Signal generation and monitoring system

Signal generation and monitoring system 1. Experimental purpose 1. Understand the working principle and wiring of V/F, F/V converters, and dual-integral A/D converters; 2. Learn to comprehensively apply a variety of microcomputer interfaces and unit circuits to form a small application system that meets the requirements; 3. Master the principles and methods of signal detection. 2. Experimental content and requirements The V/F and F/V conversion unit circuits on the microcomputer application experimental platform, the three-and-a-half-digit dual-integral A/D conversion unit circuit, and the 8253 unit circuit on the basic interface experimental board constitute the signal generation and monitoring circuit shown in Figure 1. The specific content and requirements are: 1. V/F→F/V→A/D→LED display, requiring the adjustment of the adjustable resistors W1 and W2 in the V/F unit and the F/V unit so that the given value (determined by W3) is consistent with the displayed value (and has a certain linear correspondence). 2. V/F→8253 frequency counter→LED display (or CRT display), displaying the number of pulses per second (frequency), and comparing it with the frequency measured by the oscilloscope (through period conversion). Figure 1 Schematic diagram of signal generation and monitoring experiment III. Requirements for experimental report 1. Design purpose and content 2. Overall design 3. Hardware design: schematic diagram (wiring diagram) and brief description 4. Software design block diagram and program list 5. Design results and experience (including problems encountered and solutions) IV. Principle of LM331 voltage-frequency converter 1. Introduction to LM331 LM331 is an integrated chip with high performance and price produced by NS Company in the United States. It can be used as a precision frequency-to-voltage converter, A/D converter, linear frequency modulation and demodulation, long-time integrator and other related devices. LM331 adopts a new temperature-compensated bandgap reference circuit, which has extremely high accuracy in the entire operating temperature range and at a power supply voltage as low as 4.0V. LM331 has a wide dynamic range of up to 100dB; good linearity, the maximum nonlinear distortion is less than 0.01%, and it has good linearity when the operating frequency is as low as 0.1Hz; high conversion accuracy, digital resolution can reach 12 bits; simple external circuit, only need to connect a few external components to easily form V/F or F/V conversion circuits, and it is easy to ensure conversion accuracy. The internal circuit composition of LM331 is shown in Figure 1. It consists of input comparator, timing comparator, R-S trigger, output driver tube, reset transistor, energy gap reference circuit, precision current source circuit, current switch, output protection tube and other parts. The output driver tube adopts the collector open circuit form, so the logic level of the output pulse can be flexibly changed by selecting the logic current and external resistor to adapt to different logic circuits such as TTL, DTL and CMOS. LM331 can be powered by dual power supply or single power supply, can work between 4.0~40V, output can be as high as 40V, and can prevent Vcc short circuit.