实验报告

班级：

姓名：

学号：
实验二、基于单片机控制的直流微电压测量系统设计

一、  任务

设计并制作一套直流微电压测量装置，用来测量输入的正负直流微电压，并将结果显示在液晶屏上。整个系统的示意图如图1所示。

图1  直流微电压电流测量示意图

二、要求

1.基本要求

（1）信号调理电路的输入阻抗≧500KW；

（2）测量输入直流微电压范围±400mv，分辨率±10mv；

（3）测量结果显示在液晶屏上（负电压在数值前显示“—”号），误差≦10%。

2.发挥部分

（1）提高测量输入直流微电压范围为±600mv或提高分辨率为±5mv，或两者同时提高，误差≦5%；

（2）其它(如进一步提高分辨率等)。

三、说明

（1）整个系统采用5V电压供电，可由直流电源提供。

（2）MCU推荐采用TI的MSP430系列单片机。

（3）输入的直流微电压可由仪表直接提供或仪表输出分压得到。

（4）正负电压由同一输入端接入测量电路。

实现代码：

    #include<reg52.h>

typedef unsigned char uchar;

typedef unsigned int uint;

unsigned char code duan_m[]={0X3F,0X06,0X5B,0X4F,0X66,0X6D,0X7D,0X07,0X7F,0X6F,0X00,0X40};//段选显示0-9

unsigned char code wei_m[]={0Xfe,0Xfd,0Xfb,0Xf7,0Xef,0Xdf,0Xbf,0X7f};//位选

uchar        ge_ad,shi_ad,bai_ad,qian_ad,wan_ad;

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A/D采集模块设计

学院名称：   电气信息工程学院 

专    业：   测控技术与仪器   

班    级：     07测控       

姓    名：           

学    号：            

指导教师：             

20##年12月20日

目录

一、实验目的

二、实验原理

1.ADC0809的原理及原理图

2.AD574A的原理及原理图

三、实验过程

四、实验结果

五、结束语

六、参考文献

一、实验目的：

学习用状态机实现对ADC0809,AD574A等A/D转换器的采样控制。

二、实验原理：

1.ADC0809的原理及原理图

图2.1和图2.2分别是ADC0809的工作时序图以及采样状态图。时序图中，START为转换启动控制信号，高电平有效，ALE为模拟信号输入宣统端口地址所存信号，上升沿有效；一旦START有效后，状态信号EOC变为低电平，表示进入转换状态，转换时间约为100us。转换结束后，EOC将变为高电平。此后外部控制可使OE由低电平变为高电平（输出有效），此时，ADC0809的输出数据总线D[7…0]从原来的高阻态变为输出数据有效。

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PHP数据采集实验报告

班级：10网工三班    学生姓名：谢昊天     学号：1215134046

实验目的和要求：

1、使学生掌握各种Form表单控件的使用；

2、使学生掌握HTML和PHP之间的数据传递；

3、使学生掌握PHP的文件上传；

4、使学生能够灵活运用表单完成各种数据提交任务。

实验内容：

首先完成一个HTML的表单页面，该页面可以实现学生信息的提交功能。提交的信息包括：学生姓名（手动输入），登录密码、确认密码（两种密码需要对比），学生班级（下列列表选择），学生学号（输入），学生性别（单选框），学生的兴趣爱好（多选），学生的头像（需要用文件上传完成），学生的课程成绩，学生的备注信息以及其他信息（自己指定）。

然后设置两个按钮，一个提交，一个重置。

最后把表单采集的数据提交给后台的PHP服务器进行处理，最终可以在网页上显示用户输入的个人所有信息。

有兴趣的学生可以考虑对每个表单输入域的数据进行数据合法性检测。

实验步骤与调试过程：

1、添加form表单，设置action属性作用是当前表单数据提交的目的地址，method 属性设置表单数据的提交方式，enctype设置表单提交数据的编码方式；

2、新建一个注册信息.html网页文件，在新建一个index.php文件；

3、用文本打开注册信息.html文件，在<bady> </bady>中新建一个表单，使表单的action行为指向index.php文件，并将提交方式设置为post；

4、创建三个文本框，分别是姓名、学号、成绩等，并分别设置他们的控件名字和value值；

5、对于学生的班级，选用下拉框，使用option关键字列出所有的学生班级，列出五个选项，分别为12网工1、12网工2、12网工3、12网工4、12网工5等五个选项；

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《数据采集与处理技术》实验报告书

实验名称:ADC量化与显示原理实验

实验时间：2014年11月24日                          得分：    

一、   实验目的

1．了解数据采集中ADC外围电路基本原理，重点：采样时钟、数据输出与数据同步时钟、参考电压等；

2．学习ADC量化数值和显示对应关系;

3．了解ADC输入电压与量化数字结果的关系。

二、   实验内容

1．学习AD9481的基本原理，了解高速数据采集系统的基本设计原理。

2．了解8bit波形数据在320*240分辨率LCD上显示方法。

3．验证ADC输入电压与量化数字结果的对应关系。

三、   实验步骤

1．ADC模拟输入与量化结果实验

调节位移旋钮，用DMM模块测量ADC的信号输入点VIN+，见图7中红圈1或者2，并观察液晶屏波形（无信号输入时为一条基线）显示位置，完成表1和表2。

图7 ADC采集模块实物照片

四、   实验结果记录与分析

实验结果如下图所示：

表1 ADC输入电压与量化值与点阵式液晶显示对应记录表

实验结论：输入电压每变化100mV，对应显示基线移动1div。

表2  量化结果与输入电压验证记录表

说明：一大格（div）有25个点（像素），分为5个小格，每小格5个像素。

五、   实验思考题

ADC将输入的模拟信号与参考电压进行比较，量化得到数字与模拟输入信号的幅度成比例关系，试分析，如果参考电压发生变化（变大或者变小），那么量化得到的数字结果是如何变化的？

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            基于声卡的数据采集实验报告

一、实验目的

1、掌握Labview软件的基本使用方法；

2、掌握利用Labview功能模板进行虚拟仪器设计；

3、了解声卡的工作原理

4、学习用Labview进行数据采集的基本过程。

5、利用Labview8.2软件设计并实现一台虚拟数字录音机，完成音频数据采集、显示、保存、处理、回放的功能。

二、实验仪器和设备

       1. 计算机1台、MIC 1只、耳机1只

       2．编程环境  WindowsXP操作系统

       3.  Labview实验软件   1套

三、实验原理

1、 声卡的工作特点

本设计采取的方法是在LabVIEW虚拟仪器环境中利用Windows自带声卡采集语音信号。从数据采集的角度来看,PC声卡本身就成为一个优秀的数据采集系统，它同时具有A/D和D/A转换功能，不仅价格低廉，而且兼容性好、性能稳定、灵活通用，软件特别是驱动程序升级方便。如果测量对象的频率在音频范围(20 Hz-20 kHz)内，而且对采样频率等指标又没有太高要求，就可以考虑使用声卡。而语音音频范围一般在5kHz以内，满足声卡采集的要求。在采集语音信号前，要检查声卡的设置，保证已配置的输入功能(录音功能)不处于静音状态。主机通过总线将数字化的声音信号送到数模转换器(D / A)，将数字信号变成模拟的音频信号同时，又可以通过模数转换器(A/D)将麦克风或CD的输入信号转换成数字信号，送到计算机进行各种处理。衡量声卡的技术指标包括复音数量、采样频率、采样位数(即量化精度)、声道数、信噪比(SNR)和总谐波失真（THD）等。复音数量代表声卡能够同时发出多少种声音，复音数越大，音色就越好，播放声音时可以听到的声部越多、越细腻;采样频率是每秒采集声音样本的数量，采样频率越高，记录的声音波形越准确，保真度就越高，但采样数据量相应变大，要求的存储空间也越多。采样位数是指将声音从模拟信号转化为数字信号的二进制位数(bit) ,位数越高，在定域内能表示的声波振幅的数目越多，记录的音质也就越高，例如16位声卡把音频信写的大小分为216 =65536个量化等级来实施上述转换。常用声卡可对音频信号实现双声道16位、高保真的数据采集，最高采样率可达44.1k H z,具有较高的采样频率与精度。对于许多科学实验和工程测量:来说，声卡对信号的量化精度和采样率都是足够高的，甚至优于一些低档的数据采集卡性能。

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大连海事大学实验报告

专业班级：环境工程20##-1       学号：2220113199     姓名：陈凡

课程名称：数据采集与处理技术   实验时间：6月18号    指导教师：刘明（电航101）

实验名称：实验三 金属箔式应变片——全桥性能实验

一、实验目的：了解全桥测量电路的优点。

二、基本原理：全桥测量电路中，将受力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应变片接入电桥邻边。当应变片初始阻值：R₁＝R₂＝R₃＝R₄，其变化值ΔR₁＝ΔR₂＝ΔR₃＝ΔR₄时，其桥路输出电压U₀₃＝KEε。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差均得到改善。

三、需用器件和单元：同实验二。

四、实验步骤：

1、将托盘安装到应变传感器的托盘支点上。将实验模板差动放大器调零：用导线将实验模板上的±15v、⊥插口与主机箱电源±15v、⊥分别相连，再将实验模板中的放大器的两输入口短接(V_i＝0)；调节放大器的增益电位器R_W3大约到中间位置(先逆时针旋转到底，再顺时针旋转2圈)；将主机箱电压表的量程切换开关打到2V档，合上主机箱电源开关；调节实验模板放大器的调零电位器R_W4，使电压表显示为零。

图3—1 全桥性能实验接线图

2、2、拆去放大器输入端口的短接线，根据图3—1接线。实验方法与实验二相同，将实验数据填入表3画出实验曲线；进行灵敏度和非线性误差计算。实验完毕，关闭电源。

表2

五、实验数据处理

1、根据表2画出实验U-W曲线

取图中点(20,0.015)、(200,0.157)得曲线斜K=S₂=ΔU/ΔW=(0.157-0.015)/(200-20)=0.000789v/g

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摘　　要

本文完成了基于51系列单片机的数据采集系统的硬件研发及相应的软件设计，对系统的主要性能指标进行了测试研究。

系统的硬件研究内容主要包括：单片机型号、通讯方式、系统电源的选择，设计系统原理图、PCB板图，制作PCB板。选择C8051F350单片机作为系统控制核心，芯片自带A/D转换模块，有增益放大功能。通讯方式选择RS-485通讯，可以有较远的传输距离，又能保证高的通讯速率。系统电源选用5V直流电源，局部电路采用稳压芯片转换供电。系统原理图和PCB板图的设计是在Altium Designer中完成。原理图设计时要保证电源信号的稳定性，消弱外界信号波动的影响；PCB板图设计时要保证元器件的布局及布线的合理，降低各元器件及电路之间的相互干扰。软件的设计内容主要包括：编译器的选择、流程图设计及相关程序的开发。

主要研究了数据采集系统的A/D转换速率和A/D转换精度。首先测试分析系统的A/D转换速率，确定最高转换速率值，讨论实际转换速率与理论值之间的关系。再者研究探讨A/D转换的精度，由于A/D转换精度与转换速率之间存在紧密的联系，第一步主要研究不同速率下的实际转换精度；由于随机误差对系统测试精度的影响，第二步主要研究在求均值的方式下系统A/D转换精度；由于系统误差对A/D转换精度的影响，第三步主要研究误差补偿后A/D转换精度。

关键词：数据采集；C8051F350；通讯方式；A/D精度

5.2  A/D转换精度的测试研究

本实验系统对精度的测试研究需要有稳定的的电压信号源，由于直接使用电池产生的信号稳定性不好，波动较大，所以使用稳压芯片产生稳定的直流电压信号输入到模拟信号采集端。采用5V直流电源给系统供电。数据采集模块中核心处理器C8051F350芯片的内置AD最高允许输入的电压值为2.5V左右。为了安全起见，实验时最高输入电压信号限定在2V左右。

连接好的实验系统如图5.3所示，实验时具体操作步骤如下：先将程序下载器、接口转换器（USB转RS-485）、5V直流电源模块、稳压模拟信号输入接口等连接完成。然后将测试程序烧入单片机，断开下载器，用KEITHLEY公司的Model 20## Multimeter（精度为0.010mV）测量参考基准电压值，随后测量模拟信号通道引脚的电压值，通过串口监控器记录数据。

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