhuǎn)換為真實的電壓值，范圍為電壓為 0～ 5V。 jisuan()函數(shù)是將去掉最大值和最小值后每組數(shù)據(jù)進行平均，然后再參考公式進行計算，求出參數(shù)值。其函數(shù)如下所示：（其中 ad0[i][j]是在 ad2543()中獲得的數(shù)據(jù)） /*********************************/ /* 排序 */ /*********************************/ void sort(void) //排序 { unsigned char i,j。 unsigned int temp。 float sum。 //比出最大值 放在最后一位 for (i=0。i5。i++) for(j=0。j7。j++) if (ad0[i][j]ad0[i][j+1]) { temp=ad0[i][j]。 ad0[i][j]=ad0[i][j+1]。 ad0[i][j+1]=temp。 } //比出最小值 放在倒數(shù)第二位 for (i=0。i5。i++) for(j=0。j6。j++) if (ad0[i][j]ad0[i][j+1]) { temp=ad0[i][j]。 ad0[i][j]=ad0[i][j+1]。 ad0[i][j+1]=temp。 } //求和時只求出前 6 位 去掉一個最大值去掉一個最小值 for (i=0。i5。i++) { sum=ad0[i][0]。 for(j=1。j6。j++) sum=sum+ad0[i][j]。 19 average[i]=sum/6。 } //假設(shè)放大倍數(shù)為 1 for(i=0。i5。i++) average[i]=average[i]*5/4096 。 } /***************************************/ /** 計算結(jié)果 */ /***************************************/ void jisuan(void) { float temp。 average[0]=average[0]/21。 //vio average[1]=average[1]/21average[0]。 //Iio temp=average[2]。 //avd temp=average[4]/temp/21。 temp=20*log10(temp)。 average[2]=temp。 temp=average[4]/average[3]。 temp=temp/21。 //kcmr temp=20*log10(temp)。 } 四、 系統(tǒng)測試 當(dāng)我們調(diào)試用 I/O方式在液晶上顯示數(shù)據(jù)時，不小心燒壞了 LCD。最后在硬件上只能用 LED來代替 LCD，軟件上也重新編寫了 LED 顯示程序和其他相關(guān)程序，經(jīng)過調(diào)試，能正確顯示結(jié)果。顯示數(shù)據(jù)結(jié)果時每次顯示一個參數(shù)結(jié)果，通過按鍵顯示下一個參數(shù)結(jié)果。以 I/O 方式顯示的程序在附錄四中給出。 （一）程序調(diào)試方法 修改語法上的錯誤：軟件仿真編譯程序，查改有錯誤的地方，直到編譯通過； 按軟件模塊的劃分，用仿真器結(jié)合硬件進行仿真各模塊程序，查找邏輯錯誤； 通過單步運行和打斷點的方式調(diào)試程序，直到出現(xiàn)自己想要的結(jié)果。 （二）軟件調(diào)試 測試儀器：微機電源（ WD999）、仿真器 （ E6000/L） 、數(shù)字 示波器 （ TDS2021） 、 萬用表（ HONEYTEK A830L） 測試方案：將每個子程序經(jīng)過匯編后分別進行軟件模擬仿真，然后聯(lián)合硬件用仿真 器進行仿真。 調(diào)試過程和結(jié)果： ① LCD 顯示的測試過程和結(jié)果：運行清屏程序，在屏幕任意位置顯示一個漢字和西文，發(fā)現(xiàn)無任何反應(yīng)，參考其它的程序，發(fā)現(xiàn)所包含的頭文件與我的程序都是不同的，于是改變頭文件，結(jié)果顯示正確；然后在所要的位置顯示所需要的漢字和字母，顯示程序正確； ② 給 TCL2543 芯片的 0 通道輸入 2V 電壓， 調(diào)用 ad2543()函數(shù)測試獲得數(shù)據(jù)，并 將獲得的數(shù)據(jù)在液 晶上顯示，看得到的數(shù)據(jù)是否正確。 ③ 調(diào)用 highsource()函數(shù)將頻率控制字送入 AD9851 芯片，控制輸出頻率為 4M 的正弦 20 波，并用示波器看輸出波形的效果，修改程序直到輸出的波形就是所要的波形。 （三）聯(lián)機調(diào)試 測試儀器：微機電源 （ WD999） 、萬用表（ HONEYTEK A830L）、仿真器（ E6000/L） 調(diào)試過程和結(jié)果： 將獲得的數(shù)據(jù)顯示在 LCD 上，和手動測試的結(jié)果進行比較，結(jié)果有誤差 。 首先查看程序里邏輯上是否有錯誤，發(fā)現(xiàn)繼電器控制那部分有點混亂，于是參考題目要求，重整這部分程序；然后再次運行程序， 還是有誤差存在 ； 接著就查看程序的數(shù)據(jù)處理模塊部分，然后再次根據(jù)題目的要求來修改程序的邏輯問題 ； 最 后雖然還是有 誤差存在，但程序已經(jīng) 基本 正確，硬件上也已無錯誤 ，就把這結(jié)果作為最后的結(jié)果。 五、 結(jié)束語 這次畢業(yè)設(shè)計，雖然是我們以前電子競賽中接觸過，但由于以前的軟件沒被保存下來，這次的編程相當(dāng)于是從頭開始。因此在剛開始編程時，思路上還是有點混亂，并且犯了一些錯誤，比如對液晶顯示器寫數(shù)據(jù)和讀狀態(tài)時發(fā)生了一些錯誤，致使整個過程在開始幾天沒有一點進展。后來在何老師的指導(dǎo)下，我重新理清思路，結(jié)合電路原理圖編寫程序，能夠較快的找 準問題所在，能順利完成畢業(yè)設(shè)計。在這次畢業(yè)設(shè)計中，令人欣慰的是我們的畢業(yè)設(shè)計基本能夠完成課題的基本部分和發(fā)揮部分的要求。在數(shù)據(jù)處理的精度方面由于采用 C 語