【正文】 ； fclk是基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率，這里為 50MHz，當(dāng)基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率一定時(shí)， AD9835 可輸出的最低信號頻率為 式（ ） 將 fclk=50MHz 代入公式（ ），可求得 fmin=。 void AD9835_BYTE(uchar a) { uchar n=0。 _nop_()。 AD9835_WORD(dds)。 dds[1]=freq_word[1]。 dds[0]=0xC0。 freq_word[2]=(char)(Z8)。 鍵盤 程序 流程圖如圖 開 始按 鍵 按 下延 時(shí) 去 抖確 認(rèn) 按鍵 按 下P 1 = 0 X F 0P 1 = 0 X F E本 行 是 否 有按 鍵 按 下P 1 = 0 X F D本 行 是 否 有按 鍵 按 下P 1 = 0 X F B本 行 是 否 有按 鍵 按 下P 1 = 0 X F 7是是否否否否否是按 鍵 特 征 碼是是查 鍵 值 表結(jié) 束 圖 鍵盤程序流程圖 4 4 矩陣鍵盤的編程方法 ○ 1 先讀取鍵盤的狀態(tài)，得到按鍵的特征編碼 先從 P0 口的高四位輸出高電平，低四位輸出低電平，從 P0 口的高四位讀取鍵盤狀態(tài)。 if((KEY_SDATAamp。 } else sccode=(sccode1) | 0x01。 break。 break。 break。 break。 } return TempNum。 break。 break。 break。 break。 上面程序的返回值為掃描后得到 的鍵值，這些值是一些不規(guī)則的數(shù)，在程序中不好處理，可以使用下面程序?qū)⑺麄冝D(zhuǎn)換成 0~15 的數(shù)字。 if((KEY_SDATAamp。 使用掃描查詢法運(yùn)行，用 C 語言編寫的鍵盤掃描程序如 下 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 uchar KEY_SCAN(void) { uchar sccode,recode。矩陣的行線和列線 分成兩個(gè) 4 位 并行接口和 單片機(jī) 通信。 float X。 AD9835_WORD(dds)。 dds[0]=0x33。 p++。0x80)==0) { SDATA=0。子程 序 AD9835_WORK(void)就是利用公式 ()進(jìn)行計(jì)算的。 子程序 AD9835_ INIT(void)中的前面兩條語句就是給 AD9835 寫入表 的初始化控制字，對 AD9835 復(fù)位清零，控制字的值為 F800H。 0 1 0 1 選擇頻 率寄存器： SELSRC=1 時(shí)，用位 FSELECT(D11)選擇頻率寄存器。 D12 是相位和頻率寄存器的控制源選擇位 SELSRC： 當(dāng) D12=1 時(shí)，由位 FSELECT、 PSEL0、 PSEL1選擇相位和頻率寄存器 當(dāng) D12=0 時(shí)，由引腳 FSELECT、 PSEL0、 PSEL1選擇相位和頻率寄存器 D11 是頻率選擇位 FSELECT D10 是相位選擇位 PSEL1 D9 是相位選擇位 PSEL0 1 1 D13 位是休眠位 SLEEP: 當(dāng) D13=1 時(shí)， AD9835 掉電休眠，內(nèi)部時(shí)鐘停止， D/A電流源和參考電壓關(guān)閉。當(dāng) D14 位取不同值時(shí)，該控制字有兩種不同的模式和含義。 可根據(jù)需要使用單片機(jī)通過 AD9835 的控制接口給 AD9835 輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)， 32位的頻率值被加載到 AD9835 的兩個(gè)頻率寄存器中， 12 位的相位值被加載到 12 位的相位寄存器中。按過單位鍵之后，輸入的頻率隨即出現(xiàn)在顯示器的第二行，不管鍵入的是哪個(gè)單位，顯示的值都是以 Hz 為單位的值。除了 10 個(gè)數(shù)字鍵以外，還有 5 個(gè)功能鍵，右上角的 C 是退格改正鍵，用于改正輸入錯(cuò)誤。 LCD1602 字符型液晶顯示模塊介紹 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點(diǎn)陣 的 LCD，一般 的 LCD1602 字符型液晶顯示 模塊 實(shí)物如圖 。 圖 為本設(shè)計(jì)的 4 4 矩陣鍵盤電路圖。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從T1OUT、 T2OUT 送到電腦 DP9 插頭， DP9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、 R2OUT 輸出。 RS232RS232C 接口定義 (9 芯 )如表 表 RS232 DB9 接口定義 針腳 定義 符號 1 載波檢測 DCD 2 接收數(shù)據(jù) RXD 3 發(fā)送數(shù)據(jù) TXD 4 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好 DTR 5 信號地 SG 6 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 DSR 7 請求發(fā)送 RTS 8 清除發(fā)送 CTS 9 振鈴提示 RI RS232 串口硬件電路設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用的 MAX232 標(biāo)準(zhǔn) 串口 芯片 MAX232 芯片是美信公司專門為電腦的 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路，使用 +5v 單電源供電。(3～ 15)V之間。用 R13 電位器可調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。 引腳 FSELECT， PSEL0 和 PSELl 外加調(diào)制信號，可用于對 DDS 進(jìn)行直接位控調(diào)制。 引腳 9 為數(shù)據(jù)同步信號。 引腳 15 和引腳 13 分別為模擬部分電源的正、負(fù)端，供電電壓為 +5(1177。將它連接到引腳 2 可為芯片內(nèi)的 DAC 提供參考電壓。在該引腳和模擬地 AGND 之間要接入一只電阻RSET，該電阻決定 DAC 電流的滿度值，計(jì)算公式是 式 （ ） 其中 VREFIN=，由此可求得電阻 的典型值為 RSET=。當(dāng)時(shí)鐘使相位累加器的輸出也即余弦 ROM 尋址地址每遞增頻率設(shè)定為 K 時(shí)，對應(yīng)的波形相位變化為 式（ ） 2 硬件電路設(shè)計(jì) 11 因此，改變相位累加器設(shè)定值 K ，就可以改變相位值ΔΡ，從而改變合成信號頻率 f。 ●具有串口數(shù)據(jù)載入功能。 ●易于控制 目前新上市的 DDS 芯片基本都帶有微控制器，只要增加少許外圍器件就可制作成基于 DDS 技術(shù)的高質(zhì)量信號發(fā)生器，如果再增加一些智能控制還可以設(shè)計(jì)出幅度、頻率、相位等多方面控制的多功能信號發(fā)生器，而且性能完全可以達(dá)到高檔進(jìn)口信號發(fā)生器所具有的性能，還可以具有較低的價(jià)格。由于波形數(shù)據(jù)是間斷的取樣數(shù)據(jù)，所以 DDS 發(fā)生器輸出的是一個(gè)階梯正弦波型。 ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號 PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號 EA/VPP(Pin31)：程序存儲器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲器讀指令。 上電自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 （ a）所示。其主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片機(jī)從 0000H 單元開始執(zhí)行 程序。時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。用戶可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成各種不同的單片機(jī)控制系統(tǒng)，即有一 個(gè)再設(shè)計(jì)的過程。 ●輸出正弦波。 DDS(直接數(shù)字式頻率合成技術(shù) )出現(xiàn)于 20 世紀(jì) 70 年代，它是一種全數(shù)字頻率合成技術(shù)， 完全沒有振蕩元件和鎖相環(huán)，采用一連串?dāng)?shù)據(jù)流經(jīng)過 D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生一個(gè)預(yù)先設(shè)定的模擬信號。在現(xiàn)代電子學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，常常需要高精度且頻率可方便調(diào)節(jié)的信號發(fā)生器。 文中 詳細(xì)介紹了硬件電路設(shè)計(jì) 的原理和 DDS 芯片 AD9835 的使用方法。該信號發(fā)生器輸出的 波形頻率和幅值在一定范圍內(nèi)可任意改變 ， 與傳統(tǒng)信號發(fā)生器只有固定的幾種輸出波形相比 ,具有輸出波形的任意化和低頻精度高的特點(diǎn) 。各種波形曲線均可以用三角函數(shù)方程式來表示。它將先進(jìn)的數(shù)字信號處理理論與方法引入信號合成領(lǐng)域，具有以往頻率合成器難以達(dá)到的優(yōu)點(diǎn)，如頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間短 (≤ 20ns)、頻率分辨率高 ()、頻率穩(wěn)定度高 (107～ 108)、輸出信號頻率和相位可快速程控切換等，因此可以很容易實(shí)現(xiàn)對信號的全數(shù)字式調(diào)制。輸出設(shè)定方式由數(shù)字鍵盤直接設(shè)定。專用型單片機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)已對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡化，對軟、硬件進(jìn)行了優(yōu)化，可靠性高，成本低，但是這類單片機(jī)功能單一，通常是針對某一特定的產(chǎn)品。內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路如圖 (a) 所示，在 XTAL1 和 XTAL2 引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動。這佯，只要電源 Vcc 的上升時(shí)間不超過 1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動上電復(fù)位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。 4）可編程 輸入 /輸出引腳（ 32 根） STC89C52 單片機(jī)有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別 是 P0、 P P P3 口，每個(gè)口有 8 位。這樣，只有先經(jīng)過低通濾波器將波形中所含的高次諧波濾除，才能輸出連續(xù)的正弦波。 AD9835 原理與結(jié)構(gòu) ○ 1 AD9835 簡介 AD9835 是 ANALOG 公司生產(chǎn)的高性能頻率合成器，具有數(shù)字相位調(diào)制和頻率調(diào)制能力，頻率分辨率可達(dá)晶振時(shí)鐘頻率的 40 億分之一，控制數(shù)據(jù)通過串口傳輸，并且具有休眠工作模式。 ●功 耗為 200mW。 ○ 3 AD9835 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu) AD9835 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示?？捎纱艘_加入控制信號調(diào)制輸出波形的幅度而得到調(diào)幅波。在它與 AGND 之間應(yīng)連接一支 10nF 的去耦電容。 5％ )V，兩端之間也應(yīng)接入一只 的去耦電容。當(dāng)該引腳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，通知器件有一個(gè)新的控制字將要被送入。 AD9835 應(yīng)用電路 AD9835 的應(yīng)用電路圖如圖 所示， REFIN 與 REFOUT 相連接，則參考電壓為 V。 圖 AD9835 應(yīng)用電路圖 2 硬件電路設(shè)計(jì) 15 RS232 模塊 RS232 通信協(xié)議介紹 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)（協(xié)議）的全稱是 EIARS232C 標(biāo)準(zhǔn)，其中 EIA (Electronic Industry Association)代表美國電子工業(yè)協(xié)會， RS（ remeded standard）代表推薦標(biāo)準(zhǔn)， 232 是標(biāo)識號， C 代表 RS232 的最新 一次修改（ 1969），在這之前，有RS232B、 RS232A。 EIA RS232C 與 TTL 轉(zhuǎn)換： EIA RS232C 是用正負(fù)電壓來表示邏輯狀態(tài)，與TTL 以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。 它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個(gè)部分； 第一部分是電荷泵電路。 第三部分供電。 圖 4 4矩陣鍵盤電路圖 LCD 液晶顯示模塊 在單 片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 顯示質(zhì)量高 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（ CRT）那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。 圖 LCD1602實(shí)物圖 2 硬件電路設(shè)計(jì) 19 LCD1602 參數(shù)及引腳功能 LCD1602 字符型 液晶引腳圖如圖 所示 圖 LCD1602 引腳圖 LCD1602 字符型 液晶 采用 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口 功能 說明 如表 . 表 LCD1602 引腳功能表 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 LCD1602 字符型 液晶顯示模塊連接圖如圖 所示 圖 LCD1602 系統(tǒng)鏈接圖 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 LCD1602 主要技術(shù)參數(shù)： 顯示容量 :16 2 個(gè)字符 芯片工作電壓 :~ 工作電流 :() 模塊最佳工作電壓 : 信號發(fā)生器 系統(tǒng)總電路圖 信號發(fā)生器的完整電路原理圖如圖 所示。 C 鍵下面是小數(shù)點(diǎn)鍵。同時(shí)，該數(shù)值也被送 入 AD9835，且輸出波形的頻率按照此數(shù)值發(fā)生改變。 32 位頻率寄存器的值被分為四段，其格式如表 所列，每段有一個(gè)地址與該段對應(yīng)。 ● 當(dāng) D14=0 時(shí)，稱為 A 模式，其格式如表 所列。 當(dāng) D13=0 時(shí)， AD9835 上電工作 D12 是復(fù)位位 RESET: 當(dāng) D12=1 時(shí)，相位累加器被置于零相位，對應(yīng)一個(gè)滿度的模擬輸出。 SELSRC=0時(shí)，用引腳 FSELECT 選擇頻率寄存器。接下來 的四組語句寫入表 的數(shù)據(jù)控制字，用于設(shè)定輸出頻率。 子程序 AD9835_INIT(void)中最后三條語句是用表 的初始化控制字讓 AD9835進(jìn)入正常電源工