【正文】 ：本系統(tǒng)是通過鍵盤以 1Hz 的進度準確的設(shè)置輸出頻率。 本系統(tǒng)除了具有音頻信號發(fā)生器的一些功能外，為了方便大家更好的使用，還增加了一些新的功能，具體如下。 ? 軟件升級：對該系統(tǒng)進行日后更新 使用。 圖 數(shù)字控制面 板處理模塊方框圖 ? 采集模塊是對輸出信號進行測量，采集信號的幅度和輸出信號調(diào)劑進度的數(shù)據(jù)傳給單片機進行處理。 ? 顯示模塊是對用戶操作時顯示相關(guān)內(nèi)容，對系統(tǒng)當時的工作狀態(tài)和信息即使反饋給用戶。 單片機模塊 顯示模塊 輸入模塊 通信模塊 采集模塊 輸出模塊 時鐘模塊 儲存模塊 報警提示模塊 電源模塊 岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)字音頻信號發(fā)生器的設(shè)計 3 ? 電源模塊是為系統(tǒng)提供 5V 電源。 ? 信號整形是采用的是先采用微分，對信號變形再對信號整形出較為標準的正弦波信號送入放大模塊。 輸入信號 信號整形 信號放大 信號輸出 岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)字音頻信號發(fā)生器的設(shè)計 4 第三章 硬件電路設(shè)計 通過對總個系統(tǒng)的功能分析，選擇合適的芯片進行硬件電路設(shè)計。片上 Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器?？臻e模式下， CPU停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。對 P0 端口寫“ 1”時，引腳用作高阻抗輸入。程序校驗時，需要外部上拉電阻。此外， /計數(shù)器 2的外部計數(shù)輸入（ ）和時器 /計數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（ ），具體如下表所示。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在 flash編程和校驗時， P2口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號。P3口亦作為 AT89S52特殊功能（第二功能如表 P3口第二功能）使用 。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO位可以使此功能無效。 在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。否則， ALE 將被微弱拉高。 EA/VPP: 訪問外部程序存儲器控制信號。 XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 ADC0832 是雙通道輸入，并且可以軟件配置成單端或差分輸入，串行輸出可以方便地和標準的移位寄存器及微處理器接口。 ? GND 芯片參考 0 電位（地）。 ? Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用） ADC0832 的工作原理 ADC0832 為 8 位分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達 256 級，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。通過 DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。 ADC0832 的工作時序如圖 所示。 在整個轉(zhuǎn)換過程中必須置為低電平。經(jīng)過 8 小時后，轉(zhuǎn)換完成。如果希望開始另一個轉(zhuǎn)換， 錯誤 !未找到引用源。當輸入是差分時，要分配輸入通道的 極性。 DI 端的第一個邏輯高電平表示起始位，緊接著的兩位是 ADC0832 的配置位。 ADC0832 在輸入為高位（ MSB）開頭的數(shù)據(jù)流后，又以最低位（ LSB）開頭重輸出一遍（前面的）數(shù)據(jù)流。其內(nèi)部存儲器的大小為 8129 8 位，是采用分頁儲存的，每頁的容量為 32 字節(jié)。 圖 AT24C64 不同封裝的管腳定義 AT24C64 的管腳功能定義如表 所示。 總線接口簡介 錯誤 !未找到引用源。 1） 錯誤 !未找到引用源。 CPU 利用串行時鐘線發(fā)出時鐘信號，利用串行數(shù)據(jù)線發(fā)送或接受數(shù)據(jù)。 總線向 CPU 傳送數(shù)據(jù)，但被控集成電路接收還是發(fā)送數(shù)據(jù)則由主控 CPU 控制。 錯誤 !未找到引用源。 總線的起始信號。 總線的停止信號。 總線時序圖 6）寫周期時序 錯誤 !未找到引用源。 8 位從器件地址的高 4 位固定為 1010。 8）應(yīng)答信號 I2C總線數(shù)據(jù)傳送時，每成功地傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)后，接收器都必須產(chǎn)生一個應(yīng)答信號。 當 AT24C系列器件 工作于讀模式時，在發(fā)送一個 8位數(shù)據(jù)后釋放 SDA 線并監(jiān)視一個應(yīng)答信號，一旦接收到應(yīng)答信號， AT24C系列器件 繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，如主器件沒有發(fā)送應(yīng)答信號，器件停止傳送數(shù)據(jù)且等待一個停止信號。 9）字節(jié)寫 在字節(jié)寫模 式下，主器件發(fā)送起始命令和從器件地址信息（ R/W位置零）給從器件，在從器件產(chǎn)生應(yīng)答信號后 ,主器件發(fā)送 AT24C系列器件 的字節(jié)地址 ,主器件在收到從器件的另一個應(yīng)答信號后 ,再發(fā)送數(shù)據(jù)到被尋址的存儲單元。 器件 字節(jié)寫時序圖 10）頁寫 用頁寫 AT24C01可一次寫入 8個字節(jié)數(shù)據(jù) AT24C系列器件 可以一 次寫入 16個字節(jié)的數(shù)據(jù)，如圖 。 AT24C02/04/08/16。 接收到 P+1字節(jié)數(shù)據(jù)和主器件發(fā)送的停止信號后， AT24CXXX啟動內(nèi) 部寫周期將數(shù)據(jù)寫到數(shù)據(jù)區(qū)。一旦主器件發(fā)送停止位指示主器件操作結(jié)束時， AT24C系列器件 啟動內(nèi)部寫周期，應(yīng)答查詢立即啟動，包括發(fā)送一個起始信號和進行寫操作的從器件地址。 AT24C系列器件 可以接收從器件地址和字節(jié)地址，但是裝置在接收到第一個數(shù)據(jù)字節(jié)后不發(fā)送應(yīng)答信號從而避免寄存器區(qū)域被編程改寫。如果 N=E（ 這里對 24C01 ， E=127； 對 24C02， E=255； 對 24C04 E=511； 對 24C08, E=1023；對 24C16，岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)字音頻信號發(fā)生器的設(shè)計 14 E=2047；對 24C64， E=8129等） ，則計數(shù)器將翻轉(zhuǎn)到 0且繼續(xù)輸出數(shù)據(jù)。 立即 地址讀時序圖 15）選擇性讀 選擇性讀操作允許主器件對寄存器的任意字節(jié)進行讀操作，主器件首先通過發(fā)送起始信號、從器件地址和它想讀取的字節(jié)數(shù)據(jù)的地址執(zhí)行一個偽寫操作，選擇讀時序圖如圖 所示。在 AT24C系列器件 發(fā)送完一個 8位字節(jié)數(shù)據(jù)后，主器件產(chǎn)生一個應(yīng)答信號來響應(yīng)，告知 AT24C系列器件 主器件要求更多的數(shù)據(jù)，對應(yīng)每個主機產(chǎn)生的應(yīng)答信號 AT24C系列器件 將發(fā)送一個 8位數(shù)據(jù)字節(jié)。當讀取的字節(jié)超過E（ 對于 AT24C01， E=127； 對 AT24C02， E=255； 對 AT24C04， E=511； 對 AT24C08， E=1023；對AT24C16， E=2047；對 24C64， E=8129等） 計數(shù)器將翻轉(zhuǎn)到零并繼續(xù)輸出數(shù)據(jù)字節(jié)。單片機根據(jù)用戶設(shè)計的頻率輸出同頻率的信號，在經(jīng)過信號變換，變成正弦波，再通過功放 放大輸出；同時通過探測電路檢測出輸出頻率的電壓與調(diào)節(jié)的進度，在液晶屏上顯示出來。一個為177。 12V雙電源 由于是對稱輸出 電壓，所以為了簡化電路并降低整流器的數(shù)量與損耗，宜選擇雙全波整流電路。交流電通過全波整流電路后輸出的直流電壓脈動較大，含有較大的諧波成分，因此要利用濾波電路進行處理。 5V 電源 5V 電源輸出電壓比較低，考慮到整流器的電壓降必將影響整個電路的效率。濾波后的直流電壓再通過 LM7805 穩(wěn)壓后，輸出 5V 直流電壓。如岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)字音頻信號發(fā)生器的設(shè)計 16 所示 . VCC1342SW5SWS1342SW6SWS1342SW7SWS1342SW8SWS1342SW9SWS1342SW10SWS1342SW11SWS1342SW12SWS1342SW13SWS1342SW14SWS1342SW15SWS1342SW16SWS1342SW1SWS1342SW2SWS1342SW3SWS1342SW4SWSP32P33P34P35Ke1Ke2Ke3Ke4Ke5Ke6Ke7Ke8 圖 按鍵電路 顯示電路 顯示模塊是實現(xiàn)該系統(tǒng)控制中的數(shù)據(jù)輸出和狀態(tài)反饋，是系統(tǒng)的重要組成部分。 報警電路 報警電路是用于提供按鍵提示和時鐘鬧鈴，主要由蜂鳴器構(gòu)成，如圖 所示。 二極管 D D5，電池 BT1，電源 VCC 組成 PCF8563 的供電電源。 D4 的作用是保證 VCC 電源不 會損壞電池 BT1。單片機將 根據(jù)用戶所設(shè)定的數(shù)據(jù) ，經(jīng)過單片機內(nèi)部 處理 轉(zhuǎn)換，以 方波 的形式從 P10 輸出。 81432U6ALM35875684U6BLM3581KR91KR8+12V12V100pFC16100pFC17+12V12VINOUT 岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)字音頻信號發(fā)生器的設(shè)計 18 圖 信號調(diào)理 電路圖 功率放大電路 功率放大電路是由 TDA2030 組成的 BTL 中低音功放電路，如圖 所示。這就是 BTL 電路的巧妙之處。 系統(tǒng)為 AT24C64 分配的芯片地址是 00H，因此 A0、 A A2 接地。 P0 口與 、 、 連接的是系統(tǒng)的顯示器， 連接的 錯誤 !未找到 引用源。單片機 錯誤 !未找到引用源。 但是使用匯編語言會遇到很多問題，首先它的可讀性和可維護性不強，特別是當程序沒有很好標注的時候；其次就是代碼的可重用性不強。 ? 寄存器非配和尋址方式由編譯器管理，編程時不需要考慮存儲器的尋址等。 ? C51 語言編譯器幾乎適用于所有 的目標系統(tǒng)，已完成的軟件項目可以很容易地轉(zhuǎn)移到其他微處理器和環(huán)境中。 /*******頭文件 *******/ include include //顯示代碼 include //鍵盤掃描 include //通信模塊 include //顯示模塊 /*******宏定義 *******/ typedef unsigned char uchar。 //使能信號 (串行移位脈沖輸入 ) sbit LCD_RW=P2^6。 //指令清屏 extern void LCD_WriteData(char lcd_data)。//對 GDRAM 清零（圖形） extern void LCD_All_Glint(char tnum,char time)。//向 CGROM 里寫數(shù)據(jù)（顯示字符串） extern void LCD_DisplayCgrom(char addr,unsigned char time,char *hz)。 //16*8 的字符反白 extern void LCD_Write1632GDRAM(char x,char y,char *bmp)。 初始化 LCD12864 子程序 初始化 LCD12864 子程序是對 LCD12864 器件啟動初始化，程序流程圖如圖 所示。模塊流程圖如圖 開始 變量設(shè)定 進入擴展指令 繪圖模式 圖片大小分析 移動進入顯示屏 等待屏幕滿屏顯示 整屏移動顯示圖片 顯示完圖片 返回基本指令 字符模式 退出 延時 40ms XREXET 低 高 功能設(shè)定 控制字 30H 延時 100us 啟動設(shè)備 功能設(shè)定 控制字 30H 延時 37us 顯示開 /關(guān) 控制字 0C0H 延時 100us 清除屏幕 控制字 01H 延時 10ms 進入設(shè)定點 控制字 06H 初始化完成 岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)字音頻信號發(fā)生器的設(shè)計 23 所示。 case 0xd:Data=1。 case 0x7:Data=3。 temp=101。temp++) //延時去抖動 { temp。 //輸出列掃描碼 temp=KeyboardRow(row)。 temp=row*4+temp。串口升岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 數(shù)字音頻信號發(fā)生器的設(shè)計 25 級的 波特率為 9600，自定義升級命令為 89，只要等 PC 機 39。 圖 PC 通信升級程序流程圖 具體程序如下： ifndef SelfISPDownload define SelfISPDownload define Self_ISP_Download_Command 0x89//自定義下載命令 sfr IAP_CONTR=0xE7。 SM1 = 1。 RB8 = 0。 TL1 = 0xFD。 //開啟中斷 ES = 1。 //從用戶應(yīng)用程序區(qū)（ AP 區(qū)）軟件復(fù)