【正文】 工作。通?？梢允褂迷鲆婵烧{(diào)的放大電路。信號(hào)的處理主要是對(duì)輸入信號(hào)在幅度與偏移方面進(jìn)行線性處理，使信號(hào)在垂直方向上處于A/D轉(zhuǎn)換器的輸入范圍內(nèi)。控制器是系統(tǒng)中最為重要的器件，也是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。為了能較簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)題目的功能，我們只借助A/D轉(zhuǎn)換器將輸入信號(hào)進(jìn)行量化處理后，在液晶顯示器上進(jìn)行顯示，并將處理的顯示數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器中，當(dāng)需要圖形再現(xiàn)時(shí)，通過(guò)單片機(jī)控制只需將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)取出再次處理，然后再送到液晶顯示器上進(jìn)行顯示。尤其簡(jiǎn)易的數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)很發(fā)達(dá)。在單片機(jī)應(yīng)用中，可靠性是首要因素為了擴(kuò)大單片機(jī)的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域，提高單片機(jī)自身的可靠性是一種有效方法。因此，對(duì)單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易圖形記錄儀就是一個(gè)模數(shù)記錄儀，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并通過(guò)液晶顯示器顯示圖形并保存記錄。記錄儀是將一個(gè)或多個(gè)變量隨時(shí)間或另一變量變化的過(guò)程轉(zhuǎn)換為可識(shí)別和讀 取的信號(hào)的儀器。軟件部分由主程序和子程序模塊組成，主要實(shí)現(xiàn)了A/D轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)及對(duì)采樣數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，按鍵及液晶屏的控制。簡(jiǎn)易圖形記錄儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文摘 要 2ABSTRACT 21 概述 4 4 4 4 5 5 6 6 73 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 7 7 A/D轉(zhuǎn)換電路 9 ADC芯片的選取 9 TLC549的控制程序 11 12 存儲(chǔ)單元電路的設(shè)計(jì) 13 存儲(chǔ)芯片的選取 13 存儲(chǔ)單元硬件電路設(shè)計(jì) 16 24C512B讀寫(xiě)程序 16 20 HDG12864L4液晶顯示器的簡(jiǎn)介 20 液晶顯示程序 214 系統(tǒng)功能的軟件設(shè)計(jì) 23 23 23 25 265 簡(jiǎn)易圖形記錄儀仿真與調(diào)試 27 27 27 proteus仿真軟件的介紹 27 29 31 31 致 謝 327 文獻(xiàn) 33程序附件 34摘 要 本文介紹了簡(jiǎn)易圖形記錄儀的基本概念及原理，描述設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易的基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易圖形記錄儀的硬件和軟件的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，并通過(guò)調(diào)試實(shí)現(xiàn)了其功能和主要技術(shù)指標(biāo)。程序是在keil uVision的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中用C語(yǔ)言寫(xiě)成，模塊化的編程使得程序具有可讀性和易于維護(hù)的特點(diǎn)。它能保存所記錄的信號(hào)變化以便分析處理。 單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段。 單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步反映在內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功率消耗、外部電壓等級(jí)以及制造工藝上。近年來(lái)，單片機(jī)的生產(chǎn)廠家在單片機(jī)設(shè)計(jì)上采用了各種提高可靠性的新技術(shù)：EFT（Ellectrical Fast Transient）技術(shù)，低噪聲布線技術(shù)及驅(qū)動(dòng)技術(shù)，采用低頻時(shí)鐘。由此我想到，可以利用存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)功能和簡(jiǎn)易圖形記錄儀相結(jié)合，來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易圖形記錄儀的存儲(chǔ)功能。本設(shè)計(jì)以AT89C55 單片機(jī)為中心、24C512B為存儲(chǔ)器，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，實(shí)時(shí)采樣實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的提取，并進(jìn)行數(shù)字化的存儲(chǔ)及顯示。其中，涉及按鍵的控制控制，存儲(chǔ)器的寫(xiě)入和讀取控制，液晶顯示器的控制。待測(cè)模擬信號(hào)輸入到簡(jiǎn)易圖形記錄儀時(shí)首先要經(jīng)過(guò)相關(guān)的處理才能夠送給ADC，因?yàn)锳DC對(duì)輸入電壓的幅度有一定的要求，一般為05V，或者02V等。需要注意的是放大電路的增益系數(shù)和頻帶的關(guān)系。ADC參數(shù)的選取需要考慮多方面的因素；ADC的取樣頻率取決于待測(cè)信號(hào)的頻率范圍，或者圖形記錄儀對(duì)掃描速度的要求；輸入的模擬信號(hào)為一路模擬信號(hào)。綜合以上分析，擬采用一種簡(jiǎn)單可行的方法，直接由單片機(jī)控制采樣，按鍵，存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)操作及液晶顯接口。此外，AT89C55的目的是為降低到零頻率靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選省電模式。 圖31AT89C55單片機(jī)方框圖圖32單片機(jī)外圍擴(kuò)展電路圖 A/D轉(zhuǎn)換電路 ADC芯片的選取根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，輸入的模擬數(shù)據(jù)的一個(gè)一路的8位模擬量，故A\D轉(zhuǎn)換器要選取8位的A\D轉(zhuǎn)換器，由于要使模擬信號(hào)在A\D轉(zhuǎn)換期間信號(hào)不變，保持在開(kāi)始轉(zhuǎn)換的值，故A\D轉(zhuǎn)換器也要帶采樣保存電路，以保證信號(hào)在轉(zhuǎn)換期間保持不變，使設(shè)計(jì)的圖形誤差更小。具有4MHZ片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘和軟，硬件控制電路，轉(zhuǎn)換時(shí)間最長(zhǎng)17MS,TLC549為40000次、S。 LC549的工作原理 TLC549均有片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘，該時(shí)鐘與I/O CLOCK是獨(dú)立工作的，無(wú)須特殊的速度或相位匹配。內(nèi)部電路在測(cè)得CS下降沿后，再等待兩個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘上升沿和一個(gè)下降沿后，然后確認(rèn)這一變化，最后自動(dòng)將前一次轉(zhuǎn)換結(jié)果的最高位(D7)位輸出到DATA OUT端上。第8個(gè)I/O CLOCK后，CS必須為高，或I/O CLOCK保持低電平，這種狀態(tài)需要維持36個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘周期以等待保持和轉(zhuǎn)換工作的完成。 TLC549的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)乳圖33所示圖33 TLC549的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)由于設(shè)計(jì)要求用一路模擬輸入，所以就選TLC549作為AD轉(zhuǎn)換模塊。 for(i=0。 AD_CLK=0。 //waitting for 17us while(tmpData)。i++) { AD_CLK=1。 AD_CLK=0。}信號(hào)調(diào)理主要是對(duì)輸入的一路模擬信號(hào)正負(fù)處理。信號(hào)輸入的調(diào)理電路如圖36所示。的引腳配置表如下表1 24C512B引腳配置表 1引腳名稱功能 A0A2地址輸入 SDA串行數(shù)據(jù) SCL串行時(shí)鐘輸入 WP寫(xiě)保護(hù)24C512B的內(nèi)部方框圖如下圖38 圖38 24C512B的內(nèi)部方框圖24C512B功能描述： 24C512B支持I2C數(shù)據(jù)總線傳輸協(xié)議，I2C總線協(xié)議規(guī)定，任何將數(shù)據(jù)傳送到總線的器件作為發(fā)生器。管腳描述： 串行時(shí)鐘(SCL):該SCL輸入用于時(shí)鐘的上升沿到每個(gè)EEPROM的數(shù)據(jù)設(shè)備和下降沿出每個(gè)設(shè)備的時(shí)鐘數(shù)據(jù). 串行數(shù)據(jù)(SDA):，可與任何其它的漏極開(kāi)路或集電極開(kāi)路數(shù)字wireORed設(shè)備. 器件/頁(yè)地址(A2, A1, A0):的A2, A1,和A0 pins是設(shè)備地址輸入這是硬連接（直接向GND或Vcc)，有多達(dá)八512K設(shè)備可能加以解決單一總線系統(tǒng). （設(shè)備處理，詳細(xì)討論了在“設(shè)備尋址，”喔頁(yè)的裝置8.)，A2, A1和A0 ，由于電容tive耦合過(guò)程中可能出現(xiàn)的客戶應(yīng)用，愛(ài)特梅爾174。 Send_Start()。 //SEND OUT WORD ADDRESS Send_Start()。 //SEND OUT ACK _nop_()。 _nop_()。 Str++。 //SEND NO ACK_nop_()。 _nop_()。 Send_Stop()。 //SEND OUT DEVUICE ADDRESS,WRITE MODE EEPROM_Flag=ByteWrite(WordAdd8)。 WordAdd++。 }while(ByteWrite(DeviceAdd))。 液晶顯示程序 void PlotCurve(unsigned char Data){ unsigned char Page=0xB0。 for(Column=0。Page=0xB0。0x0F。 DotBuf_D7=tmpD7。 LCD_WriteCMD=0xB7。 Page=LCD_ReadData。 4 系統(tǒng)功能的軟件設(shè)計(jì)keil uVision簡(jiǎn)介 keil uVision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。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要是單片機(jī)程序設(shè)計(jì)，對(duì)于單片機(jī)控制程序，采用C語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)。 圖41 主程序的流程圖 在硬件電路中對(duì)按鍵的硬件設(shè)計(jì)已經(jīng)做了詳細(xì)的描述，為了能清楚地描述程序的流程重抄按鍵的地址和功能表如下表41所示。本設(shè)計(jì)中液晶顯示屏用的是HDG12864L4，HDG12864L4和別的12864液晶顯示器不同，它是一個(gè)全屏顯示的顯示器，沒(méi)有左右半屏之分。② 具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232 動(dòng)態(tài)仿真、I2C 調(diào)試器、SPI 調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。二、ISIS智能原理圖輸入系統(tǒng)ISIS是Preoteus系統(tǒng)的中心，具有控制原理圖畫(huà)圖的超強(qiáng)的設(shè)計(jì)環(huán)境。在特殊的位置需要布線時(shí)，使用者只需在中間的角落單擊。4．層次設(shè)計(jì)ISIS支持層次圖設(shè)計(jì)，模塊可畫(huà)成標(biāo)準(zhǔn)元件，特殊的元件能夠定義為通過(guò)電路圖表示的模