地球物理仪器课程设计

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1、2013-20142013-2014第一学期第一学期地球物理仪器地球物理仪器课程设计课程设计 时间地点安排 设计流程 设计题目简介 课程设计报告书写格式课程设计报告书写格式 课程设计相关参考资料课程设计相关参考资料时间及地点安排：第18周周一、二、三、四上午8：0012:00地点：3#403机房第18周周六上午8：0017:00地点：3#403机房第18周周五下午1:305:00地点：3#405机房 选题 、分组、阅读相关资料 系统硬件电路连接及程序设计 演示课程设计作品 审阅、打印上交设计报告 设计流程题目一 多通道模拟量信号的采集题目一 多通道模拟量信号的采集 与动态显示设计与动态显示设计

2、一. 设计要求如下： 1、从多个通道输入可调模拟量电压信号，信号输入范围0-5V之间；2、分时采集各通道输入信号，采集分辨率不低于25mV；3、将多通道采集数据连续存储到单片机片内数据存储器；4、通过按键控制显示某个通道数据。设置独立式按键，通过输入键值确定要显示 的通道数据；5、根据键值要求，在数码块上显示相应通道采集的模拟量数据。要求：至少四位数码块显示，能够显示小数；显示控制方式为动态扫描方式实现；二、 开发工具及设计要求在Keil uVsion 软件环境下编写功能程序，在Proteus软件开发环境下完成电路 原理图的绘制，经过系统仿真调试，完成实现设计的各项要求。三、参考元器件选择：单

3、片微型计算机：89C51模数转换芯片：AD0808/AD0809显示芯片：七段数码块 题目二 信号叠加、滤波、放大功能实现题目二 信号叠加、滤波、放大功能实现一、设计要求如下： 1、输入两路正弦信号，幅度及频率要求：50mV 100Hz和500mV/1Hz；2、 应用集成运放设计加法器，将两路输入信号叠加输出；3、搭建模拟低通滤波器滤除混叠信号中的低频信号，保留高频信号；滤波器选择二阶巴特沃斯滤波器，滤波器通带截止频率设为50Hz;4、利用仪表放大器将滤波后信号分别进行2、10、20倍增益，通过示波器观察滤波效果。二、 开发工具及设计要求选择在Proteus或MultiSim2001软件开发环

4、境下完成电路原理图的绘制，经过系统仿真调试，完成实现设计的各项要求。三、参考元器件选择：集成运放器：uA741/LM324仪器放大器：AD623 题目三 带通滤波器设计实现题目三 带通滤波器设计实现一、设计要求如下： 1、输入三路正弦信号，幅度及频率要求：50mV 100Hz、500mV/1Hz、50mV/1KHz；2、 应用集成运放设计加法器，将三路输入信号叠加；3、搭建模拟带通滤波器滤除高、低频信号，将中频信号保留，滤除高低频信号；带通滤波器选择两个二阶巴特沃斯滤波器实现;4、输出部分选择低输出阻抗的射极跟随器输出信号，提高信号的防干扰能力；。 二、 开发工具及设计要求选择在Proteus

5、或MultiSim2001软件开发环境下完成电路原理图的绘制，经过系统仿真调试，完成实现设计的各项要求。三、参考元器件选择：集成运放器：uA741/LM324 题目四 增益自动可调程控放大设计实现题目四 增益自动可调程控放大设计实现一、设计要求如下： 1、采用可调电位器产生输入电位信号，输入信号幅度小于1000mV；2、增益调节芯片选择DAC0832，信号输出选择高精度运放器OP07；3、输入放大信号送到DAC0832的Rfb输入脚，在单片机的控制下进行放大，然后由运 放输出；设置增益调节按键，按下增加键信号幅度增加，按减小键，信号幅度自 动减小；4、在LCD屏上显示自动增益调节输出值； 二、

6、 开发工具及设计要求在Keil uVsion 软件环境下编写功能程序，在Proteus软件开发环境下完成 电路原理图的绘制，经过系统仿真调试，完成实现设计的各项要求。三、参考元器件选择：集成运放器： OP07/uA741/LM324增益调节芯片：DAC0832控制器： 89C51 题目五 智能信号发生器设计题目五 智能信号发生器设计一、设计要求如下： 1、设计信号发生器，能够产生正弦、方波、三角波信号；2、输出信号幅度在0-5v范围可调，频率在0-10KHz范围可调；3、通过按键设置，选择输出不同类型信号；通过按键设置，调节输出信号频率；通过滑动变阻器来调节波形的幅度；4、通过示波器显示产生的

7、波形。二、 开发工具及设计要求在Keil uVsion 软件环境下编写功能程序，在Proteus软件开发环境下完成 电路原理图的绘制，经过系统仿真调试，完成实现设计的各项要求。三、参考元器件选择：集成运放器： OP07/uA741/LM324数模转换输出芯片：DAC0832控制器： 89C51 题目六 正弦信号采集与最大幅值显示题目六 正弦信号采集与最大幅值显示一、设计要求如下： 1、输入正弦信号，幅度及频率要求：信号频率50Hz，幅值范围50mV-2500mV；2、 应用模数转换芯片采集输入信号，将数据存储到单片机片内连续存储单元；3、提取输入最大模拟幅值，在数码块上显示；至少四位数码块显示

8、，能够显示小数；显示控制方式为动态扫描方式实现；二、 开发工具及设计要求在Keil uVsion 软件环境下编写功能程序，在Proteus软件开发环境下完成 电路原理图的绘制，经过系统仿真调试，完成实现设计的各项要求。三、参考元器件选择：模数转换芯片：AD0809控制器： 89C51 题目七 智能数字钟设计一、功能描述：1、计时功能：以数字形式显示“时”“分”“秒”的时间；小时以24小时计时形式 ，分秒计时为60进位；2、时间显示：在六个数码块上显示时分秒信息，显示为动态显示；2、具有手动校时校分的功能；3、具有暂停计时的功能；4、具有清零计时的功能；5、扩展独立功能按键：分别为暂停键、清零键

9、、时钟调节键；二、 开发工具及设计要求在Keil uVsion 软件环境下编写功能程序，在Proteus软件开发环境下完成电路原理图的绘制，经过系统仿真调试，完成实现设计的各项要求。题目八 简单计算器单片机实现一、功能描述实现的功能为的运算简单的加、减、乘、除等基本运算，并会进行优先运算消除、清屏等输出操作； 具体扩展要求：1、扩展3*4矩阵键盘，作为0-9数字键，小数点，以及退格键；以及八个独立功能按 键：分别为“ +、-、*、”运算键，左/右括号键，“=”键，以及清除键。2、完成十进制的四则运算（加、减、乘、除）；3、实现带括号的连续混合运算及能够进行小数运算；4、在数码块上显示计算结果：

10、动态显示，显示位数不少于六位；二、 开发工具及设计要求在Keil uVsion 软件环境下编写功能程序，在Proteus软件开发环境下完成 电路原理图的绘制，经过系统仿真调试，完成实现设计的各项要求。课程设计报告书写格式课程设计报告书写格式选题介绍和设计系统实现的功能系统设计结构框图硬件电路原理分析（芯片介绍、电路设计）程序设计流程及功能分析调试过程心得体会（遇到的难题及解决等）附电路图及程序（关键代码解释）课程设计相关参考资料课程设计相关参考资料AD0809原理及应用DAC0832芯片原理及应用数码块显示与控制ADC0809引脚介绍ADC0809是8通道8位的逐次逼近式模数转换芯片，芯片工作

11、电压为 5V，功耗15mW。其内部由八路模拟量开关、通道地址锁存译码电路、8 位A/D转换器和三态数据输出锁存器组成，能够分时对8路模拟量信号进 行转换，每一通道能够输入的模拟量电压范围单极性为05V，双极性为 正负10V，每一通道的转换时间为100us，转换精度为8位，最大不可调误 差为正负1LSB。转换输出端具有三态数据输出锁存功能，便于各种微处理 器进行接口。ADC0809为双列直插式28引脚芯片，引脚分布如图8.4.2所 示。图8.5.2 ADC0809引脚排列ADC0809引脚功能AD0809内部结构ADC0809内部由八路模拟量开关、通道地址锁存译码电路、8位A/D 转换器和三态数

12、据输出锁存器组成。图8.5.3 ADC0809内部结构图8.5.4 AD0809时序ADC0809工作时序工作控制逻辑逻辑 ALE产生正脉冲，锁存ADDA、ADDB、ADDC通道选通端数据，通过 内部地址译码，选通对应通道 START端口输入正脉冲信号，信号的上升沿清除内部寄存器数据，下降 沿启动AD转换； AD转换启动后，EOC从高电平变成低电平，在AD转换过程中，EOC保 持低电平，转换结束，EOC从低变成高电平。 向OE引脚输入正脉冲，打开三态输出锁存器，内部数据输出到D0 D7数据总线；图8.5.4 AD0809时序ADC0809引脚功能ADC0809与单片机接口设计数模转换芯片DAC

13、0832DAC0832是8位分辨率的数模转换集 成芯片，内部采用倒T形网络，电流型输出模式，电流输出稳定时间为1us， 采用单电源供电，供电电压+5V- +15V,芯片功耗200mW。DAC0832引脚功能DAC0832芯片为为20引脚，封装形式为为DIP双列直插式，工作电压为电压为 +5V-+15V，D/A转换转换 的参考电压为电压为 -10V-+10V。如果VREF接+10V，则输则输 出电压为电压为 0V10V；如果VREF接-5V，则输则输 出电压为电压为 +5V-0V。具体引脚及 功能见见表8.5.1。DAC0832引脚功能DAC0832的应用设计片内部由一个8位输入锁存器、一个8位

14、DAC寄存器和一个8位D/A 转换器构成，内部具有双缓冲结构，可以实现单缓冲、双缓冲数字输入 。DAC0832内部结结构 单缓冲方式 在只有一路D/A转换或虽然多路转换但不需要同步的情 况下，可以采用单缓冲的控制方式。在这种控制方式下， 输入数据经过输入锁存器器直接打入DAC寄存器,实现D/A 的转换输出。 在电路设计中，将数据锁存允许信号ILE设置为高电平 ，/CS、/XEFR与选片信号线相连。两级寄存器的写选通信 号/WR1、/WR2均与单片机的/WR相连。当地址线选通、 写信号产生负脉冲时，使得两级锁存器的锁存信号有效， 从而，数据直接存入内部DAC数据寄存器进行D/A转换。DAC083

15、2单缓冲模式接口电路参考程序：#include #include #define DAC0832 XBYTE0xfeff /设置DAC0832的访问地址 Void main (void) Unsigned char num；While(1)for(num =0; num lunsigned char table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;lunsigned int i= 0 ;lmain()l while(1)l P2 = table0;l P1 = 0xFE;l for(i=0;i200;i+) ; / 显示第一位八段管l P1= 0xFF; l P2 = table1;l P1 = 0xFD;l for(i=0;i200;i+) ; / 显示第二位八段管l P1= 0xFF; l l