【文章內(nèi)容簡介】 111D31Q22D42Q53D73Q64D84Q95D135Q126D146Q157D177Q168D188Q19U 5 017 4L S 3 73P 2. 0P 2. 1P 2. 2A L EIN T 0V C CV C CR 5 00IN 0C 5 051 04C 5 031 04C 5 041 041234567J 50 3C O N 73 12J 50 4C O N 2R 5 061 0KV C C 圖 7 AD0809 實驗電路圖 （ 1） ADC0809的引腳圖及其引腳含義 圖 8 ADC0809引腳圖 IN0~IN7： 8路 模擬通道輸入，且輸入模擬量信號應(yīng)為單極性， 0~+5V，若信號過小還要進行放大。在轉(zhuǎn)換過程中，模擬量輸入的值不能變化過快，因此對變化速度快的模擬量，在輸入前要增加采樣保持電路。由 ADDA， ADDB， ADDC三條線選擇。 ADDA、 ADDB、 ADDC：三位地址輸入線，模擬通道選擇線，根據(jù)地址線的電平來選通 IN0~IN7 中的某一路。比如 000時選擇 0通道， 111時選擇 7通道。 D7~D0： 8位數(shù)字量輸出端，可直接與單片機的 P0口相連。其中第 17引腳為最低位，第 21引腳為最高位。數(shù)據(jù)線，三態(tài)輸出，由 OE（輸出允許信號）控制輸出與否。 OE：數(shù)據(jù)輸出使能端，高電平時允許數(shù)據(jù)輸出。打開三態(tài)緩沖器，將轉(zhuǎn)換結(jié)果放到 D0～ D7 上， OE=0, 15 輸出數(shù)據(jù)線呈高組態(tài)， OE=1，才能打開三態(tài)輸出鎖存器。 ALE：地址允許鎖存，其上升沿將 ADDA， ADDB， ADDC 三條引線的信號鎖存，經(jīng)譯碼選擇對應(yīng)的模擬通道。 ADDA， ADDB， ADDC可接單片機的地址線，也可接數(shù)據(jù)線。 ADDA接低位線， ADDC接高位線。 START：轉(zhuǎn)換啟動信號，在模擬通道選通之后，由 START上的正脈沖啟動 A/D轉(zhuǎn)換過程。轉(zhuǎn)換時間至少100us。 EOC（ end of conversion）：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，在 START信號之后， A/D開始轉(zhuǎn)換。當(dāng) EOC輸出低電平時，表示在進行 A/D 轉(zhuǎn)換；當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此時轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)已鎖存在輸出鎖存器之后， EOC變?yōu)楦唠娖健OC可視作被查詢的狀態(tài)信號，亦可用來申請中斷。 VREF（ +）、 VREF（ ）：參考電壓。其典型值 VREF（ +） =+5V、 VREF（ ） =0V。 CLOCK： ADC0809內(nèi)部沒有自己的時鐘電路， CLK引腳就是外部時鐘輸入端。要求時鐘頻率不高于 640kHZ，時鐘輸入 、時鐘頻率上限為 1280KHz。 （ 2） ADC0809 實驗電路中，與 ADC0809 相連的有地址鎖存器 74LS373，它通過單片機的 P2 口控制其輸入端（ D）來實現(xiàn)控制輸出端（ Q），然后 Q連接 ADC0809來選通 ADC0809的輸入通道。 74LS373的引腳圖如下： 圖 9 74LS373引腳圖 373為三態(tài)輸出的八 D 透明鎖存器 ， 其主要電器特性的典型值如下 (不同廠家具體值有差別 )： 型號 TPD PD 54S373/74S373 7ns 525mW 54LS373/74LS373 17ns 120mW 引出端符號： D0～ D7 數(shù)據(jù)輸入端 OE 三態(tài)允許控制端（低電平有效） 16 LE 鎖存允許端 。當(dāng) LE 為高電平時， 驅(qū)動端隨輸出端的變化而變化 。當(dāng) LE 為低電平時， D的電平鎖存不變，保持為原來的狀態(tài) 。 Q0～ Q7 輸出端 。驅(qū)動負載（或總線），受 OE 電平的影響。當(dāng) OE 為低電平時， 邏輯狀態(tài) 正常 。當(dāng) OE 為高電平時， Q0～ Q7 呈高阻態(tài)， 這種情況下既 不 能 驅(qū)動總線，也不 能 為總線的負載 提供驅(qū)動。 真值表： 表 2 74LS373真值表 Dn LE OE On H H L H L H L L X L L Q0 X X H 高阻態(tài) 與 ADC0809相連的電路 圖 10 與 ADC0809相連的電路 圖 10 為與 ADC0809相連接的放大電路。當(dāng)測量 NPN型三極管時，單片機 3的開關(guān)，使之與放大器 1A相連。當(dāng)測量 PNP型三極管時，由于基極和集電極電路均施加了負電壓，為滿足 ADC0809的轉(zhuǎn)換要求，電壓信號需經(jīng) 1： 1反向放大，所以開關(guān)應(yīng)該接在直接與放大器 2A相連的一側(cè)。該電路將測量得到的基極電壓經(jīng)過 OP07放大后送 到 ADC0809中轉(zhuǎn)換后送到單片機中計算處理送 LCD顯示。 OP07芯片是個雙極性運算放大器集成電路，其引腳圖如下： 17 圖 11 OP07引腳圖 0P07的 引腳功能如下： Offset1:調(diào)零端 IN: 反向輸入端， IN+: 正向輸入端 Vcc: 接地端 NC: 空腳 OUT: 輸出端 Vcc+:接正電源 Offset2:調(diào)零端 設(shè)計中使用的倍壓電路 設(shè)計中之所以要使用倍壓電路是因為考慮到三極管的反向擊穿電壓通常比較高，但是系統(tǒng)測 量擊穿電壓時是用單片機來控制電壓產(chǎn)生一定步長的變化，但是單片機最大只能輸出 12V的電壓，所以為系統(tǒng)設(shè)計一個倍壓電路，該倍壓電路由 CMOS與非門組成。倍壓電路的設(shè)計電路如下： 18 圖 12 10倍壓電路。 CD4069芯片介紹： 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下： 圖 13 CD4069內(nèi)部引腳圖 CD4069是個集成芯片，內(nèi)部由六個 CMOS 反相器電路組成，此器件主要用作通用反相器。 引腳圖如下： 19 圖 14 CD4069引腳功能圖 其中 ，引腳 1 13為 1A ~ 6A 數(shù)據(jù)輸入端；引腳 7為 VDD接正電源；引腳 14為 VSS 接地；引腳 12 為 1Y ~ 6Y 數(shù)據(jù)輸入端。 DA 雙極性電壓輸出電路 該電路使用的核心芯片是 DAC0832， D/A 轉(zhuǎn)換是指數(shù)字量到模擬量的線性轉(zhuǎn)換，目前大多數(shù) D/A 轉(zhuǎn)換的輸出模擬量均為電流量，要經(jīng)過一個反相輸入的運算放大器轉(zhuǎn)換成模擬電壓輸出。但這種輸出電壓是有極性的，分單極性和雙極性兩種。下圖是一種單緩沖方式的雙極性 D/A轉(zhuǎn)換電壓輸出接口電路，輸出的雙極性電壓為177。 5V。 WR1與單片機的 WR相連， CS與 ， XFER和 WR2接地， DAC寄存器直通，輸入寄存器受控。 圖 15 DA 雙極性電壓輸出電路 該模塊設(shè)計中的核心是 D/A轉(zhuǎn)換芯片 DAC0832， DAC0832是 8位數(shù) /模轉(zhuǎn)換器芯片。 20 DAC0832的外部引腳圖如下： DAC0832的引腳功能說明如下： Vcc ：邏輯電源輸入端。 AGND ：模擬量信號接地端。 DGND ：數(shù)字量信號接地端，在使用時，模擬地始終與數(shù)字地相連。 VREF ：基準(zhǔn)電源輸入端。 D0~D7 ：該八個引腳是提供給數(shù)字信號的輸入 端， D0到 D7是由低到高的。 ILE ：控制輸入鎖存信號的進入，高電平可進入。 CS ：選擇輸入寄存器的信號，低電平時可進行輸入。 WR2 ：寫信號 2，即 DAC寄存器的寫信號，有效電平為低電平。 WR1 ：寫信號 1，是輸入寄存器的寫信號，有效電平為低電平。 從 DI0~DI7輸入的數(shù)字量能否進入輸入寄存器要受輸入鎖存器的鎖存信號 LE1控制。該信號的產(chǎn)生是由 ILE、 CS、 WR1的邏輯組合決定的。 當(dāng) ILE為高電平，且 CS和 WR1同時為低電平時， LE1為高電平，輸入寄存器的輸出隨輸入變化，這時相當(dāng)于輸入寄存器打開 。當(dāng) WR1變成高電平時， LE1出現(xiàn)負跳變，變?yōu)榈碗娖剑瑢⑤斎霐?shù)據(jù)鎖存在輸入寄存器中，這時相當(dāng)于輸入寄存器關(guān)閉。 XFER ：傳送數(shù)據(jù)的控制信號，有效時的電平為低電平。 同樣，從輸入寄存器的輸出數(shù)據(jù)能否通過 DAC寄存器，要受 DAC寄存器鎖存信號 LE2控制，該信號由WR XFER的邏輯組合產(chǎn)生。當(dāng) WR2和 XFER 同時有效時（即同為低電平）， LE2為 1， DAC寄存器的輸出隨它的輸入而變化，這是相當(dāng)于 DAC寄存器打開，并開始進行 D/A轉(zhuǎn)換。當(dāng) WR2變?yōu)楦唠娖胶螅?LE2出現(xiàn)負跳變，將輸入寄存器中的數(shù)據(jù)鎖存在 DAC寄存器中，這是相當(dāng)于 DAC寄存器關(guān)閉。 IOUT1 ： DAC轉(zhuǎn)換的電流輸出端 1，其值與寄存器的內(nèi)容有關(guān)， DAC寄存器的內(nèi)容全 1時， Iout1最大；全為 0時， Iout1最小。 IOUT2 ：電流輸出端 2 。 IOUT2等于常數(shù)減去 IOUT1，即 IOUT2+ IOUT1=常數(shù)。 RFB ：反饋電阻。 圖 16 DAC0832 引腳功能圖 21 設(shè)計中該模塊除了使用到 DAC0832外還使用到 LF353 LF353簡介： 圖 17 LF353引腳圖 圖 18 LF353內(nèi)部引腳圖 液晶顯示 本系統(tǒng)采用圖形漢字兩用液晶 LCD12864 作為顯 示工具對實驗結(jié)果進行輸出顯示。 LCD液晶顯示器有以下顯著特點： ? 工作電壓低，功耗小 ? 平板型結(jié)構(gòu)：安裝時占用體積小，減小了設(shè)備體積。 ? 被動顯示：液晶不是靠自身發(fā)光。 ? 顯示信息量大： LCD的像素可以做得很小，相同面積上可容納更多信息。 ? 易于彩色化。 ? 沒有電磁輻射：對身體無污染。 ? 壽命長： LCD器件本身無老化問題。 LCD 與單片機的連接圖如下： 22 圖 19 LCD顯示電路的連接 圖中使用的液晶顯示器為 AMPIRE(128*64)，它與 LCD12864 的使用原理相似。 液晶顯示器 LCD 12864 的引腳及其 功能如下表所示： 表 3 LCD12864 的引腳功能 引腳 名稱 方向 說明 引腳 名稱 方向 說明 1 VSS GND(OV) 11 DB4 I/O 數(shù)據(jù) 4 2 VDD 提供 +5V電壓 12 DB5 I/O 數(shù)據(jù) 5 3 VO 給 LCD提供電壓(懸空 ) 13 DB6 I/O 數(shù)據(jù) 6 4 RS(CS) I H:Data L:Insruction 14 DB7 I/O 數(shù)據(jù) 7 5 R/W(STD) I H：讀； L:寫 15 PSB I H: Parallel Mode L: Serial Mode 6 E(SCLK) I 使能端，高電平有效 16 NC 空腳 7 DB0 I/O 數(shù)據(jù) 0 17 /RST I 復(fù)位信號，低電平有效 8 DB1 I/O 數(shù)據(jù) 1 18 NC 空腳 23 9 DB2 I/O 數(shù)據(jù) 2 19 LEDA 背光源正極（ +5V） 10 DB3 I/O 數(shù)據(jù) 3 20 LEDK 背光源負極（ 0V） 5 結(jié)束語 本系統(tǒng)采用繼電器開關(guān)控制的多路采樣電路，對各項數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、實時檢測。 在單片機的聯(lián)系下，各功能模塊起到相應(yīng)的作用，綜合實現(xiàn)對三極管特性參數(shù)的測 量。 本系統(tǒng)的軟件設(shè)計思路和硬件的思路類似，也是根據(jù)模塊化的思想，軟件部分每一模塊都能實現(xiàn)某一功能，而且能應(yīng)用到其他程序中去。 同時這次畢業(yè)設(shè)計給我很大的體會：畢業(yè)設(shè)計是我們在本科學(xué)習(xí)中的最后一項學(xué)習(xí)，也是對我們大學(xué)四年所學(xué)知識的掌握程度的一種檢測，同時也是對個人興趣培養(yǎng)的一種的展現(xiàn)，更是師生之間密切聯(lián)系的一個橋梁。通過畢業(yè)設(shè)計，我悟出了很多道理：本測試系統(tǒng)就像一個組織一樣，單片機是組織的領(lǐng)導(dǎo)，各模塊各司其職，只有在領(lǐng)導(dǎo)的合理協(xié)調(diào)下組織才能正常的運營。我們做任何事都要認真對待，要在小事中積累經(jīng)驗，勤于反思和總 結(jié)，只有我們認真和較好地完成每一個小事才有資格去做要求更高的事，比如說焊接雖然看起來是比較簡單的工作，但是如果不用心去對待就會出現(xiàn)虛焊、焊錯等錯誤，這些都會給以后的實驗調(diào)試帶來很大的麻煩，影響工作效率；同時，我還體會到，工作上的很多事不能僅僅靠一個人的力量，有些事在團體的配合下能夠更高效的完成，團結(jié)協(xié)作的力量是不容小視的，我們要學(xué)會與人溝通合作，這樣我們才能在以后的工作中無往不勝，比如說我們遇到棘手的問題時，我們反復(fù)思考不能解決時不妨去向有經(jīng)驗的人請教，這樣我們就能更加方便、更有效的獲得解決問題的方法和思路 。最后，我認識到發(fā)生錯誤不是件壞事，因為失敗是成功之母，當(dāng)我們出現(xiàn)錯誤時不能逃避錯誤，而是應(yīng)該努力的思考和尋找出現(xiàn)錯誤的原因，然后分析和一步一步解決它，經(jīng)驗總是在解決錯誤問題的基礎(chǔ)上積累起來的?？傊?，這次畢業(yè)設(shè)計不僅是對我們畢業(yè)前的一次檢閱，還是我們自我學(xué)習(xí)，自我管理，自我教育的良好平臺，為我們真正步入社會打下了良好的基礎(chǔ)。