基于串行AD1544的设计报告文档格式.docx
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第四章电路原理图………………………………………………..（8）
第五章源程序……………………………………………………..（9）
第一章设计概述
1.1设计任务
设计要求如下：
1输入交流正弦信号
范围内；
2用TLV1544采集正弦信号并转换
3在atmega128最小系统上显示其有效值。
1.2总体方案设计
第二章硬件电路设计
2.1硬件电路设计
由于输入信号是未知的正弦量，而TLV1544的模拟输入范围是0~5.5V，所以要有缩放电路将xV电压缩放到0~5.5V范围之内，本设计中缩放电路采用NE5532运放设计，因为是线性电路，根据虚短U2=U3,
.通过调节R2的大小实现输入信号的缩放。
基本电路如下
由于输入信号有负电压，缩放后为-2.75V~+2.75V，而TLV1544只能处理0V~VCC的正电压，所以缩放后还要抬高其电位的电路，使模拟电压范围为0V~5.5V，通过调节R4的大小以抬高其电位，电路如下
第三章TLV1544设计
3.1TLV1544引脚说明
TLV1544是一款10位4通道的串行AD转换器，单电源供电，模拟电压输入范围是0V到VCC，即0V~5.5V，其引脚分布如上
DATAOUT数据输出端，在CS为低电平时有效，当时钟不倒置时，INVCLK接VCC时，I/OCLK每一个上升沿读数据，当CS为高电平时，DATAOUT呈高阻态；
DATAIN串行数据输入端，即通道选择，也是CS为低电平时有效；
I/OCLK时钟输入端，CS为低电平时有效；
EOC转换结束标志，本设计中不使用；
VCC接+5V~5.5V电源；
A0~A3是外部四个模拟通道输入；
CSTART采样/转换控制，从高到低电平时采样，从低道高电平时保持采样并开始转换；
GND接地端；
INVCLK倒置时钟，低电平有效，当不使用时接VCC；
FS是DSP同步输入，当与单片机接口时，FS接VCC;
Vref-和Vref+基准电压输入，这里Vref-接地，Vref+接VCC;
CS片选端，进行计数器复位和控制，从高到低电平时，使能I/OCLK、DATAOUT、DATAIN。
3.2TLV1544工作时序
TLV1544工作时序如下图。
本设计是INVCLK接VCC，没有使用倒时钟的时序。
其工作过程分为两个周期：
访问周期和采样周期。
工作状态由CS使能或禁止，工作时,CS必须置低电平，CS置高电平时，I/OCLK、DATAIN、被禁止，DATAOUT呈高阻态。
当CS变低时，CLK、DATAIN、使能，DATAOUT有效。
随后，单片机向DATAIN提供4位通道地址，控制4路模拟信号输入与3个内部测试电压，选一路送到采样保持电路。
同时，根据I/OCLK的时序，单片机从DATAOUT取出前一次的10位转换结果。
TLV1544的I/OCLK接受10个时钟序列，前四个时钟用于装载通道地址，后六个用于采样，上升沿有效。
然后，CS置高电平，禁止DATAIN、CLK、DATAOUT高阻态，再CS置低，输入下10个有效的时钟。
由于没有用到转换结束标志EOC，本设计采用程序延时方式直接读取数据，本设计A0通道输入，FS、INVCLK、CSTART接VCC；
CS、DATAOUT、DATAIN、IOCLK接单片机PB4~PB7口；
延时一段时间后,CS变低，取出10位数据，高位在前面，先取高两位，INVCLK接VCC时,I/OCLK的上升沿读数据，然后取出低8位数据。
第四章电路原理图
第五章源程序
#include<
iom128v.h>
macros.h>
math.h>
#defineN1141
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#defineulongunsignedlong
#defineCS_LPORTB&
=~BIT（6）
#defineCS_HPORTB|=BIT（6）
#defineCLK_LPORTB&
=~BIT（3）
#defineCLK_HPORTB|=BIT（3）
#definePORTPORTC
#defineDDRDDRC
uchartable[]="
0123456789.V"
;
uintdisp1[5]={0,};
uintdisp3[5]={0,};
uintdisp2[5]={0,};
uintdisp[512]={0,};
ulongad=0;
floatmin=0,max=0;
uintread1544（ucharport）//从TLC1543读取采样值,形参port是采样的通道号
{
uintad;
uinti;
ucharal=0,ah=0;
DDRB|=BIT（4）+BIT（3）+BIT（6）;
DDRB&
=~BIT（5）;
CS_H;
CLK_L;
CS_L;
//port*=2;
for（i=0;
i<
4;
i++）//把通道号打入1544
{
if（（port&
0x08）==0x08）
{
//xxxx1000&
xxxx0001从高位输入，xxxx0001<
<
PORTB|=BIT（4）;
//该位为1输出高电平给TLV1544
CLK_H;
//CLK上升沿输出有效，INVCLK=1
}
else
PORTB&
=~BIT（4）;
//该位为0输出低电平给TLV1544
//CLK上升沿输出有效
}
port<
=1;
for（i=0;
i<
6;
i++）//填充6个CLOCK,采样
for（i=0;
10;
i++）//十个CLK下降沿进行ad转换
delay
（1）;
//等待转换结束
2;
i++）//取D9,D8位数据,在CS_L低有效
ah<
if（PINB&
BIT（5））ah+=0x01;
//上升沿读数据，
8;
i++）//取D7~D0数据
al<
BIT（5））al+=0x01;
ad=（uint）ah;
ad<
=8;
ad+=（uint）al;
//得到AD值
returnad;
//返回10位ad采样数据
}
voiddelay（inti）
{intj;
for（;
i>
0;
i--）
for（j=0;
j<
N;
j++）;
show（uint*m）//显示m所指的数组
{
write_dat（table[m[0]]）;
delay（5）;
write_dat（table[10]）;
//显示"
."
write_dat（table[m[1]]）;
write_dat（table[m[2]]）;
write_dat（table[m[3]]）;
write_dat（table[m[4]]）;
write_dat（table[11]）;
V"
voidchu（uint*n,float*m）//将数离散化储存在数组中
{
n[0]=（（uint）（（*m）*10000）/10000）;
n[1]=（（uint）（（*m）*10000）/1000）%10;
n[2]=（（uint）（（*m）*10000）/100）%10;
n[3]=（（uint）（（*m）*10000）/10）%10;
n[4]=（（uint）（（*m）*10000））%10;
voidwrite_com（ucharcom）
PORT&
=~BIT（0）;
//表示传入的是命令
=~BIT
（1）;
//表示写操作
PORTD=com;
//传入命令数据
PORT|=BIT
（2）;
//打开使能端
//延时一毫秒
=~BIT
（2）;
//关闭使能端
voidwrite_dat（uchardat）
PORT|=BIT（0）;
//表示传入的是数据
PORTD=dat;
//传入数字数据
void_1602_init（）
DDRD=0XFF;
//C端口为输出，传数据
DDR|=BIT（0）;
//设置为输出，分别控制数据/命令、读/写、使能开/关
DDR|=BIT
（1）;
DDR|=BIT
（2）;
//使能端关闭
write_com（0X38）;
//显示模式
write_com（0X01）;
//清除屏幕
write_com（0X0C）;
//0x0c光标不显示，不闪烁
write_com（0X06）;
//写一个字符，地址加一，光标加一，整屏不左移00001100
write_com（0X80+0X00）;
//写入数据的起始地址，即在液晶中显示位置，即从屏幕最右开始
voidmain（）
uintj=0;
floatresults=0;
floata=0;
_1602_init（）;
//初始化1602
while
（1）
j=0;
results=0;
ad=0;
512;
j++）
{
disp[j]=read1544（0）;
//将AD转换的结果存入disp[j]
ad+=（disp[j]*disp[j]）;
}
a=（sqrt（（ad/512.0）*0.00488））;
//求有效值
chu（disp1,&
a）;
//离散化，存disp1中
//1602中显示位置
show（disp1）;
//显示
}
.
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