【正文】 零 AZ(AUTOZERO) 在此階段 ICL7135完成以下工作： 第一，將 IN+， IN 的外部引線斷開，并將緩沖器的同相輸入端與模擬地短接，使芯片內(nèi)部的輸入電壓為零。如下圖。 Ready(獨立模式 ) 該管腳在錄音，放音，擦除和指向操作時保持為低，保持為高時進入掉電狀態(tài) Interrupt(SPI 模式 )在完成 SPI 命令后，會產(chǎn)生一個低信號的中斷。 AUD 是一個單端電流輸出，而 AuxOut 是一個單端電壓輸出。此管腳在空閑時，應(yīng)該被拉高 SCLK 6 SPI 接口的時鐘。 音質(zhì)好，電壓范圍寬，應(yīng)用靈活 電特性 功能特點 嵌入式），以及可定制的信息操作指示音效。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 圖 33 AT89C52的引腳圖 各引腳功能說明如下： 桂林電子科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ）報告 用紙 第 10 頁 共 48 頁 VCC： 電源電壓。在選擇時一般都會優(yōu)先考慮我們熟悉和常用的 MCS51 單片機。 11腳： V+，正電源端。②腳： VR，參考電壓輸入端 ,典型值推薦 1v。 ICL7135 支持基于微處理器的測量系統(tǒng)，也能支持異步接收發(fā)送器器進行遠程數(shù)據(jù)采集。 INH=1 時，芯片無效，禁止模擬量輸入； INH=0 時，芯片有效，可通過選擇通道使相應(yīng)的模擬量輸入。ISD1720 能錄放音 20 秒，音質(zhì)好滿足設(shè)計需求，且價格低。這種方案編程容易，語音銜接流暢，但是對器件和設(shè)備要求高，在短時間和一般條件下不易實現(xiàn)，故沒有采用。若采用矩陣式鍵盤，我們要設(shè)計 3x3 式矩陣，這樣會占用 6 個 IO 口。它的運用比較靈活，成本低，實用性強。在結(jié)構(gòu)上，它把中央處理器、存儲器、定時器和各種輸入輸出接口電路集成在超大規(guī)模集成電路芯片上，一塊單片機就可看做一臺計算機。由于積分要一定的時間，所以該方式的轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度較慢，但抗干擾能力強，轉(zhuǎn)換精度高。且 ADC0809 帶有 8路模擬開關(guān)，在設(shè)計測量多路信號電壓時，可省去多路開關(guān)的使用，降低設(shè)計成本和難度。 圖 21 總體方案 系統(tǒng)各個部分的方案設(shè) 計 （一）數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換部分 電壓的采集測量有多種方式，可采用模擬電路與數(shù)字電路的的結(jié)合設(shè)計，并通過編碼電路將模擬 量轉(zhuǎn)為相應(yīng)的數(shù)字量，并 進行譯碼 輸出顯示或處理。與此同時，由數(shù)字電壓表擴展而成的各種通用及專用儀器儀表，也將電量及非電量測量技術(shù)提高到嶄新水平。便攜式、手持式 DVM，工業(yè)自動化儀表，長、熱、力、電、光學(xué)測量表頭以 3 位 半 、 4 位 半 、 5 位半 為多。 桂林電子科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ）報告 用紙 第 2 頁 共 48 頁 1． 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及意義 數(shù)字電壓表發(fā)展簡 述 數(shù)字電壓表簡稱 DVM（ Digital Voltmeter）， 是當今應(yīng)用極為廣泛、高性能價格比、廣受測試工作者歡迎的最基本的電子測量儀表。 單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點， 還能與 PC 進行實時通信，因此被 廣泛應(yīng)用于儀器儀表中 。 在電量的測量中，電壓、電流、頻率是最基本的三個被測 量，其中。隨著人們對電認識的深入，越來越認識到電能的重要性。電量的收集需要各種測量設(shè)備和測量技術(shù)。在不同的場合，所需要的測量設(shè)備是不一樣的，因此根據(jù)需要和 使用條件，設(shè)計出合適的測量設(shè)備是很重要的。數(shù)字電壓表有各種形式， 隨著電子制造技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電壓表向智能化、小型化功能強等方向發(fā)展。因此數(shù)字電壓表的設(shè)計與研究具有重要的意義。 目前國內(nèi)外的產(chǎn)品多為 3位半、 4位半、 5 位半 至 8 位 半 顯示。數(shù)字電壓表作為數(shù)字化儀表的基礎(chǔ)與核心，被廣泛應(yīng) 用于電子和電工測量、工業(yè)自動化儀表、自動測試系統(tǒng)等領(lǐng)域，顯示出強大的生命力。系統(tǒng)框圖如圖 21 所示。若選用此方式 ，則可借助前人的經(jīng)驗，參考他們的方案，提高設(shè)計的成功率。雙 積分式是一種間接轉(zhuǎn)換形式，它是對輸入模擬電壓進行積分，并轉(zhuǎn)換成中間變量 —— 時間或頻率，再通過計數(shù)器將中間變量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。單片機的優(yōu)越性主要在體現(xiàn)在以下幾點：（ 1）集成度高。單片機的系統(tǒng)拓展和系統(tǒng)配置比較典型，規(guī)范，容易拓展成為各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。由于系統(tǒng)只要求測量 8 路信號電壓，因此這部分的按鍵只需要 8個。先將模擬音頻信號通過語音處理設(shè)備轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字數(shù)據(jù)，然后用專用的語音編程設(shè)備將該數(shù)據(jù)燒寫到單片機的程序存儲器當中，然后在程序中對語音數(shù)據(jù)進行查表組合，再經(jīng)過 D/A 轉(zhuǎn)換輸出模擬音頻信號。根據(jù)錄音時間的長短和任務(wù)的性質(zhì)，我們選用實惠的產(chǎn)品 — ISD1720。 C、 B、 A用來選擇通道號， INH 用來控制 CD4051 是否有效，這幾個端口都可以通過單片機控制達到自動控制。 因此它的精度高、適用面廣，是數(shù)字電壓表專用電路第二代的高性能產(chǎn)品。一般可用－ 3V～－ 8V，典型值為－ 5V。其中⑩腳是正端，⑨腳是負端。因此其作用非常重要。 下圖為其地盤封裝形式。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 /PSEN： 外部程序存儲器的選通信號。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 語音芯片 ISD1720 ISD1720 芯片是 Winbond 推出的單片優(yōu)質(zhì)語音錄放電路，該芯片 提供多項新功能，包括內(nèi)置專利的多信息管理系統(tǒng)，新信息提示（ vAlert） ,雙運作模式（獨立 amp。因此其外圍電路非常簡單，只需按要求接上一些簡單的器件就能滿意的 工作。 多種采樣頻率對應(yīng)多種錄放時間 數(shù)據(jù)在 SCLK 上升沿被鎖存在芯片內(nèi)。 MIC+ 10 麥克風(fēng)輸入 + MIC 11 麥克風(fēng)輸入 VSSP2 12 負極 PWM 喇叭驅(qū)動器地 SP 13 喇叭輸出 桂林電子科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（ 論文 ）報告 用紙 第 13 頁 共 48 頁 VCCP 14 PWM 喇叭驅(qū)動器電源 SP+ 15 喇叭輸出 + VSSP1 16 正極 PWM 喇叭驅(qū)動器地 AUD/ AUX 17 輔助輸出，決定于 APC 寄存器的 D7，用來輸出一個 AUD 或 AUX 輸出。 /PLAY 23 播放控制端，有電平觸發(fā)和脈沖觸發(fā)兩種模式 /REC 24 錄音控制端，低電平有效 /ERASE 25 擦除控制端，低電平有效 /FWD 26 快進控制端，低電平有效 RDY /INT 27 一個開路輸出。所以在數(shù)據(jù)采集部分必須加一個分壓電路。在理論計算之前，需要將它的工作原理詳細說明。當計數(shù)器計滿 10000 個脈沖時，積分器的輸出電壓為 式中， K 是緩沖放 大器的電壓放大倍數(shù)， T1 也叫采樣時間。 圖 422 ICL7135部分時序圖 每個 A/D 轉(zhuǎn)換周期約為 40000Tcp， T1 是固定不變的， T2 則隨 VIN的大小而變化，因為 T1 / Tcp=10000, 選基準電壓 VREF=1000mV，所以上面公式 得到 滿量程時 N = 20200，Vin = VM，可 導(dǎo)出滿量程電壓 VM 與基準電壓的關(guān)系式 V M = 2V R EF 所以當 VREF = 1000 mV 時， VM = 2V。在此需要介紹 ICL7135的 “busy” 腳 的功能。為了簡化電路，采用 555定時 /振蕩器和其外圍電路（將在硬件設(shè)計中詳細說明）組成脈沖信號發(fā)生器為 7135提供工作頻率。所以 T=T1+T2， f=1/T。 圖中 C C C C8 的作用是濾除掉線路上的高頻脈沖干擾，由于電解電容對高頻電脈沖濾波效果較差，因此在電解電容兩端各并聯(lián)了一個 ，瓷片電容的高頻濾波性能要比電解電容好得多，因此可彌補電解電容高頻濾波較差的不足。 X62X41X3X74VCC16X55EN6X013VEE7GND8X312C9B10A11X215X114U4CD4051BCNC8Cap4MR121MR14C9CapD1DiodeD3DiodeVCCGND12345678P3MHDR1X8GND GNDVinP20P21P22GNDVCC1KR13Res1 圖 52 電壓采集電路 此電路的功能為： P3為八路電壓信號的輸入接口，分別接到多路開關(guān) CD4051 的 X0到 X7腳。 A/D轉(zhuǎn)換電路 A/D轉(zhuǎn)換電路部分采用 4位半雙積分 A/D轉(zhuǎn)換器件 ICL7135實現(xiàn)，這就滿足了任務(wù)的精度要求 。利用正向積分階段對輸入電壓取平均的特點，即可消除外界引入的工頻干擾。 參考電壓的精確度會影響到測量結(jié)果的準確性。 VEE接 5v， Vcc接 +5v， GND接地。綜合各方面因素設(shè)計如下的鍵盤顯示電路： S1SWPBS2SWPBS3SWPBS4SWPBS5SWPBS6SWPBS7SWPBS8SWPBa b c d e f g dp s1 s2 s3 s4CC17seg8VCCVCCGNDGNDs1s2s3s4a b c d e f g dpabcdefgdpP00P01P02P03P04P05P06P07P00P01P02P03P04P05P06P07P26 P27GNDL2L3L4L5L6L7L8L1A1B2C3OE2A4OE2B5OE16Y77GND8Y69Y510Y411Y312Y213Y114Y015VCC16U6DM74LS138N470R11VCCGNDGNDVCCVCCP20P21P22 Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7P10P11P12P13P14P15P16P17GNDs1 s2 s3 s4OE1D12D23D34D45D56D67D78D89GND10LE11Q812Q713Q614Q515Q416Q317Q218Q119VCC20U1SN74HC573NOE1D12D23D34D45D56D67D78D89GND10LE11Q812Q713Q614Q515Q416Q317Q218Q119VCC20U2SN74HC573N 圖 54 按鍵及顯示電路 電路的工作原理為：數(shù)碼管用來顯示測量得到的電壓值，由于 IO 口比較緊張 ，采用了動態(tài)掃描顯示的方式。其中，按下 S1，顯示第一路電壓，按下 S2 顯示第二路電壓，依此類推。其外圍電路的各元件和它們的值都是根據(jù)芯片的使用要求來確定。 SCLK 為 SPI 接口的時鐘。這些通過軟件來實現(xiàn)。 P2 口部分用作 A/D 芯片 ICL7135 的控制口， T0接 A/D芯片的 CLK 用來計數(shù)轉(zhuǎn)換的時間， ITN0 接 A/D的 busy 腳，作為 T0 的門控信號。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。但是匯編語言雖也可以處理數(shù)據(jù)，但跟 C語言一比就差遠了。TH0=0， TL0=0 Ad_con=s,Star=1, 延遲， star=0； . Busy=0? Busy=1?? s=8? TR0=0. TR0=1 ad_data[s]=(TH0*256+TL010001)*5。這可以通過對ISD1720 芯片編程來實現(xiàn)