基于mcs一51單片機(jī)的諧波檢測(cè)儀的研究【畢業(yè)設(shè)計(jì)】(編輯修改稿)
2025-02-14 16:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 最大的靜態(tài)轉(zhuǎn)換誤差的形式給出。這個(gè)轉(zhuǎn)換誤差應(yīng)該是非線性誤差、比例系數(shù)誤差以及漂移誤差等綜合誤差。所謂建立時(shí)間，系指數(shù)模擬轉(zhuǎn)換器中的輸入代碼有滿度值的變化時(shí)，其輸出模擬信號(hào)電壓（或模擬信號(hào)電流）達(dá)到滿刻度值的1/2LSB（或滿刻度值差百分之多少）時(shí)所需的時(shí)間。 在顯示模塊選用了TL082雙運(yùn)算放大器，把DA轉(zhuǎn)換后的微小電壓放大；TL082是一通用的JFET雙運(yùn)算放大器。其特點(diǎn)有：較低的偏置電壓和偏置電流；輸出設(shè)有短路保護(hù)；輸入級(jí)具有較高的輸入阻抗；內(nèi)建頻率補(bǔ)償電路；較高的壓擺率。最大工作電壓：VCCmax=177。18V。圖25顯示電路 圖26系統(tǒng)整體構(gòu)成在設(shè)計(jì)本系統(tǒng)時(shí)，選擇C語(yǔ)言作為軟件編寫(xiě)語(yǔ)言。其編譯環(huán)境選擇了keil。Keil C51[9] 是美國(guó)keil software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil提供了包括c編譯器、宏編譯器、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境將這些部分組合在儀器。運(yùn)行keil軟件需要WIN9NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。如果你使用c語(yǔ)言編程，那么keil幾乎是你的不二之選，即使不使用c語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。以下是本系統(tǒng)的整體流程圖：開(kāi)始啟動(dòng)ADC0808是否轉(zhuǎn)換結(jié)束YN打開(kāi)OE單片機(jī)從中讀取數(shù)據(jù)繼續(xù)等待判斷EOCYN在單片機(jī)中進(jìn)行FFT變換輸出到DAC0832顯示結(jié)束圖27軟件流程圖ADC0808的啟動(dòng)，在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，只選擇了一路外部模擬信號(hào)作為輸入，所以在選路端，ABC同時(shí)接地，已達(dá)到選擇第一路信號(hào)。所以從單片機(jī)引出來(lái)的控制線，主要是控制START、EOC以及OE。在程序運(yùn)行前，對(duì)其進(jìn)行定義。Sbit OE= P3^7。Sbit EOC=P3^6。Sbit START=P3^5。OE=0。//初始化START=0。//初始化START =1。//啟動(dòng)_nop_()。_nop_()。START =0。_nop_()。_nop_()。While（!EOC）。等待判斷是否轉(zhuǎn)換結(jié)束；OE=1；從中讀取數(shù)據(jù)；把從ADC0808中讀取的數(shù)據(jù)，存放在一個(gè)數(shù)組里面，為進(jìn)行傅里葉變換做準(zhǔn)備；在單片機(jī)中進(jìn)行如下編程控制[10]；Void FFT( int XR[ ] , int XI[ ] ){ ?? / /初始化及倒序/ /FFT算法for(L = 1。 L = 7。 L + + ) / /第一層循環(huán){ b = 1。 i =L + 1。while ( i 0){ b = b3 2。 i 。 }for( j = 0。 j = b 1。 j + + ) / /第二層循環(huán){p = 1。 i = 7 L。while ( i 0){p = p3 2。 i 。 }P = p3 j。for( k = j。 k = 128。 k = k + 23 b) / /第三層循環(huán){FFT(XR, XI) 。 }}}}在FFT算法中，蝶形運(yùn)算是怎么樣的。2點(diǎn)DFT運(yùn)算稱為蝶形運(yùn)算,而整個(gè)FFT就是由若干級(jí)迭代的蝶形運(yùn)算組成,而且這種算法采用原位運(yùn)算,故只需N個(gè)存儲(chǔ)單元。 圖28 蝶形運(yùn)算 因?yàn)榕虐娴脑?，用pow(X,Y)表示X的Y次冪，用B[0]，B[1]，...，B[m1]表示一個(gè)序列， 其中[x]為下標(biāo)。 假設(shè)： B[x],b[x]都是二進(jìn)制序列,取值0或1。 M = B[m1]*pow(2,m1) + B[m2]*pow(2,m2) + ... + B[1]*pow(2,1) + B[0]*pow (2,0) N = b[n1]*pow(2,n1) + b[n2]*pow(2,n2) + ... + b[1]*pow(2,1) + n[0]*pow (2,0) pow(N,2) = M (1) N的最高位b[n1]可以根據(jù)M的最高位B[m1]直接求得。 設(shè) m 已知,因?yàn)?pow(2, m1) = M = pow(2, m)，所以 pow(2, (m1)/2) = N = pow(2, m/2) 如果 m 是奇數(shù)，設(shè)m=2*k+1, 那么 pow(2,k) = N pow(2, 1/2+k) pow(2, k+1), n1=k, n=k+1=(m+1)/2 如果 m 是偶數(shù)，設(shè)m=2k, 那么 pow(2,k) N = pow(2, k1/2) pow(2, k1), n1=k1,n=k=m/2 所以b[n1]完全由B[m1]決定。 余數(shù) M[1] = M b[n1]*pow(2, 2*n2) (2) N的次高位b[n2]可以采用試探法來(lái)確定。 因?yàn)閎[n1]=1，假設(shè)b[n2]=1，則 pow(b[n1]*pow(2,n1) + b[n1]*pow(2,n2), 2) = b[n1]*pow(2,2*n2) + (b[n1]*pow(2,2*n2) + b[n2]*pow(2,2*n4)), 然后比較余數(shù)M[1]是否大于等于 (pow(2,2)*b[n1] + b[n2]) * pow(2,2*n4)。這種比較只須根據(jù)B[m1]、B[m2]、...、B[2*n4]便可做出判斷，其余低位不做比較。 若 M[1] = (pow(2,2)*b[n1] + b[n2]) * pow(2,2*n4), 則假設(shè)有效，b[n2] = 1； 余數(shù) M[2] = M[1] pow(pow(2,n1)*b[n1] + pow(2,n2)*b[n2], 2) = M[1] (pow(2,2)+1)*pow(2,2*n4)； 若 M[1] (pow(2,2)*b[n1] + b[n2]) * pow(2,2*n4), 則假設(shè)無(wú)效，b[n2] =0； 余數(shù) M[2] = M[1]。
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