【正文】 D/A轉(zhuǎn)換電路采用 DAC0832 來(lái)實(shí)現(xiàn)，首先來(lái)介紹下 DAC0832 芯片。同時(shí)，模擬開關(guān)的電阻很小，這樣可以減小放大倍數(shù)的誤差。 14 EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T1151234567839383736353433322122232425262728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U1AT89C5130pFC130pFC212MHz10μFC310kΩR1+5VS1RST+5VD0D1D2D3D4D5D6D7CSDAWR+5VVSS1VDD2VEE3RS4RW5E6D07D18D29D310D411D512D613D7141kΩR0RSRWEERSRW1 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 91kΩR2液晶 1602 圖 26 單片機(jī)最小系統(tǒng)和液晶顯示電路 形放大模塊 該部分主要由一片 DAC0832 和一塊 LM324N 運(yùn)算放大器組成。 13 指令 10：寫數(shù)據(jù) 指令 11：讀數(shù)據(jù) 表 23 1602 液晶模塊的控制指令 液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。高電平表示有效，低電平則無(wú)效 指令 4：顯示開關(guān)控制。 K [ k { ォ サ ヒ ロ x 萬(wàn) 1100 (5) , L \ l | セ シ フ ヮ ≌ 177。當(dāng) RS和 RW共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS為低 電平 RW 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 RW 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù) 6 E 使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令 7～ 14 D0～ D7 8位雙向數(shù)據(jù)線 15～ 16 空腳 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，如表 ，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A” 的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時(shí)模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái) ，我們就能看到字母 “A” 。 10 圖 23 帶通濾波器 圖 24 上限截至頻率 圖 25 下限截至頻率 本系統(tǒng)采用 AT89C51 單片機(jī)最小控制系統(tǒng)，顯示部分采用 LCD1602 液晶顯示。系統(tǒng)框圖如圖 23 所示。在FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是ALE 才起作用。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。 9 RST：復(fù)位輸入。 ： T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器 0輸入。 其引腳分配如下： ： RXD，串行通信輸入。 P2除了當(dāng)做一般 I/O 端口使用外，若是在 AT89S52 擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器 或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié) A8～ A15，這個(gè)時(shí)候 P2便不能當(dāng)做 I/O 來(lái)使用了。其他三個(gè) I/O 端口（ P P P3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路， P0 在當(dāng)做 I/O 用時(shí)可以推動(dòng) 8 個(gè)LS的 TTL 負(fù)載。此外在燒錄 8751 程序代碼時(shí)，此引腳會(huì)被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來(lái)使用。此外，在將程序代碼燒錄至 8751 內(nèi)部 EPROM 時(shí)，可以利用此引腳來(lái)輸入 21V 的燒錄高壓（ Vpp）。 RESET： AT89S52 的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間， AT89S51 便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址 0000H 處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。 （一）、 AT89S52 主要功能列舉如下： 擁有靈巧的 8位 CPU 和在系統(tǒng) 可編程 Flash 晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz） 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ ROM）為 8KB 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）為 256 字節(jié) 32 個(gè)可編程 I/O 口線 8 個(gè)中斷向量源 三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 全雙工 UART 串行通道 7 （二）、 AT89S52 各引腳功能介紹 ,如圖 22： 圖 22 AT89S52 引腳圖 VCC： AT89S52 電源正端輸入，接 +5V。 系統(tǒng)框圖如圖 21 所示。 本文的主要內(nèi)容 （ 1） DAC0832 的工作原理 （ 2） 放大器工作原理 （ 3） LCD1602 液晶的驅(qū)動(dòng) 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的程控放大器可以實(shí)現(xiàn)如下功能： ? 設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的程控放大器系統(tǒng)，它可以通過(guò)按鍵輸入來(lái)控制輸出的電壓大小。 由于 DAC0832 輸出的是電流信號(hào)，所以需要利用 LM324N 運(yùn)算放大器來(lái)將其轉(zhuǎn)換成電壓形式，以此來(lái)輸出放大后的正弦波 ， 故采用 這種方案 。 方案二：采用 ADC0809 實(shí)現(xiàn) 此方案首先通過(guò)峰值檢測(cè)電路，檢測(cè)出輸入信號(hào)的峰值，然后將峰值電壓輸入ADC0809，由 A/D 與單片機(jī)結(jié)合，再通過(guò)單片機(jī)控制 D/A 來(lái)實(shí)現(xiàn)增益的自動(dòng)調(diào)節(jié)，該方案簡(jiǎn)單，容易調(diào)節(jié)，故采用這種方案 。 顯示模塊 方案一： 1602 液晶顯示 此方案中液晶顯示器可以由 ASCll 碼控制，控制簡(jiǎn)單，可以顯示更多的信息，比如 放大倍數(shù)和 單位等，但是價(jià)格相對(duì)昂貴，故不為本系統(tǒng)所采用。 方案二：采用 LM324N芯片 此方案是采用 LM324N 芯片，其帶寬增益積為 1MHz，經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量，可以實(shí)現(xiàn)上限截止頻率 為 20KHz，甚至可以達(dá)到 30KHz，足以實(shí)現(xiàn)基本要求部分，而且此芯片便宜，只需 177。 目前通常由于各類測(cè) 量?jī)x表設(shè)備中的傳感器在不同測(cè)試中，其輸出信號(hào)的幅度可能相差很多，傳統(tǒng)的處理方法是對(duì)放大器增加手動(dòng)檔位調(diào)節(jié)以保證后端的 A/D 采集采用單片機(jī)來(lái)自動(dòng)選擇量程檔位，采用非易失性數(shù)字電位器和儀表放大器組成的高精度、多檔位、低成本的程控放大器。而且傳統(tǒng)的方法是采用可軟件設(shè)置增益的放大器，如 AD8321 芯片，并且該類放大器價(jià)格較高（如 AD8321），選擇檔位也較少（如 TI 的 PGA103， 206 等僅 34檔）。 the same time,it utilizes double Individual Keys to control sinusoidal wave39?？删幊谭糯笃髟O(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)主要以 DAC0832 內(nèi)部的電阻網(wǎng)絡(luò)作為核心，利用 AT89S52 單片機(jī)控制所選 D/A 的電阻網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，同時(shí)利用兩個(gè)獨(dú)立鍵盤來(lái)控制正弦波的放大倍數(shù)，并利用四位數(shù)碼管將其顯示出來(lái)。s inside resistors regarding as the kernel,it is used on the AT89S52 MCU controlling the resistors39。但是人工檔位調(diào)節(jié)增加了儀表操作的復(fù)雜性、影響了數(shù)據(jù)測(cè)量的實(shí)時(shí)性，同時(shí)檔位調(diào)節(jié)通常采用機(jī)械轉(zhuǎn)扭，增加了儀器的不可靠性和接觸電阻對(duì)測(cè)量精度的影響。在實(shí)際應(yīng)用中可通過(guò)增大反饋電阻提高輸入阻抗，另外必要時(shí)還可以增加一級(jí)電壓跟隨電路，電壓跟隨器的輸入阻抗極高，這樣可以忽略電路中的導(dǎo)通電阻對(duì)增益的影響，各級(jí)增益完全取決于所選電阻。18V 供電，這會(huì)給電源供電模塊帶來(lái)難度而且價(jià)格較貴，故不采用這種方案。 方案二：獨(dú)立按鍵控制 此方案利用兩個(gè)獨(dú)立按鍵共同控制放大倍數(shù)，其中一個(gè)按鍵用來(lái)控制倍數(shù)的放大，另外一個(gè)控制倍數(shù)的衰減，以此來(lái)達(dá)到放大倍數(shù)的調(diào)節(jié)，由于本系統(tǒng)元件較少，而且 51單片機(jī)正好有兩個(gè) 外部 中斷口可以利用， 程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單 ，故采用此方案。 方案一：采用 MOSFET 實(shí)現(xiàn) 此方案通過(guò)輸入信號(hào)控制 MOS 管的 Rds 來(lái)實(shí)現(xiàn)增益的自動(dòng)調(diào)節(jié)，由于 Rds 不好調(diào)節(jié)，尤其是信號(hào)較小時(shí)， Rds 變化不明顯，需要找到非常合適的電阻，才可以將信號(hào)幅度控制在 2V~3V 的范圍內(nèi)，雖然電路簡(jiǎn)單， 但準(zhǔn)確度不高，參數(shù)的選擇較為麻煩，故不采用這種方案。 方案二：采用 DAC0832 此方案是利用 51 單片機(jī)來(lái)控制 D/A 內(nèi)部電阻網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，以此來(lái)控制其內(nèi)部電阻的變化，從而控制放大倍數(shù) 。 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于 AT89C51 單片機(jī)和運(yùn)算放大器，通過(guò)調(diào)節(jié)外部獨(dú)立按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)控制電壓的大小。 6 第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 該方案 是 以單片機(jī) AT89S52 控制為核心， 兩 個(gè)獨(dú)立按鍵和 D/A 芯片與單片機(jī)結(jié)合 參與工作，實(shí)現(xiàn)波形 放大 以及 放大倍數(shù) 的調(diào)節(jié)。 濾 波輸 入 信 號(hào)5 1 單 片 機(jī)鍵 盤D A C 0 8 3 2峰 值 檢 測(cè)電 路A D C 0 8 3 2數(shù) 碼 管顯 示輸 出 信 號(hào) 圖 21 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖 AT89S52 單片機(jī) AT89S52 為 ATMEL 所生產(chǎn)的一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K在系統(tǒng)可編程 Flsah 存儲(chǔ)器。 XTAL2： 系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計(jì)上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動(dòng)作了，此外可以在兩引腳與