谈谈如何提高单片机的模数转换精度

引言 单片机应用于工业控制等方面时,经常要将电流、电压、温度、位移、转速等模拟量转换成数字量,然后在单片机内作进一步运算和处理,完成相应的数据存储、数据传输和数据输出,达到分析和控制的目的。随着大规模集成电路的不断发展,很多单片机都有内置A／D模块,因此,单片机的A／D转换可以用内置A／D模块也可以用外置A／D电路完成,现谈谈单片机A／D转换的工作原理及优缺点,并分析提高A／D转换精度的方法。     

基于51单片机的LED点阵音乐频谱显示器

通过使用单片机原理,利用数字信号理论,使音乐频谱分析在单片机上的实现。系统包括：声音接收模块,声音转换模块和LED组成的点阵显示单元。其中声音采集模块,是利用STC12C5A60S2单片机中的声音采集和A／D转换。音频的模拟信号通过声音采集模块接收到,经过A／D转换系统,转换为数字信号,送给下一级处理单元处理。声音转换模块利用STC12C5A60S2单片机内部的资源,进行FFT处理。显示模块接收AD转换后的信号,控制5组,总共有55个LED灯泡,分别完成显示。LED灯的明暗条件,是随着音乐的频率变化所决定的,随时更新做出相应的变化,通过视觉上的灯光显示以实现音乐频谱。     

基于单片机的水箱温度自动测控系统设计

采用新型单片机STC12C5412AD以及高灵敏度的热敏电阻对水箱温度进行实时测量,由单片机内集成的10bitA／D进行模数转换,从而实现实时监测、实时控制、实时显示及越限报警等功能。系统硬件由主机、电源、按键及显示、控温执行和串行口通信等部分组成,软件由主程序、温度检测转换、温度控制等模块组成。系统通过按键切换实现实际温度和设定温度在数码管中的显示和更改。实验结果表明,该系统检测精度高、反应快,具有一定应用价值。     

混合动力汽车总成控制器接口设计

汽车总成控制器是混合动力汽车的控制枢纽,介绍一个基于Intel 80C196KC的混合动力汽车总成控制器的硬件接口设计,系统包括存储器模块、A／D模块、D／A模块、I／O模块以及RS232串行通信接口的电路设计。单片机外部总线采用明动态切换方式,串行通信采用MAX232集成器件,实验结果表明,该控制器具有较高的数据处理性能和可靠性,硬件接口设计合理,响应速度快,满足实验台架的控制要求。     

80C31单片机在腐蚀监测仪中的应用

单片机技术使腐蚀监测仪器逐渐向智能化方向发展，介绍了80C31单片机的特点，并对80C31单片机进行硬件扩展，整个单片机系统由CPU模块，A/D和D/A模块、键盘显示打印模块及电化学接口模块组成，系统程序用C51与汇编语言混合编写，实践证明，该单片机系统硬件结构合理，软件实现简单，实现了腐蚀监测仪的智能化。     

双轴倾斜角度测量系统设计

为提高双轴倾斜角度测量系统的测量精度和系统线性度,设计了一种由AVR单片机作为处理器的电解液式高精度双轴倾斜度传感器数据采集与处理系统。利用Atmega8系列单片机的PCI口和PC213采集由小角度发生器调节的传感器倾斜角度信息,经过单片机自带的A／D转换模块进行A／D转换,再通过一次平均值滤波处理,最后输出传感器的倾斜角度。实验结果表明：系统能够在±4’范围内以1”的最小分辨率输出仪器倾斜角度数据,灵敏度达到0．2mV／（”）。具有比较好的重复性和线性度。     

单片机在锅炉温度控制系统中的应用

本文介绍了单片机在锅炉温度控制上的应用，主要是以87C51单片机作为控制器核心，结合温度传感变送器、A／D转换器、LED显示器、D／A转换器，模拟多路开关等，组成一个八通道的锅炉温度控制系统。     

基于单片机的多功能手持测量仪的设计

传统测量仪由于结构复杂、功能单一,价格昂贵,已经不能满足人们的需要。基于单片机的手持测量仪具有体积小,功耗低的优点。随着单片机系统功能不断加强,基于单片机的集成测量系统也得到了广泛应用。本文基于STC12C5A60S2单片机设计了一种手持测量仪,能对温湿度、噪声、距离进行实时测量。通过温湿度传感器DHT21、噪声传感器、超声波测距模块来对环境参数进行采集,采集到的模拟信号经过单片机A／D转换,利用按键模块在LCD12864液晶上进行显示。系统能对超过设定的参数值进行报警。     

模拟比较器的应用（三）

介绍模拟比较器在超限监测,直流信号的A／D转换,交流信号的A／D转换和传感器参量信号的A／D转换中的使用方法,并结合内含模拟比较器的P87LPC76X系列单片机,介绍相应的硬件电路设计方法和软件设计思路。     

模拟比较器的应用（二）

介绍模拟比较器在超限监测、直流信号的A／D转换、交流信号的A／D转换和传感器参量信号的A／D转换中的使用方法,并结合内容模拟比较器的P87LC76X系列单片机,介绍相应的硬件电路设计方法和软件设计思路。     

基于MSP413单片机的热量表检测系统的研制与开发

以MSP413单片机为核心,研制开发了一种热量表检测系统。该检测系统的硬件部分主要由CPU主控芯片、按键模块、驱动显示模块、温度参数检测模块、流量参数检测模块以及光电隔离模块构成。该检测系统用来检测热量表的流量、进水温度、出水温度、瞬时流量、累计流量温度、流量等参数是否准确。实例表明,该测试系统在检测热量表参数过程中具有操作简单、检测精度高、速度快等特点,并能实时显示检测结果。     

基于以太网的分布式测温系统

本文介绍了一种新型的分布式测温系统．整个系统由一台PC机(上位机)和分布式单片机(下位机)及测温系统组成下位机采用PHILIPS公司32位ARM微控制器LPC2104．利用单总线数字温度传感器DS18820作为分布式测温元件．采集的温度数据通过以太网传给上位机，该系统不仅电路简单．性能稳定．可靠性高，而且易于扩展和维护。     

基于AT89S52单片机的机房温度报警器设计

本文介绍了一种基于AT89S52单片机的机房温度报警器的设计方法。现场实际应用表明,该机房温度报警器能够满足用户对机房的温度控制要求,效果良好。     

基于单片机的无人机气压高度测量系统的设计

介绍了一种基于C8051F352型单片机的无人机高度传感器测量系统的设计及实现过程,详细论述了系统硬件、软件及温度补偿算法的设计原理、程序流程图等.通过对压力传感器的温度补偿、气压-高度的非线性拟合,解决了传感器的温度漂移,提高了系统精度;并利用单片机的SPI和UART串口总线分别实现了温度、高度的实时显示及与上位机的通信.该系统具有电路结构简单、体积小、精度高、效率高、稳定性高的特点.     

基于AVR单片机的超声波测距系统构建

为了提高超声波测距精度,构建了基于AVR单片机的测距及数据处理系统。分析了超声波测距的原理,以AVR单片机为处理器设计了超声波产生和发射电路、超声波接收和信号处理电路以及温度测量和补偿电路等。针对温度对超声波速度的影响,根据超声波速度与温度的关系,设计了超声波速度补偿算法。为了提高回波时间测量准确性,减小随机噪声及空气中其他杂散播干扰的影响,采用均值数字滤波方法,对计数时间进行处理。实测结果表明,在3cm~400cm范围内,超声波测距系统测量数据准确,最大误差为0.66cm。     

基于对角解耦的大棚温湿度控制系统设计与研究

提出了基于对角解耦的温室大棚温湿度预估PI控制的系统设计方案,采用AT89S51单片机、温度传感器AD590、湿度传感器IH3605,设计了一个温室大棚温湿度对角解耦控制系统,实现温室大棚温湿度的实时控制与测量.经实验对比测试,系统温度绝对误差可控制在0.30℃、湿度绝对误差可控制在2％RH范围内,满足了温室大棚温湿度...     

基于单片机的培养箱温湿度数字解耦控制系统设计

针对培养箱温、湿度控制过程具有时变、非线性、参数强耦合等特点,提出基于系数解耦的数字PID培养箱温、湿度控制方法;文章采用AT89S51单片机为主控芯片、温度传感器AD590、湿度传感器IH3605为检测元件设计了一个温、湿度解耦控制系统,实现了培养箱温、湿度的实时控制与测量;实验和经验表明,该系统自适应能力强,控制精度高;经实验对比测试,系统温度绝对误差可控制在0.2℃、湿度绝对误差可控制在2%RH范围内,满足了培养箱温、湿度高精度控制要求。     

基于MSP430的水温加热控制系统

加热控制系统是以MSP430单片机为核心,通过一定的人机交互实现水箱水位和温度的控制。利用定时器实现系统的定时加热;使用不同数目的加热棒实现功率的调节;使用温度传感器LM35H采集数据,经A/D转换后把数据传送给单片机,控制水箱的温度;利用浮球、磁电开关、电磁阀控制水箱水位。     

基于MODBUS协议的多机通信在水闸系统中的应用

为了提高水闸系统一些重要参数的采集和可视化性,设计了以STC12C5A16S2单片机为核心组建的数据读取及液晶显示系统为主机,以用于温度实时采集处理的STC11F04E单片机系统及对电压采集处理的STC12C5616AD单片机系统为从机,构成一种基于MODBUS协议及采用RS-485总线通讯的多机通信系统。实验表明,该系统能将水闸系统中温度和电压信号采集并显示,为接下来的数据分析提供便利条件,对增强了水闸的安全性和可靠性具有很大的实用价值。     

基于PWM的红外理疗仪器实时温度控制系统设计

针对传统电控理疗仪器在温度控制精度方面的不足，提出一种基于PWM的红外理疗仪器实时温度控制系统设计。在分析PWM红外温控技术原理的基础上设计了系统的硬件构成，主要包括单片机微处理器、加热模块、温度控制器、直流稳压电源、数码显示器等部分；与硬件结构相匹配给出了理疗仪器实时温控系统的软件工作流程，系统基于PWM技术进行红外信号采样和脉冲宽度调节，实现对红外理疗仪器温度的精准控制。实验结果表明，提出温控系统设计的温度控制偏差低于1.36%，红外信号幅值的输出也更为稳定。