【文章內(nèi)容簡介】 6789101112131411U 5 04C D 4 00 1P R E4C L K3D2C L R1Q5Q6U 5 02 A7 4L S 7 4P 0. 0P 0. 1P 0. 2P 0. 3P 0. 4P 0. 5P 0. 6P 0. 7A L EWRRDP 2. 3OC1C111D31Q22D42Q53D73Q64D84Q95D135Q126D146Q157D177Q168D188Q19U 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(shí)驗(yàn)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(jìn)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(shí)選擇 0通道， 111時(shí)選擇 7通道 。 D7~D0： 8位數(shù)字量輸出端，可直接與單片機(jī)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(shí)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(jī)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(shí)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(shí) ，表示 在進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換 ； 當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束 時(shí) ， 此時(shí)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?。EOC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(shí)鐘電路， CLK引腳就是外部時(shí)鐘輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于 640kHZ，時(shí)鐘輸入、時(shí)鐘頻率上限為 1280KHz。 （ 2） ADC0809 實(shí)驗(yàn)電路中，與 ADC0809 相連的有地址鎖存器 74LS373，它通過單片機(jī)的 P2 口控制其輸入端（ D）來實(shí)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(shí)， 驅(qū)動端隨輸出端的變化而變化 。當(dāng) LE 為低電平時(shí)， 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(fù)載（或總線），受 OE 電平的影響。當(dāng) OE 為低電平時(shí)， 邏輯狀態(tài) 正常 。當(dāng) OE 為高電平時(shí)， 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(fù)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(shí)，單片機(jī) 3的開關(guān)，使之與放大器 1A相連。當(dāng)測量 PNP型三極管時(shí)，由于基極和集電極電路均施加了負(fù)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(jī)中計(jì)算處理送 LCD顯示。 OP07芯片是個(gè)雙極性運(yùn)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(jì)中使用的倍壓電路 設(shè)計(jì)中之所以要使用倍壓電路是因?yàn)榭紤]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(shí)是用單片機(jī) 來控制電壓產(chǎn)生一定步長的變化，但是單片機(jī)最大只能輸出 12V的電壓，所以為系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)倍壓電路，該倍壓電路由 CMOS與非門組成。倍壓電路的設(shè)計(jì)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(gè)集成芯片，內(nèi)部由 六個(gè) 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(gè)反相輸入的運(yùn)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(jī)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(jì)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(shí)，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(gè)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(jìn)入 ，高電平 可進(jìn)入 。 CS ：選擇 輸入寄存器的 信號，低電平 時(shí)可進(jìn)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(jìn)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(shí)為低電平時(shí)， LE1為高電平，輸入寄存器的輸出隨輸入變化，這時(shí)相當(dāng)于輸入寄存器打開。當(dāng) WR1變成高電平時(shí) ， LE1出現(xiàn)負(fù)跳變，變?yōu)榈碗娖?，將輸入?shù)據(jù)鎖存在輸入寄存器中，這時(shí)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(shí)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(shí) 有效時(shí)（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(jìn)行 D/A轉(zhuǎn)換。當(dāng) WR2變?yōu)楦唠娖胶螅?LE2出現(xiàn)負(fù)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(shí)， Iout1最大；全為 0時(shí)， 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(jì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行輸 出顯示。 LCD液晶顯示器有以下顯著特點(diǎn)： ? 工作電 壓 低， 功耗 小 ? 平板型結(jié)構(gòu)：安裝時(shí)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(jī)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(fù)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(xiàng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)檢測。 在單片機(jī) 的聯(lián)系下，各功能模塊起到相應(yīng)的作用， 綜合實(shí)現(xiàn)對三極管特性參數(shù)的測量。 本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)某一功能，而且能應(yīng)用到其他程序中去。 同時(shí)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)給我很大的體會：畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們在本科學(xué)習(xí)中的最后一項(xiàng)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(shí)也是對個(gè)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(gè)橋梁。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我悟出了很多道理： 本測試系統(tǒng)就像一個(gè)組織一樣，單片機(jī)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(yùn)營。 我們做任何事都要認(rèn)真對待，要在小事中積累經(jīng)驗(yàn)，勤于反思和總結(jié)，只有我們認(rèn)真和較好 地完成每一個(gè)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(cuò)等錯(cuò)誤，這些都會給以后的實(shí)驗(yàn)調(diào)試帶來很大的麻煩，影響工作效率；同時(shí)，我