基于單片機(jī)的低頻任意信號發(fā)生器的設(shè)計與制作硬件部分(編輯修改稿)
2024-11-29 18:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 件編程來選擇各種波形、幅值電壓和頻率 。其中 口是波形選折， 口是位數(shù)選擇，而 口 和 口分別是對數(shù)字的加和減控制。 單片機(jī)的復(fù)位是靠外電路實現(xiàn)的，在時鐘電路工作后，只要在單片機(jī)的 RST 引腳上出現(xiàn) 24 個時鐘振蕩脈沖（ 2 個機(jī)器周期）以上的高電平，單片機(jī)便實現(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。系統(tǒng)上電時， 7 在 RC 電路充電過程中，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)過一段時間，電容充電，使 RESET 端呈低電位，復(fù)位結(jié)束。 單片機(jī)的時鐘信號通常用兩種電路形式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。在引腳 XTAL1 和 XTAL2 外接晶體振蕩器（簡稱晶振），就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。由于單片機(jī)內(nèi)部有一個高增益反向放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器，并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。晶振通常選用 6MHZ、 12MHZ 或 24MHZ。內(nèi)部振蕩方式如圖 315 所示。圖中電容C C2起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用。電容值一般為 5～ 30pF。內(nèi)部振蕩方式所得時鐘信號比較穩(wěn)定，實用電路中使用較多。外部振蕩方式是把已有的時鐘信號引入單片機(jī)內(nèi)。這種方式適宜用來使單片機(jī)的時鐘與外部信號保持一致。本設(shè)計采用的是內(nèi)部振蕩方式 。 顯示模塊 顯示模塊 由 LCD1602 液晶顯示塊完成。 接口由 RS、 RW 口控制 需要顯示的內(nèi)容 ，而BD0BD7 用來 控制 顯示的 數(shù)字 。 圖 22 顯示模塊原理圖 LCD1602 介紹 ： LCD1602 的基本參數(shù)和引腳功能： 顯示容量 :162 個字符 芯片工作電壓 :— 工作電流 :() 模塊最佳工作電壓 : 字符尺寸 :(WH)mm 8 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口 ，本次設(shè)計所用的是 16 腳（帶背光）。 表 21 LCD1602 的引腳功 能表 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 第 1 腳： VSS 為地電源。 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源。 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地 時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 5 腳： R/W 為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng) RS和 R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 第 15 腳：背光源正極 。 第 16 腳：背光源負(fù)極。 D/A 轉(zhuǎn)換 模塊 本設(shè)計 D/A 轉(zhuǎn)換部分采用 DAC0808 芯片，由于它不帶鎖存器，故在使用時必須加74LS373 進(jìn)行數(shù)據(jù)鎖存。 74LS373 是常用的地址鎖存器芯片，它實質(zhì)是一個是帶三態(tài)緩沖輸出的 8D 觸發(fā)器，在單片機(jī)系統(tǒng)中為了擴(kuò)展外部存儲器，通常需要一塊 74LS373 芯 9 片 。 圖 23 D/A 轉(zhuǎn)換模塊原理圖 74LS373 引腳功能： (1) 1腳是輸出使能 (OE),是低電平有效 ， 當(dāng) 1 腳是高電平時 ,不管輸入 1 1 1 18 如何 ， 也不管 11腳 (鎖存 控制端 G)如何 ， 輸出 2(Q0)、 5(Q1)、 6(Q2)、9(Q3)、 12(Q4)、 15(Q5)、 16(Q6)、 19(Q7)全部呈現(xiàn)高阻狀態(tài) (或者叫浮空狀態(tài) )； (2)當(dāng)1腳是低電平時 ,只要 11腳 (鎖存控制端 G)上出現(xiàn)一個下降沿 ， 輸出 2(Q0)、 5(Q1)、 6(Q2)、9(Q3)、 12(Q4)、 15(Q5)、 16(Q6)、 19(Q7)立即呈現(xiàn)輸入腳 1 1 118 的狀態(tài) 。 鎖存端 LE 由高變低時，輸出端 8 位信息被鎖存，直到 LE 端再次有效。 當(dāng)三態(tài)門使能信號 OE 為低電平時，三態(tài)門導(dǎo)通，允 許 Q0~Q7 輸出， OE 為高電平時，輸出懸空。 DAC0808 功能介紹： DAC0808 是 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 DA 芯片以其價格低廉、接口簡單、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 DAC 寄存器、 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。 DAC0808 是八位電流輸出型 D/A 轉(zhuǎn)換器件，由 4腳輸出轉(zhuǎn)換電流 。 VREF 為參考電源， VEE 負(fù)電壓供電； D0是高數(shù)據(jù)位（ MSB）， D7 才是地數(shù)據(jù)位（ LSB） 。 DAC0808 的電源極性： VCC=+5V，VEE=15V， VREF=+15V。 D0～ D7 是數(shù)據(jù)輸入端， I0是電流輸出端， COMP 是接電容進(jìn)行補(bǔ) 10 償。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中通常需要的是電壓信號，電流信號與電壓信號之間的轉(zhuǎn)換可由運(yùn)算放大器實現(xiàn)。 下圖是 DAC0808 簡化電路框圖和管腳排列 。 NCD4D5D6D7 D 0D1D2D3VCC VEEIOGNDC O M P12345678 9101
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