课程设计报告课程名称：课程设计题目：PCF8591产生小信号摘要本文主要介绍利用PCF8591芯片DA转换产生小信号〔100毫伏以内〕,然后经LM358放大滤波,最后再用ADC0809芯片AD转换将放大后信号用单片机显示.DA产生的小信号可用来模拟霍尔线性传感器产生的小信号.即本设计可用来模拟磁场检测关键词:PCF8591、小信号、放大滤波、ADC0809.目录一、绪论41.1课题概述41.2磁场检测系统发展概况41.3课题研究的目的和意义4二、系统设计52.1设计任务52.2系统设计思路52.3系统设计框图5三、硬件设计63.1DA模块63.2信号放大滤波模块73.3AD模块73.4主单片机STC89C52部分83.5按键模块83.6显示模块93.7报警模块93.8整体电路10四、软件设计11五、系统仿真与调试125.1PROTEUS仿真125.2硬件调试13六、设计总结与心得体会14七、参考文献15附录一源程序16一、绪论1.2磁场检测系统发展概况最早的磁场探测器已有2000多年的历史,通过感应地球磁场辨识方向或为舰船导航.随着现代科技的进步,磁场传感器的应用越来越广泛,磁场传感技术向着高灵敏度、高分辨率、小型化以与和电子设备兼容的方向发展.文献[1～4]等传感器专著对各类传感器进行了论述,但关于磁场传感器的篇幅不多,介绍不全面.本文在广泛查阅国内外文献的基础上,对磁场传感器进行了系统总结.从应用的观点出发,根据磁场感应范围将磁场传感器分为三类：低强度磁场、中强度磁场与高强度磁场传感器[5].低强度磁场传感器通常检测1μG以下的磁场；中强度磁场传感器通常检测1μG～10G磁场；高强度磁场传感器检测范围通常在10G以上.1.3课题研究的目的和意义磁场强度是工业检测的重要手段,利用检测磁场强度检测转速,利用磁场处理水研究,利用检测磁场降低人类血液黏度等.磁场已经应用于各行各业中,所以其强度的检测也显得很有市场.本设计原理可将微弱的磁场变化信号放大,并让显示发生变化,变化的电压对应磁场强度的变化值.通过制作本课程设计,也让自己更加灵活的运用单片机以与信号处理方面的知识,理论与实际紧密结合,增强对理论的分析能力.本课题基于单片机的磁场强度检测系统设计,系统维护简单,工作应用简单.因此,本课题是非常有意义的.二、系统设计2.1设计任务1、用邓小平软件画出系统原理图；2、将原理图导入PCB,制作PCB板3、编写简单程序,对焊完的板子进行简单调试,检查数码管、蜂鸣器等处是否有问题,以与检查整体电路是否缺失、短接；4、编写程序,实现模拟信号的产生,信号滤波,信号放大,信号AD转换处理等功能.5、将程序烧进单片机,对实物进行调试,最后完善功能.2.2系统设计思路充分设计利用STC89C52的40个引脚,节省其他硬件的使用,主要实现以下功能：1.当系统上电时,数码管显示的是模拟信号经放大后的电压值.2.通过按键可改变〔增加或减少〕产生模拟信号的大小..3.长按按键1可显示增加的磁场强度单位个数.4.长按按键2可让模拟信号产生变化的锯齿波.5.对模拟信号进行放大,数码管实时显示.2.3系统设计框图图1系统设计框图三、硬件设计系统硬件分为7个模块：1、主单片机STC89C52部分,主控制芯片.2、DA转换部分采用的是PCF8591芯片,输出信号为小信号〔单个变化6MV多一点,整体变化60MV〕变化.3、信号放大模块采用LM358运放芯片.4、AD转换采用ADC0809芯片.5、按键采用四脚轻触开关.6、显示模块采用四位共阴数码管.7、报警模块采用5V有源蜂鸣器.3.1DA模块此模块采用的是PCF8591芯片来实现,原理如下图2所示：图2DA转换模块PCF8591是具有I2C总线接口的8位A/D与D/A转换器.有4路A/D转换输入,1路D/A模拟输出.这就是说,它既可以作A/D转换也可以作D/A转换.A/D转换为逐次比较型.引脚图如图2所示.电源电压典型值为5V.AIN0～AIN3：模拟信号输入端.A0～A3：引脚地址端.VDD、VSS：电源端.〔2.5～6V〕SDA、SCL：I2C总线的数据线、时钟线.OSC：外部时钟输入端,内部时钟输出端.EXT：内部、外部时钟选择线,使用内部时钟时EXT接地.AGND：模拟信号地.AOUT：D/A转换输出端.VREF：基准电源端.此模块需要说明的是在PCF8591的VREF引脚接了一个10K的滑动变阻器,其目的是用来改变其基准电压,从而提高其DA输出的信号的最小分辨率.其中AOUT引脚输出产生的模拟信号,接一了一个10UF电容用来滤除其...