【文章內(nèi)容簡介】 另外的功能。RST為復位輸入。RST腳兩個機器周期的高電平時間在振蕩器復位器件時要保持。ALE/PROG：地址鎖存允許的輸出電平在訪問外部存儲器時的作用就是對地址的地位字節(jié)的鎖存。此引腳在FLASH編程期間主要用就是對編程脈沖的輸入。通常，不變的頻率在ALE端，周期性的輸出正脈沖信號，振蕩器頻率的1/6為此頻率。因此對外部輸出的脈沖或用于定時便是它可用作的目的。值得注意，一個ALE脈沖再在被用作外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過?？稍赟FR8EH地址上置0實現(xiàn)實現(xiàn)對ALE的輸出的禁止。每當這時，ALE起作用是在ALE執(zhí)行MOVX，MOVC指令的情形下，此時，還略微拉高該引腳。置位一旦是微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止時無效。/PSEN是外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取址期間，/PSEN兩次有效在每個機器周期內(nèi)。但這兩次有效的/PSEN信號在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將不再出現(xiàn)?！?EA/VPP：在當/EA保持低電平時的期間內(nèi)，外部程序存儲器（0000HFFFFH）就不管是否有內(nèi)部程序存儲器。/EA加密方式1時將在內(nèi)部鎖定為復位；內(nèi)部程序存儲器則是在/EA端持續(xù)高電平時。此引腳在FLASH編程期間內(nèi)也可用作12V的編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入和內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 AT89S51的晶振以及連接方法：CPU在工作中一個時鐘脈沖一定要有。在外部時鐘方式下，即通過外部電路來向89S51提供始終脈沖，見圖32(a)和在內(nèi)部時鐘方式下，即通過晶振來讓89S51內(nèi)部電路產(chǎn)生時鐘脈沖是89S51提供了兩種時鐘脈沖的方法。通常情形下，第二種方法比較常用，圖3(b)為其電路。圖32 89S51的時鐘脈沖圖32中：J通常都是石英晶體，它的頻率的大小通過系統(tǒng)的需要和器件決定，可以使用陶瓷濾波器如果頻率穩(wěn)定度要求不高。CC2：使用石英晶體時，C1=C2=30（177。10）pF使用陶瓷濾波器時，C1=C2=40（177。10）pF AT89S51的復位：給CPU一個復位信號就是使CPU開始工作的一種方法，收到復位信號后，規(guī)定值通過CPU將內(nèi)部特殊功能寄存器被設置，“0000H”為此時程序計數(shù)器設置的值。結束復位信號后，從程序存儲器的“0000H”處開始，CPU執(zhí)行程序。89S51為高電平復位，一般有3種復位方法。第一，上電復位。其次就是手動復位，即對一個復位按鈕進行設置，一個復位信號在操作者按下按鈕時產(chǎn)生。最后就是自動復位，即設計一個復位電路，一個復位信號在系統(tǒng)滿足某一條件時自動產(chǎn)生。圖33為最簡單的上電復位和手動復位方法。89S51圖33 89S51的復位電路 D/A轉換電路DAC0832是一個8分辨率的D/A轉換集成芯片?？梢酝耆嫒菸⑻幚砥?。這個DA芯片的優(yōu)勢在于它價格低廉、接口簡單、易于轉換控制，被廣泛運用于單片機應用系統(tǒng)中。D/A轉換器是由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉換電路及轉換控制電路構成。圖34 DAC0832引腳圖(1) D7～D0：數(shù)據(jù)輸入端是8位，最高位是D7。(2)IOUT1：模擬電流輸出端1。(3) IOUT2：模擬電流輸出端2，輸出電流最大時，DAC寄存器中的數(shù)據(jù)全為1，輸出電流為0時，DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為0。 IOUT2與IOUT1的和為一個常數(shù)，即IOUT1＋IOUT2＝常數(shù)。(4) Rfe：反饋電阻引出端，因為DAC0832內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以 Rfe端可以直接接到外部運算放大器的輸出端，這樣相當于將一個反饋電阻接在運算放大器的輸出端和輸入端之間。(5) Vref：參考電壓輸入端，正電壓和負電壓都可以接在這個端口， 0至255的數(shù)字量轉化出來的模擬量電壓值的幅度都是由它決定，VREF電壓范圍為(+10～10)V。VREF端與D/A內(nèi)部T形電阻網(wǎng)絡相連。(6) Vcc：芯片電源電壓，電壓范圍為+5~ 15V。(7) GND（3腳）：模擬信號電路接地端。(8) GND（10腳）：數(shù)字信號電路接地端。 8位DAC寄存器端是高電平“1”時，WR2和XFER同時有效。DAC寄存器的輸入端D也就是輸入寄存器Q端影響輸出端Q的電平變化；反之，當端為低電平“0”時，第二級8位DAC寄存器將鎖存第一級8位輸入寄存器Q端的狀態(tài)，用來進行D/A轉換通過第三級8位DAC轉換器。一般情況下可以通過直接接地來簡化接口電路，直接導通第二級8位DAC寄存器的輸入端和輸出端，可選通、可鎖存的單緩沖輸入方式只有第一級8位輸入寄存器才能設置。雙緩沖輸入方式可在特殊情況下采用，也就是把兩個寄存器都改變受控方式。主要有三種不同的設計方案可以制作低頻信號發(fā)生器分別是單緩沖方式，雙緩沖方式和直通方式。單緩沖方式適用于1路模擬信號的輸出或者多路模擬信號且不是同步輸出的電路，并且電路線路的連接相對來說較少。而雙緩沖方式則是適用于同時輸出多路模擬信號的電路，一片DAC0832芯片對應一路模擬量輸出，這樣可以組成多個DAC0832同步輸出電路，簡單化程序，但是電路線路連接比較復雜。根據(jù)上述分析，我的課題最終選擇使用單緩沖方式，這樣方便，程序也簡單，容易操作。DAC0832主要有四部分，分別是8位輸入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉換器以及輸入控制電路。主機的數(shù)字量是存放在8 位輸入寄存器，使輸入數(shù)字量能夠得到緩沖和鎖存，并加以控制；待轉換的數(shù)字量存放在8位DAC寄存器，并加以控制；通過8位D/A轉換器輸出與數(shù)字量成正比的模擬電流；2個寄存器的選通或鎖存狀態(tài)都是由與門、非與門組成的輸入控制電路來控制。DAC0832與反相比例放大器相連，實現(xiàn)電流到電壓的轉換，因此輸出模擬信號的極性與參考電壓的極性相反，數(shù)字量與模擬量的轉換關系為Vout1=Vref（數(shù)字碼/256）若D/A轉換器輸出為雙極性，如圖35所示。圖35 D/A轉換器雙極性輸出電路圖35中，運算放大器A1的單向輸出電壓通過運算放大器A2轉換成雙向輸出電壓。DAC0832的作用是將數(shù)字信號轉換成模擬信號，是本設計電路中的主要芯片。LCD1602顯示器具有字母、數(shù)字符號、中文字型及圖形顯示及繪圖與文字畫面混合顯示功能。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM)已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼。內(nèi)置字符發(fā)生存儲器（CGROM)，可大量節(jié)省單片機設計的ROM空間以顯示更多的字符，使得軟件編程比較簡單。圖36 LCD1602實物圖工作原理：LCD1602 有11 個控制指令。其中，DDRAM ：顯示數(shù)據(jù)RAM，用來寄存待顯示的字符代碼；CGROM ：字符發(fā)生存儲器；CGRAM ：用戶自定義的字符圖形RAM。1602 液晶的控制管腳都接到了單片機管腳上，在功能設置指令中可以將液晶設為8 位數(shù)據(jù)接口和4 位數(shù)據(jù)接口，下圖采用的是8位的數(shù)據(jù)接口，當然也可以當四位數(shù)據(jù)接口來用。液晶電源正端接5V，負端接地，背光正端接5V，負端接地。此外，液晶的偏壓管腳（VO）接到一個電位器的中間抽頭，電位器的兩端分別接5V 和地，這樣就可通過調(diào)節(jié)電位器來實現(xiàn)對1602 液晶對比度的調(diào)節(jié)。經(jīng)實驗測試，筆者手里的1602 ~ 時對比度效果最好，也可以將該管腳通過一個1k 的電阻下拉到地。圖37 LCD1602引腳圖利用單片機空閑時，調(diào)用鍵盤掃描子程序，反復掃描鍵盤來響應鍵盤的輸入請求。通過KEY1來選擇波形，KEY2來選擇頻率大小。圖38 按鍵原理圖LM324是四運放集成電路，它的外包封裝是14腳雙列直插塑料。它的內(nèi)部構架是由四組形式完全相同的運算放大器組成，四組運放放大器電路之間是相互獨立的，但是電源是相同的。圖39 LM324原理圖特定的符號可以用來表示每一組運算放大器，每一個運算放大器都有5個引腳， “+”、“”表示了運算放大器的兩個信號輸入端，“V+”、“V”表示正、負電源端， “Vo” 是輸出端。在兩個信號輸入端中， Vi（）是反相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相反；Vi+（+）是同相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。LM324的引腳排列見圖310圖310 LM324引腳圖因為LM324芯片的優(yōu)點是電源電壓的取值范圍大，靜態(tài)功率消耗小，可以通過單電源來使用，價格便宜等，所以在各種電路中都被廣泛的應用。下面介紹其應用實例。反相交流放大器：電路見附圖。晶體管的交流放大可以被這種放大器代替，也可以被用于擴音機前置放大等。電路無需調(diào)試。放大器是用單電源來進行供電，其中RR2組成1/2V+偏置，C1為消振電容。圖311 LM324內(nèi)部電路圖外接電阻Ri、Rf來決定放大器電壓放大倍數(shù)Av：Av=Rf/Ri。輸出信號與輸入信號相位相反用負號來表示。按圖中所給數(shù)值，Av=10。此電路輸入電阻為Ri。Ri與信號源內(nèi)阻在一般情況下相等，Rf則根據(jù)要求的放大倍數(shù)來選定。Co和Ci都是耦合電容。同相交流放大器：見附圖，同相交流放大器的特點是輸入阻抗高其中的R1R2組成1/2V+分壓電路通過R3對運放進行偏置。外接電阻決定電路的電壓放大倍數(shù)Av：Av=1+Rf/R4，電路輸入電阻為R3。R4的阻值范圍為幾千歐姆到幾十千歐姆。圖311 同相交流放大器交流信號三分配放大器：此電路可將輸入交流信號分成三路輸出，三路信號可分別用作指示、控制、分析等用途。而對信號源的影響極小。因運放Ai輸入電阻高，運放A1A4均把輸出端直接接到負輸入端，信號輸入至正輸入端，相當于同相放大狀態(tài)時Rf=0的情況，故各放大器電壓放大倍數(shù)均為1，與分立元件組成的射極跟隨器作用相同。圖312交流信號三分配放大器RR2組成1/2V+偏置，靜態(tài)時A1輸出端電壓為1/2V+，故運放A2A4輸出端亦為1/2V+，通過輸入輸出電容的隔直作用，取出交流信號。有源帶通濾波器：帶通濾波器被使用于許多音響裝置的頻譜分析器，用來選出各個不同頻段的信號，信號幅度的大小是利用發(fā)光二極管點亮的顯示多少來指示。這種有源帶通濾波器的中心頻率，在中心頻率fo處的電壓增益Ao=B3/2B1，品質因數(shù)，3dB帶寬B=1/（п*R3*C）也可根據(jù)設計確定的Q、fo、Ao值，去求出帶通濾波器的各元件參數(shù)值。R1=Q/（2пfoAoC），R2=Q/（（2Q2Ao）*2пfoC），R3=2Q/（2пfoC）。上式中，當fo=1KHz時。此電路亦可用于一般的選頻放大。圖313有源帶通濾波器此電路亦也可以用單電源，只需將運放正輸入端偏置在1/2V+并將電阻R2下端接到運放正入端既可。比較器：當運放的反饋電阻被去掉時,或者說反饋電阻趨于無窮大時(即開環(huán)狀態(tài)),理論上認為放的開環(huán)放大倍數(shù)也為無窮大(實際上是很大,如LM324運放開環(huán)放大倍數(shù)為100dB，既10倍)。這時運放就會形成一個電壓比較器，它的輸出如果不是高電平（V+），就是低電平（V或接地）。當正輸入端電壓高于負輸入端電壓時，運放就會輸出低電平。圖314 比較器原理圖附圖中使用兩個運放組成一個電壓上下限比較器，電阻RR1ˊ組成分壓電路，為運放A1設定比較電平U1；電阻RR2ˊ組成分壓電路，為運放A2設定比較電平U2。輸入電壓U1同時加到A1的正輸入端和A2的負輸入端之間，當UiU1時，運放A1輸出高電平；當UiU2時，運放A2輸出高電平。運放AA2只要有一個輸出高電平，晶體管BG1就會導通，發(fā)光二極管LED就會點亮。若選擇U1U2，則當輸入電壓Ui越出[U2，U1]區(qū)間范圍時，LED點亮，這便是一個電壓雙限指示器。若選擇U2U1，則當輸入電壓在[U2，U1]區(qū)間范圍時，LED點亮，這是一個“窗口”電壓指示器。此電路與各類傳感器配合使用，稍加變通，便可用于各種物理量的雙限檢測、短路、斷路報警等。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：見附圖。一些自動控制系統(tǒng)都會運用這種觸發(fā)器。分壓電路由電阻RR2組成，偏置電壓U1由運放A1負輸入端提供，作為比較電壓基準。靜態(tài)時，電容C1充電完畢，運放A1正輸入端電壓U2等于電源電壓V+，故A1輸出高電平。當輸入電壓Ui變?yōu)榈碗娖綍r，二極管D1導通，電容C1通過D1迅速放電，使U2突然降至地電平，此時因為U1U2，故運放A