【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 單片機(jī)內(nèi)。這種方式適宜用來(lái)使單片機(jī)的時(shí)鐘與外部信號(hào)保持一致。外部振蕩方式電路如圖 34 所示。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 X T A L 1X T A L 2G N D懸 空外 部 時(shí) 鐘X T A L 1X T A L 2G N D外 部 時(shí) 鐘懸 空H M O SC M O S 圖 33 內(nèi)部振蕩方式 圖 34 外部振蕩方式 （ 2）復(fù)位電路 單片機(jī)的復(fù)位是靠外電路實(shí)現(xiàn)的，在時(shí)鐘電路工作后，只要在單片機(jī)的 RST引腳上出現(xiàn) 24 個(gè)時(shí)鐘振蕩脈沖（ 2 個(gè)機(jī)器周期）以上的高電平，單片機(jī)便實(shí)現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位。為了保證應(yīng)用系統(tǒng)可靠地復(fù)位，通常是 RST 引腳保持 10ms 以上的高電平，根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位。上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位要求電源接通后，單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，并且在單片機(jī)運(yùn)行期間 ，用開(kāi)關(guān)操作也能使單片機(jī)復(fù)位。上電后，由于電容 C3 的充電和反相門(mén)的作用，使 RST 持續(xù)一段時(shí)間的高電平。復(fù)位電路連接如圖 25所示。此電路僅用一個(gè)電容及一個(gè)電阻。系統(tǒng)上電時(shí)，在 RC 電路充電過(guò)程中，由于電容兩端電壓不能跳變，故使 RESET 端電平呈高電位，系統(tǒng)復(fù)位。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，電容充電，使 RESET 端呈低電位，復(fù)位結(jié)束。復(fù)位電路如圖 35所示。 圖 35 復(fù)位電路圖 AT89C52 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) 如圖 36 所示，為 AT89C52 的硬件結(jié)構(gòu)圖。 AT89C52 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與MCS51 系列單片機(jī)的構(gòu)成基本相同。 CPU 是由運(yùn)算器和控制器所構(gòu)成的。運(yùn)算器主要用來(lái)對(duì)操作數(shù)進(jìn)行算術(shù)、邏輯運(yùn)算和位操作的?？刂破魇菃纹瑱C(jī)的指揮控制西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 CPU定時(shí)器時(shí)鐘計(jì)數(shù)器輸入輸出接口串行口通信RAMFLASH部件，主要任務(wù)的識(shí)別指令，并根據(jù)指令的性質(zhì)控制單片機(jī)各功能部件，從而保證單片機(jī)各部分能自動(dòng)而協(xié)調(diào)地工作。它的程序存儲(chǔ)器為 8K字節(jié)可重擦寫(xiě) Flash閃速存儲(chǔ)器， 閃爍存儲(chǔ)器允許在線 +5V 電擦除、電寫(xiě)入或使用編程器對(duì)其重復(fù)編程。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器比 51系列的單片機(jī)相比大了許多為 256 字節(jié) RAM。 AT89C52 單片機(jī)的指令系統(tǒng)和引腳功能與 MCS51 的完全兼容。 AT89C52 為 8 位 通用微處理器，其引腳圖如圖 37 所示。 圖 36 AT89C52硬件框圖 圖 37 AT89C52的引腳圖 AT89C52 單片機(jī) 采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 C51 內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。 主要性能參數(shù)有8K字節(jié)可重擦寫(xiě) Flash閃速存儲(chǔ)器、 1000次可擦寫(xiě)周期 、 全靜態(tài)操作： 0Hz24MHz、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 、 256 8字節(jié)內(nèi)部 RAM、 32個(gè)可編程 I/O 口、 3 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器、 8 個(gè)中斷源、可編程串行 UART 通道、低功耗空閑和掉電模式。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 AT89C52 管腳說(shuō)明 VCC：電源 GND：接地 P0 口： P0 口是一個(gè) 8位漏級(jí)開(kāi)路的雙向 I/O 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P0口端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，引腳作高阻抗輸入。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下， P0具有內(nèi)部上拉電阻。 在 flash 編程時(shí)， P0 口也用來(lái)接受指令字節(jié)：在程序效驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序效驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。 P1 口： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位是雙向 I/O 口， P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P1 口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻的原因，將輸出電流 ILL。 此外，與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和輸出（ ）。 在 Flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口接收低 8位地址字節(jié)。 P2 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)吸收或輸出電流 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P2 口寫(xiě)“ 1”時(shí)，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引 腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流 ILL。 在訪問(wèn)外部好曾許存儲(chǔ)器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2口送出高 8 位地址。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。在使用 8位地址訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。在 Flash 編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口接收低 8 位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。 P3 口： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P3 口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入端口使用。作為輸入使用 時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流 ILL。 P3 口除了作為一般、的 I/O 口線外，更重要的是它的第二功能，如表 所示。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 引腳號(hào) 第二功能 RXD（串行輸入） TXD（串行輸出） INT0（外部中斷 0） INT1（外部中斷 1） T0（定時(shí)器 0外部輸入） T1（定時(shí)器 1外部輸入） WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 表 P3口引腳第二功能 在 Flash 編程 和校驗(yàn)時(shí)， P3 口也接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)， RST腳持續(xù) 2個(gè)機(jī)器周期以高電平將使用單片機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG ：地址鎖存器控制信號(hào)（ ALE）是訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。在 Flash 編程時(shí)，此引腳（ PROG ）也使用作編程輸入脈沖。 在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來(lái)作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 脈沖將會(huì)跳過(guò)。 如果需要，通過(guò)將地址為 8EH 的 SFR 的第 0位置“ 1”， ALE操作無(wú)效。這一位置“ 1”， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC 指令時(shí)有效。否則， ALE將被微弱拉高。這個(gè) ALE 使能標(biāo)志位的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。 PSEN ：外部程序儲(chǔ)存器選通信號(hào)（ PSEN ）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng) AT89C52 從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)， PSEN 在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器時(shí)， PSEN 將不被激活。 /EA VPP ：訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從 0000H— FFFFH 的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令， EA 端必須保持低電平（接地）。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA 應(yīng)該接 VCC。 在 flash編程期間， EA 也接受 12伏 VPP 電壓。 XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 單片機(jī)資源分配 晶振采用 12MHZ，復(fù)位電路接在復(fù)位口， P0口與 DAC0832 的 DI0DI7數(shù)據(jù)輸入端相連 ， 接五個(gè)按鍵， 接的按鍵是控制波形的轉(zhuǎn)換， 和 是改變波形的頻率的。 和 是改變波形的幅度的。 P1 口向液晶西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 顯示屏傳送數(shù)據(jù)， 是對(duì)液晶顯示屏進(jìn)行控制。 各部分電路原理 按鍵電 路原理 按鍵電路如圖如圖 38 所示。按鍵電路主要是通過(guò)按鍵來(lái)控制函數(shù)的參數(shù)和名稱。 圖 38按鍵電路原理 D/A 轉(zhuǎn)換電路原理 本設(shè)計(jì)模數(shù)轉(zhuǎn)換采用常見(jiàn)的芯片： DAC0832，本設(shè)計(jì)采用直通方式進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，在 仿真圖中采用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的方式進(jìn)行連線，從單片機(jī) P0口輸出的數(shù)據(jù)直接連接到模數(shù)芯片 DAC0832 的數(shù)據(jù)口。 本次試驗(yàn)選擇的 D/A 轉(zhuǎn)化器是 DAC0832,是一款 8分辨率的 D/A 轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。這個(gè) DA芯片以其價(jià)格低廉、接口簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。 D/A轉(zhuǎn)換器由 8 位輸入鎖存器、 8位 DAC寄存器、8 位 D/A轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。 DAC0832 內(nèi)部有輸入寄存器和 DAC寄存器，所以無(wú)需外部連接專(zhuān)門(mén)的鎖存器。 DAC0832 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖和引腳圖如圖 38和 39 所示 。 通常 DAC0832 有三種不同的工作方式，主要依據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)鎖存器和DAC 鎖存器的控制方式劃分：直通方式，單緩沖方式和雙緩沖方式。 其中直通方式 CS,XFER,WR1和 WR2 直接接低電平， DAC0832 隨時(shí)轉(zhuǎn)換輸入的數(shù)據(jù)，這種方式比較簡(jiǎn)單，占用的 I/O 口也比較少，但是當(dāng)需要 I/O 口做擴(kuò)展的時(shí)候容易受到干擾。 單緩沖方式者把數(shù)據(jù)鎖存器和 DAC 鎖存器的使能端接在一起，只需要一組信號(hào)就能同時(shí)控制兩個(gè)寄存器的。 雙緩沖方式是將數(shù)據(jù)鎖存器和 DAC 鎖存器分開(kāi)單獨(dú)控制，這種做法容易占用大量的 I/0 口。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 綜上所訴，本次設(shè)計(jì)采用了單緩沖控制方式 圖 39 DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖 310 DACA0832引腳圖 （ 1） DACA0832 各引腳的功能如下： D0～ D7： 8 位數(shù)據(jù)輸入線， TTL 電平，有效時(shí)間應(yīng)大于 90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會(huì)出錯(cuò) )； ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)輸入線，高電平有效； CS：片選信號(hào)輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器），低電平有效； WR1：數(shù)據(jù)鎖存器寫(xiě)選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于 500ns）有效。由 ILE、 CS、 WR1 的邏輯組合產(chǎn)生 LE1，當(dāng) LE1 為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器 狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換， LE1 的負(fù)跳變時(shí)將輸入數(shù)據(jù)鎖存； XFER：數(shù)據(jù)傳輸控制信號(hào)輸入線，低電平有效，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 500ns）有效； WR2： DAC 寄存器選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于 500ns）有效。由WR XFER 的邏輯組合產(chǎn)生 LE2，當(dāng) LE2 為高電平時(shí)， DAC 寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化， LE2的負(fù)跳變時(shí)將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入 DAC 寄存器并開(kāi)始 D/A 轉(zhuǎn)換。 IOUT1：電流輸出端 1，其值隨 DAC 寄存器的內(nèi)容線性變化； IOUT2：電流輸出端 2，其值與 IOUT1 值之和為一常數(shù)； Rfb：反饋 信號(hào)輸入線，改變 Rfb端外接電阻值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度； Vcc：電源輸入端， Vcc 的范圍為 +5V～ +15V； VREF：基準(zhǔn)電壓輸入線， VREF 的范圍為 10V～ +10V； AGND：模擬信號(hào)地 DGND：數(shù)字信號(hào)地 （ 2） DAC0832 主要性能參數(shù) 1. 分辨率為 8 位； 2. 電流穩(wěn)定時(shí)間 1us； 3. 可單緩沖、雙緩沖或直接數(shù)字輸入； 4. 只需在滿量程下調(diào)整其線性度； 5. 單一電源供電（ +5V～ +15V）； 6. 低功耗， 200mW。 LCD1602 顯示電路 LCD1602 顯示電路主要 是通過(guò) LCD1602 來(lái)顯示所產(chǎn)生波形的名稱、頻率和幅值。 LCD1602 是 字符型液晶顯示模塊。字符型液晶顯示模塊是一種專(zhuān)門(mén)用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式 LCD。 LCD1602 顯示電路如圖 310 所示。 圖 311 LCD1602顯示電路 如圖 311 所示， 1602 的八位數(shù)據(jù)端接單片機(jī)的 P1 口，其三個(gè)使能端 RS、RW、 E分別接單片機(jī)的 — 。通過(guò)軟件控制液晶屏可以顯示波形的種類(lèi)以西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 及波形的頻率。 （ 1） LCD1602 主要技術(shù)參數(shù) 顯示容量