【正文】 I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中， P0 端口（ 32~39 腳）被定義為 N1 功能控制端口，分別與 N1 的相應(yīng)功能管腳相連接， 13 腳定義為 IR 輸入端 ， 10 腳和 11 腳定義為 I2C 總線(xiàn)控制端口，分別連接 N1 的SDAS（ 18 腳）和 SCLS（ 19 腳）端口， 12 腳、 27 腳及 28 腳定義為握手信號(hào)功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測(cè)及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。功能包括對(duì)會(huì)聚主 IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM 及外部接口等功能部件的初 始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測(cè)試圖控制，紅外遙控信號(hào) IR的接收解碼及與主板 CPU 通信等。 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 18 引腳，屬于 P1 口，與 c51 不同的是，其 與 可以作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器的外部輸入，作為定時(shí)計(jì)數(shù)器用， p1 口是內(nèi)置上拉電阻的 io 口，可以輸入輸出電流，單引腳 20ma，如果是給外部芯片賦值，可直接接入，如果要驅(qū)動(dòng)外部電路，比如，發(fā)光二極管，需要再接上限流電阻電阻。 共 6 個(gè)中斷源 時(shí)鐘頻率 024MHz 8k 可反復(fù)擦寫(xiě) (1000 次） Flash ROM AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。我們?cè)谑褂脮r(shí)只對(duì)有效值檢波器的輸出信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換因此我們只用到 1路模擬采集在本系統(tǒng)硬件電路中我們采用的是 IN3 通道選通，在選擇通道時(shí) ABC直接賦值 110 而沒(méi)有讓單片機(jī)對(duì)它進(jìn)行控制。 （ 7） 轉(zhuǎn)換速率 ADC 的轉(zhuǎn)換速率是能夠重復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的速度，即每秒轉(zhuǎn)換的次數(shù)。 ADC 的滿(mǎn)刻度誤差是指滿(mǎn)刻度輸出數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的實(shí)際輸入電壓與理想輸入電壓之差。一個(gè)分辨率有限的 ADC 的階梯狀轉(zhuǎn)換特性曲線(xiàn) 與具有無(wú)限分辨率的 ADC 轉(zhuǎn)換特性曲線(xiàn)（直線(xiàn)）之間的最大偏差即是量化誤差。一個(gè) 10V 滿(mǎn)刻度的 12位 ADC 能分辨輸入電壓變化最小值是 10V1/ = 。 第一次尋找結(jié)果： 10000000 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位＝假設(shè)位＝ 1） 第二次尋找結(jié)果： 11000000 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位＝假設(shè)位＝ 1） 第三次尋找結(jié)果： 11000000 （若假設(shè)值 輸入值，則尋找位＝該假設(shè)位＝ 0） 第四次尋找結(jié)果： 11010000 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位＝假設(shè)位＝ 1） 第五次尋找結(jié) 果： 11010000 （若假設(shè)值 輸入值，則尋找位＝該假設(shè)位＝ 0） 第六次尋找結(jié)果： 11010100 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位＝假設(shè)位＝ 1） 第七次尋找結(jié)果： 11010110 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位＝假設(shè)位＝ 1） 第八次尋找結(jié)果： 11010110 （若假設(shè)值 輸入值，則尋找位＝該假設(shè)位＝ 0） 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 20頁(yè) 共 46頁(yè) 這樣使用二分法的尋找方式， 8 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器只要 8 次尋找， 12 位的 A/D轉(zhuǎn)換器只要 12 次尋找，就能完成轉(zhuǎn)換的動(dòng)作，其中的輸入值代表圖 1 的模擬輸入電壓 Vin。本試驗(yàn)的 ADC0804 為八位。具體做法可通過(guò)插入 NOP 指令或者調(diào)用 delay()延時(shí)函數(shù)實(shí)現(xiàn)，不用太精確，只要估計(jì)插入的延時(shí)大于 200ns即可。本試驗(yàn)時(shí)鐘頻率約為Fclk=1/=606KHz,其中 R36約為 150K, C15約為 150pF,因此時(shí)鐘周期約為T(mén)clk=1/Fclk=。由圖可見(jiàn)，實(shí)現(xiàn)一次 ADC 轉(zhuǎn)換主要包含下面三個(gè)步驟： ： 由圖 18中的上部“ FIGURE 10A”可知，在 /CS 信號(hào)為低電平的情況下，將 /WR 引腳先由高電平變成低電平，經(jīng)過(guò)至少 tW(WR)I 延時(shí)后，再將 /WR引腳拉成高電平，即啟動(dòng)了一次 AD轉(zhuǎn)換。 步驟一：控制 ADC 進(jìn)行正確采樣，讀取正確的采樣值。 Vcc—— +5V電源。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單 片機(jī)的數(shù)據(jù)線(xiàn)直接相連。通常使用頻率為 500KHz 的時(shí)鐘信號(hào) 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 16頁(yè) 共 46頁(yè) EOC—— 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。 通道端口選擇線(xiàn)， A為低地址， C 為高地址，引腳圖中為ADDA， ADDB 和 ADDC。對(duì)應(yīng) ALE 上跳沿， A、 B、 C 地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。 圖 15 ADC0809 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖中多路開(kāi)關(guān)可選通 8 個(gè)模擬通道，允許 8 路模擬量分時(shí)輸入，共用一個(gè) A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這是一種經(jīng)濟(jì)的多路數(shù)據(jù)采集方法。 2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。 1234561 3891 01 11 271 4+ Vs4 . 7 KVo u t+ Vs VsN CVI NA D 6 3 7B U F F I NN CC O MO U T P U TC SI N P U Td BB U F F O U TCA V( O P T I O N A L ) 圖 15 有效值檢波電路 ADC0809 實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換 ADC0809 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 CMOS 工藝 8 通道， 8 位逐次逼近式 的 AD轉(zhuǎn)換器 。 電路 仿真 與測(cè)試 結(jié)果 見(jiàn)后圖 131， 132， 133。模擬開(kāi)關(guān) MPC508A 控制 8個(gè)輸入 的通斷 ，可 得到不同 輸入 諧波組成的方波信號(hào) 或是三角波信號(hào) 。 ViVoR1R2R3C1C2C3U 1U 2圖 7 濾波硬件實(shí)現(xiàn)電路 移相電路 方案： 采用由三個(gè) OP07CP 芯片構(gòu)成的電路。 電路 結(jié)構(gòu) 類(lèi)似半橋 。采用 OP07CP 和 R、 C組成 帶通濾波 電路， 低通濾波與帶通濾波 串聯(lián)使用。 方案二：有源濾波。 如 圖 可 知 ：江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 9頁(yè) 共 46頁(yè) 圖 7：減法電路理論計(jì)算 如圖可以看出輸出電壓 Uo與兩個(gè)輸入端的差值（ Ui2Ui1）成比例故稱(chēng)為差值放大器或減法器，減法器對(duì)原件對(duì)稱(chēng)性要求很高，元件失配將帶來(lái)較大的誤差，而且產(chǎn)生共模輸出電壓。 首先 對(duì) 6MHZ 晶振進(jìn)行 20 分頻 產(chǎn)生 300KHz 的方波信號(hào) ，然后分別進(jìn)行 15次， 5 次， 3次分頻，最后用 D 觸發(fā)器做 2 分頻， 也就是對(duì) 300KHz 信號(hào)進(jìn)行了 30 次、 10 次和 6 次分頻，即可 得到 10 kHz， 30 kHz， 50 kHz。 其仿真與測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖 10。數(shù)學(xué)上可以證明此方波可表示為： 4 1 1 1( ) ( s in s in 3 s in 5 s in 7 )3 5 7hf t t t t t? ? ? ??? ? ? ? ? ???； 同樣，對(duì)于如圖 4 所示的三角波也可以表示為： 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 7頁(yè) 共 46頁(yè) ? ? 4 ()44232 (1 ) ( )44h T TttT t T ThtTft ??? ? ?? ????? ； ? ? 2 2 2 28 1 1 1( s in s in 3 s in 5 s in 7 )3 5 7hf t t t t t? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? 。 綜上所述，選擇 方案 四 ，使用晶振產(chǎn)生的方波信號(hào)穩(wěn)定， 有利于電路波形的調(diào)節(jié)及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其優(yōu)點(diǎn)電路簡(jiǎn)單，但工作頻率不夠穩(wěn)定。電路示意圖如圖 1 所示： 圖 1 信號(hào)波形合成電路示意圖 要求及指標(biāo) 基本要求 （ 1）方波振蕩器的 信號(hào)經(jīng)分頻與濾波處理，同時(shí)產(chǎn)生頻率為 10kHz 和 30kHz的正弦波信號(hào)，這兩種信號(hào)應(yīng)具有確定的相位關(guān)系 ； （ 2）產(chǎn)生的信號(hào)波形無(wú)明顯失真，幅度峰峰值分別為 6V和 2V； （ 3）制作一個(gè)由移相器和加法器構(gòu)成的信號(hào)合成電路，將產(chǎn)生的 10kHz和 30kHz 正弦波信號(hào)，作為基波和 3 次諧波，合成一個(gè)近似方波，波形幅度為5V，合成波形的形狀如圖 2 所示。限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)和器件產(chǎn)能，它的性能指標(biāo)尚不能與已有的技術(shù)盯比，故未受到重視。為解決這個(gè)難題，人們提出頻率合成器的方案 高精度大動(dòng)態(tài)范圍數(shù)字／模擬 (D， A)轉(zhuǎn)換器的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，用數(shù)字控制方法從一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參考頻率源產(chǎn)生多個(gè)頻率信號(hào)的技術(shù)，即直接數(shù)字合成 (DDS)異軍突起。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)信號(hào)發(fā)生器的要求越來(lái)越高，普通的信號(hào)波形合成已無(wú)法滿(mǎn)足目標(biāo)高、頻率切換速度快、切換相位連續(xù)、輸出信號(hào)噪聲低、可編程、全數(shù)字化易于集成、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。 Can realize kHz, the 10 kHz and 50 kHz 30 such sine signal a approximate triangular wave synthesized。 Amplifying circuit control the size of each signal amplitude。江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 1頁(yè) 共 46頁(yè) 信號(hào)波形合成設(shè)計(jì) 目錄 摘要關(guān)鍵字 2 序言 3 一系統(tǒng)要求 4 二理論基礎(chǔ) 6 三軟硬件設(shè)計(jì) 7 （一） 硬件設(shè)計(jì) 7 1 方波震蕩電路 7 2 分頻器 8 3 減法電路 9 4 濾波 電路 10 5 移相電路 11 6 加法電路 12 7 有效值檢波電路 13 8 ADC0809 數(shù)模轉(zhuǎn)換 14 9 AT89C52 單片機(jī)選擇 23 （二） 軟件設(shè)計(jì) 26 四理論與測(cè)試 27 結(jié)束語(yǔ) 30 參考文獻(xiàn) 31 致謝 32 附錄 附錄一： 信號(hào)采集顯示程序 33 附錄二：英文原文 36 附錄三：英文翻譯 42 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 2頁(yè) 共 46頁(yè) 摘要 ： 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)信號(hào)波形合成電路，系統(tǒng) 包括： 晶振和輔助整形電路構(gòu)成 的 方波振蕩電路 ，產(chǎn)生方波信號(hào)；采用 74HC161N 等組成分頻電路 ，使 高頻方波轉(zhuǎn)換成 10 kHz、 30 kHz 等各個(gè)正弦信號(hào)； 濾波電路使各個(gè)頻率的方波到正弦波的轉(zhuǎn)換；放大電路控制各個(gè)信號(hào)幅值的大?。灰葡嗑W(wǎng)絡(luò)控制輸入與輸出信號(hào)之間的相位差；加法電路完成多個(gè)信號(hào)的合成；由此，本系統(tǒng)能 實(shí)現(xiàn) 把 10 kHz、30 kHz 和 50 kHz