【文章內(nèi)容簡介】 盡管如此， MAX038 作為一個多功能的高速器件 .仍具有廣泛的用途。隨著應用面的擴大，價格也會逐漸下降。 DAC0832 簡介 和使用說明 DAC0832 是 8 位分辨率 D/A 轉(zhuǎn)換集成芯片，與處理器完全兼容，其價格低廉，接口簡單，轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點，在單片機應用系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。 其中 DAC0832 芯片為電流輸出方式的轉(zhuǎn)換芯片。所以它的輸出必須接有實現(xiàn)從電流到電壓的轉(zhuǎn)換的運放電路。 浙江科技學院信息與電子工程學院 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文） 班級： 電子信息工程 B1 姓名：汪葉青 學號： 203023014 第 7 頁 共 31 頁 圖 21 DAC0832 管腳圖 表 23 管腳功能說明 管腳名 功能 ILE 數(shù)據(jù)允許信號，高電平有效。 CS 輸入寄存器選擇信號，低電平有效。 VREF 參考電壓輸入 WR1 輸入寄存器寫選通信號，低電平有效。 WR2 DAC 寄存器寫選通信號，低電平有效。 XFER 數(shù)據(jù)傳送信號，低電平有效。 D0D7 數(shù)據(jù)輸入 IOUT1,IOUT2 電流 輸 出線 AGND 模擬信號地 DGND 數(shù)字信號地 RFB 反饋信號輸入 操作方法： 當 XFER 為低電平， WR2 輸入負 脈沖時，則在 LE2 產(chǎn)生正脈沖； LE2 為高電平時， DAC 寄存器的輸入與輸出寄存器狀態(tài)一致， LE2 的負跳變，輸入寄存器內(nèi)容存入 DAC 寄存器。 DAC0832 的輸出是電流型的。在控制系統(tǒng)中，通常需要電壓信號，電流信號可以通過運算放大器轉(zhuǎn)換為電壓信號。 DAC0832CSWR1AGNDDI3DI2DI1DI0V REFR fbDGNDVCCI LEWR2XFERDI4DI5DI6DI7 MSBIOUT2IOUT1圖22 1浙江科技學院信息與電子工程學院 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文） 班級： 電子信息工程 B1 姓名：汪葉青 學號： 203023014 第 8 頁 共 31 頁 根據(jù)對 DAC0832 的輸入鎖存器和 DAC 寄存器的不同的控制方法， DAC0832 有如下三種工作方式： （ 1）單緩沖方式 此方式適用于只有一路模擬量輸出或幾路模擬量非同步輸出的情形。方法是控制輸入寄存器同時接收數(shù)據(jù)，或者只用輸入寄存器而把 DAC 寄存器接成直通方式。 （ 2）雙緩沖方式 此方式適用于多個 DAC0832 同時輸出的情形。方法是先分別使這些 DAC0832 的輸入寄存器接收數(shù)據(jù)，再控制這些 DAC0832 同時傳送數(shù)據(jù)到 DAC 寄存器以實現(xiàn)多個D/A 轉(zhuǎn)換同步輸出。 〔 3〕直通方式 此方式適用于連續(xù)反饋控制線路中。方法是：數(shù)據(jù)不通過緩沖器，即 WR1,WR2, XFER, CS 均接地， ILE 接高電平。此時必須通過 I/O 接口與微處理器連接，以匹配微處理器與 D/A 的轉(zhuǎn)換。 2． 3 AT89C51 單片機 簡介 AT89C51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含4k bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 128bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元，功能強大的 AT89C51 單片機可以提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用各種控制領域。其引腳如下圖。 浙江科技學院信息與電子工程學院 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文） 班級： 電子信息工程 B1 姓名：汪葉青 學號： 203023014 第 9 頁 共 31 頁 圖 22 AT89C51 單片機引腳 主要性能參數(shù)： 1） 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 2） 4k 字節(jié)可反復擦寫 Flash 閃速存儲器 3） 1000 次擦寫 周期 4） 全靜態(tài)操作： 0Hz~24Hz 5） 三級加密程序存儲器 6） 128 8字節(jié)內(nèi)部 RAM 7） 32 個可編程 I/O 口線 8） 2 個 16 位定時、計數(shù)器 9） 6 個中斷源 10） 低功耗空閑和掉電模式 引腳功能 ： VCC：供電電壓 GND：接地 。 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當P1 口的管腳第一次寫 1時，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編浙江科技學院信息與電子工程學院 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文） 班級： 電子信息工程 B1 姓名：汪葉青 學號： 203023014 第 10 頁 共 31 頁 程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P2口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當 P2 口被寫 “1” 時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當用于外 部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址 “1” 時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口在FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3口： P3口管腳是 8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個TTL 門電流。當 P3 口寫入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。 另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 浙江科技學院信息與電子工程學院 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文） 班級： 電子信息工程 B1 姓名：汪葉青 學號： 203023014 第 11 頁 共 31 頁 第 3 章 系統(tǒng)硬件設計 單片機與按鍵電路設計 這里 用到的是 4x3 矩 陣式鍵盤，也就是行列式鍵盤。在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少 I/O 口的占用，通常使用這種鍵 盤。行列式鍵盤上的鍵實際上就是一個機械開關(guān)，該開關(guān)位于行線和列線的交點處，當鍵按下時，其交點的行線和列線接通，相應行線或列線上的點平就發(fā)生變化，從而確定被按下的功能鍵。 圖中從左到右為 1， 2， 3鍵，依此類推。 1,2,3 鍵分別為方波，三角波，正弦波的波形選擇鍵； 4， 5 鍵分別為頻率增加和減少鍵； 6 鍵為復位鍵，返回中心頻率。 圖 31 按鍵電路 一個 4x3 的物理鍵盤陣列。鍵盤中共有 12 個鍵。每個鍵都給予編號，鍵號按從上到下，從左到右的規(guī)律，分別為 0， 1， 2，??， 11。 在應用系 統(tǒng)中，鍵盤上的按鍵可按需要定義其按鍵的功能。 在不需要外接并行擴展芯片的情況下，代表各個行的 4 根引出線分別和 CPU的通用 I/O 端口 P1的 4 個引腳連接（這 4個引腳是單向輸入，芯片內(nèi)無上拉電阻需外加上拉電阻）。代表各個列的 4 根線分別和 P2 的 4 個引腳連接。距陣式鍵盤工作時首先確定有無按鍵按下，其次確定鍵值、鍵碼。 矩 陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤比直接法要復雜一些，識別也要更復雜一些。列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機 I/O 口作為輸出端，而列線所接的 I/O 口則作為輸入。當按鍵沒有按下時，所有的輸出端都是高點平， 代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下時，則輸入線就會被拉低，這 樣，通過讀人輸入線浙江科技學院信息與電子工程學院 2020 屆本科畢業(yè)設計（論文） 班級： 電子信息工程 B1 姓名：汪葉青 學號： 203023014 第 12 頁 共 31 頁 的狀態(tài)就可知道是否有鍵按下了。 MAX038 外圍電路設計 在一般的使用中， MAX038 可以單獨承擔波形輸出的功能，通過外部的電阻和電容的調(diào)節(jié)，完成特定頻率和幅值的波形輸出。如圖所示為一典型的波形輸出電路。 圖 32 MAX038 外圍電路 由單片機 89C51 和 MAX038 構(gòu)成的波形發(fā)生器主要包括波形選擇、占空比調(diào)整、頻率調(diào)整和放大電路。 MAX038 是波形產(chǎn)生的核心元件，根據(jù)芯片的工作原理外接一些器件，即可產(chǎn) 生從 的低失真正弦波、三角波、 方 波。 波形選擇由兩個輸入引腳的邏輯電平設定，輸入引腳 A0， A1，當 A0=0， A1=0時輸出方波；當 A0=0 或 1， A1=1 時輸出為正弦波； A0=1， A1=0 時輸出為三角波。