【正文】 LCALL READ_0831 MOV 30H,A 。發(fā)送S MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI CLR R_IN MOV P1,0FH SETB EX0 LCALL TEST_PRO AJMP LOOP。將得到的值存入32H 。********************************************RIN_LOOP: MOV R1,0FFH LCALL READ_0831 MOV 30H,ARIN_GO1: LCALL READ_0831 CJNE A,30H,RIN_HL MOV 30H,A 。發(fā)送S信號對主機進行告警 JNB TI,$ CLR TI LCALL TEST_PRO 。將測量得到的值存入31H SETB 。34H33H MOV A,34H ANL A,0FH MOV 32H,A MOV 34H,33H MOV A,33H ANL A,0F0H SWAP A MOV 33H,A MOV A,34H ANL A,0FH MOV 34H,A ORL 32H,30H ORL 33H,30H ORL 34H,30H MOV SBUF,49H 。100HZ SIN SIGNAL MOV 24H,00H LCALL RANGE_1 MOV 30H,00H 。SETB FUPIN 。因為用了查詢方式發(fā)送數(shù)據(jù) CLR SM2 CLR LCAll INT1 LCALL ClEAR_DATA_ALL MOV DATA4,0AH MOV DATA5,0AH LCALL DIS1 MOV P1,0FH 。波特率9600 MOV TH1,0FDH MOV TL0,0A0H 。改變不同的頻率檔位 CLK EQU DO EQU CS EQU HC373 EQU FUPIN BIT 。*** ~ DDS EQU P0。40H47H為顯示緩沖區(qū)。黑龍江設計大賽程序。綜合以上：此系統(tǒng)有較大的二次開發(fā)余地，到底有沒有必要進行大幅度的調(diào)整，還要看實際的需要才能夠決定。會給每次的測量帶來一定的誤差。RL與Ro數(shù)量相當，同時考慮到LM358的最大輸出電流為10~20mA，為了使輸出波形不至于失真，因此選擇RL=200Ω。最大不失真電壓Vpp=177。2. OnComm函數(shù) OnComm函數(shù)接收數(shù)據(jù)并存入緩沖區(qū)，檢測到‘S’后則判為一組新數(shù)據(jù)接收完，發(fā)出WM_COMNEWDATA消息。采用查詢方式時，CPU要不斷測試串口是否有數(shù)據(jù)，以防止接收串口數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤、遺漏、效率低；而采用中斷方式則無需測試串口，一旦有數(shù)據(jù)傳至，CPU終止當前任務，由中斷服務程序完成操作，所以，中斷方式具有效率高、接收準確、編程簡單等優(yōu)點。波特率計算：，只有這一晶振頻率下才能保證單片機工作最快且定時器的初值為整數(shù)，否則或者單片機工作速度下降或者波特率不準影響通訊質(zhì)量。三、AT89C51軟件設計第一節(jié) 放大器各參數(shù)測量程序設計此部分處理程序主要控制著A/D轉(zhuǎn)換器的工作，檢測峰值，繼電器和模擬開關的切換，與微機的通信和顯示鍵盤通信等。由于檢波電路的輸入阻抗與前面提到的電路均有直接關系，因此，在前面的電阻選擇上，我們均選用了較大的電阻，以免使檢波電路的輸入阻抗過小，影響前級電路。它只使用單+5V為其工作，配接4個1UF電解電容即可完成RS232電平與TTL電平之間的轉(zhuǎn)換。針對以上分析，根據(jù)題目要求，我們用MAX7219來管理8位數(shù)碼管，利用單片機的P1口完成對鍵盤的掃描與控制，從而完成了廉價高效的顯示和鍵盤單元，由于MAX7219內(nèi)部有128字節(jié)的RAM，因此還為系統(tǒng)提供了128位的RAM，以及更為強大的數(shù)據(jù)處理能力，可謂一舉多得。單片機按其性能可分為8位和16位，16位單片機由于其造價較高使用不多，8位單片機以51系列為代表。 TLC0832的輸入配置可在多路器尋址時序中進行，多路器地址通過DI端移入寄存器。TLC0832的特點如下：*8位分辨率；*可和微處理器接口或獨立使用；*可滿量程工作或使用5V基準電源；*具有單通道或多路器選擇的雙通道，并可選擇單端或差分輸入；*采用單5V供電，輸入范圍為0～5V；*輸入和輸出與TTL和CMOS兼容；TLC0832處于工作狀態(tài)時，置CS端方可啟動轉(zhuǎn)換，并使所有的邏輯電路使能。具體電路形式見下圖。檢波之后，得到的直流進入A/D轉(zhuǎn)換，A/D的輸入切換通過模擬開關來實現(xiàn)，雖然模擬開關在導通時有一定的內(nèi)阻，但是電路采用模擬開關，切換的是電壓信號，用模擬開關便可達到這一目的，并且不會給系統(tǒng)帶來特別大的誤差；如果采用繼電器，雖然導通內(nèi)阻為零，但是切換速度不能過快，給系統(tǒng)的實時性造成影響。2）放大器測試儀：這是測試放大器的最關鍵的部分，此部分可以實現(xiàn)對輸入阻抗，輸出阻抗，最大不失真電壓，幅頻特性的測量。為了電路分析和計算的方便，需要將電路中的集成運放看成是一個理想的集成運算放大器，顯然當集成運算放大器的性能愈好時，計算和誤差就會愈小，所設計的實際電路與理論計算就愈接近。待測放大器電路采用集成運算放大器完成，集成運算放大器性能指標大大優(yōu)于晶體管組成的分立元件放大器。另外系統(tǒng)采用此方案，有許多優(yōu)點，例如不易受干擾、重復性好、調(diào)試容易、穩(wěn)定性好等，最突出的是精度高。這種系統(tǒng)實時性比較好，而且如果沒有對精度的特殊要求，它的造價一般也比較低。方案論證：方案一：基于模擬器件的信號處理方法整機測試指標：放大器放大倍數(shù)，輸入阻抗，輸出阻抗，最大不失真電壓。方案的優(yōu)缺點：優(yōu)點：完全依靠于數(shù)字化的測量，比如對最大不失真電壓的測量，可以利用CPLD進行FFT，從而完成對信號頻譜的分析，得到最大不失真電壓和失真度的測量。綜上所述，我們選擇方案三，通過分析可以看到，方案一沒有充分應用現(xiàn)在電子器件的大規(guī)模集成電路，因此，實現(xiàn)的功能不能夠達到智能儀器的要求；方案二雖然應用了大規(guī)模集成電路，但是成本較高，同時由于測量的放大器是低頻放大器，因此對速度要求不是非常嚴格，因此完全可以利用單片機來作為主控單元，同時前端信號的產(chǎn)生，利用了AD公司的單片DDS專用芯片AD9850來實現(xiàn)，它具備與單片機方便的接口，可以通過單片機編程實現(xiàn)對其產(chǎn)生信號頻率的控制，縮短了整機的開發(fā)時間。關于集成運放的輸出端與輸入端之間相位關系特性主要有下列幾點：同相輸入端與輸出端的信號相位相同，反負相輸入端與輸出端信號相位相反。反相放大器的實際輸出電阻在一定的輸入電壓Ui作用下，反相放大器的輸出端可以看作是電勢為一定值的有源二端網(wǎng)絡，其等效輸出電阻是在無負載時輸出開路電壓Uo除以負載短路電流Ik，Roe=Uo/Ik如下圖23所示，由于輸出端短路接地，輸出對反相端的反饋電壓為零，反相端對地的電壓為輸入電壓Ui的分壓值+UiR1UR2RdR3I2Ro+EoIoIk圖23 放大器輸出電阻等效計算電路U =Ui[R2//（Rd+R3）]/[R1+R2//（Rd+R3）] =UiR2（Rd+R3）/[R2（Rd+R3）+R1（R2+R3+Rd）]差模輸入電壓經(jīng)過差模放大后的輸出電壓為Eo= Ad（U—U+）=AdURd/（Rd+R3）反相放大器的輸出短路電流Ik是Eo經(jīng)過Ro的短路電流Io和經(jīng)R2流入地的電流I2之和。其中，利用鍵盤，用戶可以選擇要測量的放大器參量，從而進行相應的測量；數(shù)碼管顯示部分，可以顯示用戶操作是否正確，操作的提示信息等附加功能；數(shù)據(jù)上傳部分是整個系統(tǒng)的連接紐帶，負責向上位機傳送測得的數(shù)據(jù)；電源部分主要為整個系統(tǒng)提供穩(wěn)定的工作電源。圖26 幅頻特性測試電路（一）圖27 幅頻特性測試電路（二） 2） 輸入阻抗測量電路的選取在輸入阻抗測量電路的選取上，我們首先考慮到把放大器的輸入阻抗等效為一個待測電阻，建立起來這個概念之后，對于輸入阻抗測量電路的選取，就有了一個整體的認識。由于測量對象屬于低頻放大器，因此產(chǎn)生信號的頻率范圍是從0500KHZ；AD9850采用32位頻率控制字，由于單片機是8BIT數(shù)據(jù)寬度，因此需要4個字節(jié)便可以完成對9850頻率的設置；對于頻率與頻率控制字之間的關系，如下公式所示：其中公式當中的Fout是AD9850輸出的頻率值；頻率控制字；CLKIN是AD9850的主振時鐘。而當DO脫離高阻狀態(tài)時，可提供一個時鐘的時間間隔的前導低電平，以使多路器穩(wěn)定。在有些場合速度要求較高而問題又比較復雜（如：數(shù)字濾波技術）就需要我們另辟蹊徑了，比如DSP器件就是專為解決這些問題設計的。這些資源在大多數(shù)場合已足夠用，這里也不例外，因此本設計的數(shù)字處理機電路非常簡潔。而Microsoft公司的VC++，其基礎類庫（MFC）封裝了WIN32 API中的標準通信函數(shù)，可方便的支持串口通信。同相放大器與反相放大器相比，同相放大器具有很高的輸入電阻和很低的輸出電阻是很好的阻抗變換器。防止出現(xiàn)這種失真，我們在放大器的輸出端加了一級射隨器，這樣解決了放大器失真的問題。3）定時器中斷程序設計定時器中斷程序主要用于控制A/D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率，由于在測量放大器的輸入阻抗、輸出阻抗、最大不失真電壓的過程中，要通過信號源加入一定頻率的正弦信號，然后通過測量輸入信號與待測量點之間的關系來計算出各個放大器的參數(shù)，信號源提供的頻率為300HZ,因此采樣速率我們設置為5K,因此在一個周期當中相當于采集了16個點，總共采集點數(shù)為128點，在測來能夠最大不失真電壓的時候，我們利用的單片機進行FFT變換，實踐證明由128個數(shù)據(jù)點來進行FFT變換得到信號的頻譜是比較好的。MXA7219時序圖如下圖所示：圖31 MAX7219時序圖鍵盤程序采用中斷設計方法，通過與門連接到單片機的中斷口上，我們利用了中斷INT0，從而實現(xiàn)了對4*4鍵盤的掃描。現(xiàn)將雙方的通訊協(xié)議介紹如下：波特率為9600bit ,N81(無奇偶校驗，8數(shù)據(jù)位，1停止位),每個字節(jié)使用ASCII碼 幅頻特性（單位：橫軸K歐姆，縱軸倍數(shù)）A 總點數(shù) X 坐標 X 坐標 。各部分程序流程圖NY清空m_FA[]將得到的新值賦給m_FA[]按得到的頻點對未采集到的插值Ym_strRxData中有無‘I’解碼后送給m_Rin即輸入阻抗解碼后送給m_Routm_strRxData中有無‘V’解碼后送給m_violocityM_strRxData中有無‘O’開始m_strRecv從開始到‘S’賦給m_strRxDatam_strRecv中有無sm_strRxData中有無‘A’結(jié)束YNNYNY圖