【正文】 壓測量數(shù)據(jù)（一）f/kHzVpp/V可見在0~，因此，在測量時采用300Hz信號輸入。六、系統(tǒng)存在的問題和改進的措施1）存在的問題A: 參數(shù)測量不是特別精確在測量輸出阻抗時很明顯，這是由于A/D的精度問題，同時運算放大器本身存在干擾，實測表明，A/D轉(zhuǎn)換器的前端信號存在10MV的噪聲，因此，在單片機讀入A/D的轉(zhuǎn)化數(shù)值之后，進行相應(yīng)的運算。在最后，讓我和我們隊員再一次對基地老師的指導(dǎo)與悉心關(guān)照表示衷心感謝，讓我們對省組委會的各位專家和老師的辛勤工作表示謝意，對那些幫助過我們的同學(xué)和在BBS上發(fā)表有用信息的朋友們表示感謝！祝各位專家和老師工作順利、萬事順意、合家歡樂！ 隊員：王海濱 梅 鋒 余 赟 2004年11月18日八、附錄附錄一：TLC0831 A/D轉(zhuǎn)換器引腳功能1腳 片選端（低電平有效）2腳 正電壓輸入3腳 反向輸入端4腳 地5腳 基準(zhǔn)電壓輸入端6腳 串行數(shù)據(jù)輸出端7腳 串行輸出時鐘8腳 工作電壓輸入端附錄二：LM358運放引腳功能LM358雙運放：1腳 運放1輸出端2腳 運放1反向輸入端3腳 運放1同相輸入端4腳 負(fù)電壓輸入5腳 運放2同相輸入端6腳 運放2反向輸入端7腳 運放2輸出端8腳 正電壓輸入附錄三：AD817運放引腳功能AD817雙運放：1腳 空腳2腳 運放反向輸入端3腳 運放同相輸入端4腳 負(fù)電壓輸入5腳 空腳6腳 輸出端7腳 正電壓輸入8腳 空腳附錄四：AD9850專用集成信號發(fā)生器其中D0—D7時頻率控制數(shù)據(jù)線14腳是信號輸出端附錄五：AT89C51單片機引腳功能8腳 P0口9腳 復(fù)位端10腳 串行通信接收端11腳 串行通信發(fā)送腳12腳 中斷輸入013腳 中斷輸入114腳 計數(shù)輸入015腳 計數(shù)輸入116腳 片寫端17腳 片讀端18腳 時鐘輸入119腳 時鐘輸入220腳 負(fù)電壓輸入（接地）222222228腳 P2口29腳 外部ROM選通信號輸出端30腳 外部存儲器鎖存信號輸出端31腳 低電平 程序從內(nèi)部ROM執(zhí)行；高電平 程序從外部ROM執(zhí)行333333339腳 P0口40腳 正電壓輸入附錄六：MAX232引腳功能1腳 倍壓器電容輸入端12腳 倍壓輸出端3腳 倍壓器電容輸入端24腳 電壓極性反轉(zhuǎn)電容輸入端15腳 電壓極性反轉(zhuǎn)電容輸入端26腳 負(fù)電壓輸出端7腳 TTL/COMS電平輸出端28腳 RS232電平輸入端29腳 RS232電平輸出端210腳 TTL/CMOS電平輸入端211腳 TTL/CMOS電平輸入端112腳 RS232電平輸出端113腳 RS232電平輸入端114腳 TTL/CMOS電平輸出端115腳 地16腳 電源附錄七:電原理總圖1）信號源部分電路原理圖2）放大器測量部分電路原理圖3）單片機、顯示、鍵盤、串行通信電路原理圖4）放大器電路原理圖：附錄八: AT89C51源程序。RANGE_3: 。定時器1工作在方式2,定時器0工作在方式1 MOV TL1,0FDH 。SETB R_OUT 。R4R534H33H MOV 33H,R5 MOV 34H,R4 MOV 35H,7DH MOV 36H,02H MOV R0,35H MOV R1,33H LCALL D_QYJSUB MOV R2,00H MOV R3,00H MOV R4,32H MOV R5,31H MOV R6,36H MOV R7,35H LCALL DIVD MOV 31H,R3 MOV 32H,R2 MOV R0,31H MOV R7,02H MOV R1,33H LCALL BMBCD 。發(fā)送O JNB TI,$ CLR TI MOV R2,05H MOV R0,30HRIN_PC: MOV A,R0 MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI INC R0 DJNZ R2,RIN_PC MOV SBUF,53H 。([31H][32H]) *64H/[32H] MOV A,31H MOV B,32H SUBB A,B MOV R2,00H MOV R3,A MOV R6,00H MOV R7,64H LCALL MULD MOV R2,00H MOV R3,00H MOV R6,00H MOV R7,32H LCALL DIVD 。暫時存放第一次讀進來的值 MOV R1,0FFHSAMPLE_1: LCALL READ_0831 CJNE A,30H,DEAL_1RIN_JUG: DJNZ R1,SAMPLE_1 AJMP RIN_OVERDEAL_1: JC TEST_RIN MOV 30H,A AJMP RIN_JUGTEST_RIN: AJMP RIN_JUG。開CPU中斷 SETB EX0 LCALL INITIAL 。測量輸出阻抗標(biāo)志位 V_MAX BIT 。RANGE_1: 。我想，這一點是非常重要的，這對于我們?nèi)蘸笤诠ぷ鲘徫簧辖鉀Q自己遇到的問題時，就不至于由于思路太窄而碰壁。1Ω從測量和計算的結(jié)果來看，輸入信號的頻率不同測得的放大器輸出電阻也不一樣，其基本趨勢是隨著頻率的升高輸出電阻減小，這是由于運算放大器的輸出級晶體管的節(jié)電容的容抗隨著頻率的升高而減小造成的；而且當(dāng)輸入交流信號時，由于運放的開環(huán)增益是頻率的函數(shù)，放大器的輸出阻抗也是頻率的函數(shù)， Zoe=Zo/[1+Ad（jω）F]則當(dāng)輸出頻率變化時，輸出阻抗將發(fā)生變化。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41 屏幕顯示程序流程圖上位機的程序流程如下圖所示：將內(nèi)存位圖顯示在顯示器結(jié)束開始創(chuàng)建內(nèi)存DC及位圖背景圖放入內(nèi)存 在內(nèi)存DC上繪制網(wǎng)格線在內(nèi)存DC上繪制字符標(biāo)注繪制幅頻響應(yīng)曲線圖42 上位機程序流程五、實驗數(shù)據(jù)測量與誤差分析為了驗證所作放大器參數(shù)測試儀是否能夠達到測試指標(biāo)，我們用儀器進行了實際的測量，實驗儀器與測試數(shù)據(jù)如下。MXA7219時序圖如下圖所示：圖31 MAX7219時序圖鍵盤程序采用中斷設(shè)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。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。而Microsoft公司的VC++，其基礎(chǔ)類庫（MFC）封裝了WIN32 API中的標(biāo)準(zhǔn)通信函數(shù)，可方便的支持串口通信。在有些場合速度要求較高而問題又比較復(fù)雜（如：數(shù)字濾波技術(shù)）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(shè)計的。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(shè)置；對于頻率與頻率控制字之間的關(guān)系，如下公式所示：其中公式當(dāng)中的Fout是AD9850輸出的頻率值；頻率控制字；CLKIN是AD9850的主振時鐘。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(yīng)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(fù)責(zé)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。關(guān)于集成運放的輸出端與輸入端之間相位關(guān)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(fù)相輸入端與輸出端信號相位相反。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。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。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(biāo)大大優(yōu)于晶體管組成的分立元件放大器。2）放大器測試儀：這是測試放大器的最關(guān)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。具體電路形式見下圖。 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。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。由于檢波電路的輸入阻抗與前面提到的電路均有直接關(guān)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。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(zhǔn)影響通訊質(zhì)量。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。RL與Ro數(shù)量相當(dāng)，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。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。40H