【正文】 工作。通?？梢允褂迷鲆婵烧{(diào)的放大電路。信號的處理主要是對輸入信號在幅度與偏移方面進(jìn)行線性處理，使信號在垂直方向上處于A/D轉(zhuǎn)換器的輸入范圍內(nèi)?？刂破魇窍到y(tǒng)中最為重要的器件，也是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。為了能較簡單的實(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)存入存儲器中，當(dāng)需要圖形再現(xiàn)時，通過單片機(jī)控制只需將存儲器中的數(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。尤其簡易的數(shù)字存儲技術(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)簡易圖形記錄儀就是一個模數(shù)記錄儀，把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并通過液晶顯示器顯示圖形并保存記錄。記錄儀是將一個或多個變量隨時間或另一變量變化的過程轉(zhuǎn)換為可識別和讀 取的信號的儀器。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)換器的啟動及對采樣數(shù)據(jù)的存儲，按鍵及液晶屏的控制。簡易圖形記錄儀系統(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 存儲單元電路的設(shè)計(jì) 13 存儲芯片的選取 13 存儲單元硬件電路設(shè)計(jì) 16 24C512B讀寫程序 16 20 HDG12864L4液晶顯示器的簡介 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 本文介紹了簡易圖形記錄儀的基本概念及原理，描述設(shè)計(jì)了一個簡易的基于單片機(jī)的簡易圖形記錄儀的硬件和軟件的實(shí)現(xiàn)過程，并通過調(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的集成開發(fā)環(huán)境中用C語言寫成，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、外部電壓等級以及制造工藝上。近年來，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)動技術(shù)，采用低頻時鐘。由此我想到，可以利用存儲器的存儲功能和簡易圖形記錄儀相結(jié)合，來實(shí)現(xiàn)簡易圖形記錄儀的存儲功能。本設(shè)計(jì)以AT89C55 單片機(jī)為中心、24C512B為存儲器，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器，實(shí)時采樣實(shí)現(xiàn)對輸入信號的提取，并進(jìn)行數(shù)字化的存儲及顯示。其中，涉及按鍵的控制控制，存儲器的寫入和讀取控制，液晶顯示器的控制。待測模擬信號輸入到簡易圖形記錄儀時首先要經(jīng)過相關(guān)的處理才能夠送給ADC，因?yàn)锳DC對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信號的頻率范圍，或者圖形記錄儀對掃描速度的要求；輸入的模擬信號為一路模擬信號。綜合以上分析，擬采用一種簡單可行的方法，直接由單片機(jī)控制采樣，按鍵，存儲器的讀寫操作及液晶顯接口。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，由于要使模擬信號在A\D轉(zhuǎn)換期間信號不變，保持在開始轉(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)時鐘和軟，硬件控制電路，轉(zhuǎn)換時間最長17MS,TLC549為40000次、S。 LC549的工作原理 TLC549均有片內(nèi)系統(tǒng)時鐘，該時鐘與I/O CLOCK是獨(dú)立工作的，無須特殊的速度或相位匹配。內(nèi)部電路在測得CS下降沿后，再等待兩個內(nèi)部時鐘上升沿和一個下降沿后，然后確認(rèn)這一變化，最后自動將前一次轉(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個內(nèi)部系統(tǒng)時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。}信號調(diào)理主要是對輸入的一路模擬信號正負(fù)處理。信號輸入的調(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串行時鐘輸入 WP寫保護(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： 串行時鐘(SCL):該SCL輸入用于時鐘的上升沿到每個EEPROM的數(shù)據(jù)設(shè)備和下降沿出每個設(shè)備的時鐘數(shù)據(jù). 串行數(shù)據(jù)(SDA):，可與任何其它的漏極開路或集電極開路數(shù)字wireORed設(shè)備. 器件/頁地址(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，”喔頁的裝置8.)，A2, A1和A0 ，由于電容tive耦合過程中可能出現(xiàn)的客戶應(yīng)用，愛特梅爾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簡介 keil uVision是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標(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)，對于單片機(jī)控制程序，采用C語言來編寫。 圖41 主程序的流程圖 在硬件電路中對按鍵的硬件設(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，它是一個全屏顯示的顯示器，沒有左右半屏之分。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，具有控制原理圖畫圖的超強(qiáng)的設(shè)計(jì)環(huán)境。在特殊的位置需要布線時，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)，模塊可畫成標(biāo)準(zhǔn)元件，特殊的元件能夠定義為通過電路圖表示的模