基于單片機(jī)的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-16 12:51 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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WRXFER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。 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。綜上所訴，本次設(shè)計(jì)采用了單緩沖控制方式。 本系統(tǒng)采用的鍵盤連接電路圖如下： 圖（6）鍵盤。如圖開(kāi)關(guān)1用來(lái)切換輸出波形、開(kāi)關(guān)2和3用來(lái)調(diào)節(jié)頻率的加減。當(dāng)按開(kāi)關(guān)2時(shí)輸出波形的頻率增加，按開(kāi)關(guān)3時(shí)輸出波形的頻率減小。開(kāi)關(guān)4是用來(lái)顯示波形的種類和頻率的。 顯示模塊 本次設(shè)計(jì)要求對(duì)輸出波形的頻率，幅值和波形進(jìn)行輸出，所以要擴(kuò)展顯示模塊，常用的顯示模塊LCD有7端數(shù)碼管，LCD1602和12864等液晶顯示屏。為了降低設(shè)計(jì)的成本和擴(kuò)展的難度，本次設(shè)計(jì)選擇使用7段數(shù)碼管。常用的數(shù)碼管包括共陰極和共陽(yáng)極兩種。其中共陰極數(shù)碼管的編碼方式如下:0x3f , 0x06 , 0x5b , 0x4f , 0x66 , 0x6d ,0 1 2 3 4 50x7d , 0x07 , 0x7f , 0x6f , 0x77 , 0x7c ,6 7 8 9 A B0x39 , 0x5e , 0x79 , 0x71 , 0x00C D E F 無(wú)顯示 LED顯示器工作方式有兩種：靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式。靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是每個(gè)數(shù)碼管的段選必須接一個(gè)8位數(shù)據(jù)線來(lái)保持顯示的字形碼。當(dāng)送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是占用CPU時(shí)間少，顯示便于監(jiān)測(cè)和控制。缺點(diǎn)是硬件電路比較復(fù)雜，成本較高。 動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。選亮數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺(jué)暫留作用，使人的感覺(jué)好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。動(dòng)態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時(shí)應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的。 I/V轉(zhuǎn)化模塊由于DA轉(zhuǎn)化器輸出的是電流信號(hào)，所以還需要將其轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，為了各種波形的雙極性輸出還需要連接雙極性轉(zhuǎn)化電路。 如圖為常用的雙極性轉(zhuǎn)化電路，第一個(gè)運(yùn)算放大器將電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，第二個(gè)運(yùn)算放大器和電阻R1,R2共同組成方向加法器，由于電流輸出接的是第一個(gè)運(yùn)算放大器的反相輸出端，所以當(dāng)滿足2*R2=R1且R2=R3的時(shí)候輸出電壓為Vout=Vi（Vref/2）當(dāng)要實(shí)現(xiàn)雙極性輸出的時(shí)候幅值的二進(jìn)制碼要轉(zhuǎn)為偏移二進(jìn)制碼，即將二進(jìn)制碼對(duì)應(yīng)的零值偏移到80H，在偏移之后，只有幅值二進(jìn)制碼大于128的輸出才為正，后則為負(fù)。通常要得到偏移二進(jìn)制碼，可以通過(guò)求原有二進(jìn)制的補(bǔ)碼，再加上80H，并舍棄其進(jìn)位，使得其成為偏移二進(jìn)制碼。第四章 電路軟件設(shè)計(jì) 顯示子程序顯示部分采用動(dòng)態(tài)輸出的方式，通過(guò)控制兩個(gè)鎖存器來(lái)控制實(shí)現(xiàn)單個(gè)I/O分時(shí)控制輸出輸出數(shù)碼管的段選（字形的選擇）和位選（位權(quán)的選擇）。如圖352顯示電路圖中P0用于輸出數(shù)據(jù)，而P2^0和P2^1用來(lái)控制寄存器的通斷來(lái)控制是輸出字段信息還是位權(quán)信息。中斷入口定時(shí)器重轉(zhuǎn)初值打開(kāi)鎖存器，送段選信號(hào)，然后關(guān)閉打開(kāi)鎖存器送位選信號(hào)，然后關(guān)閉位選標(biāo)志位左移一位返回 圖42：顯示流程圖通常的數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示程序都要進(jìn)行延時(shí)，然后靠人眼的余光實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出，當(dāng)延時(shí)時(shí)間太小的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)數(shù)碼閃爍甚至亂碼，當(dāng)延時(shí)時(shí)間設(shè)定的太大的時(shí)候，有可能出現(xiàn)輸出斷續(xù)的可能，通常需延時(shí)5ms，6位數(shù)據(jù)顯示就是30ms，而按鍵的消抖時(shí)間不過(guò)10ms，所以時(shí)間片輪法的話會(huì)大大影響電路的正常工作，甚至不能檢測(cè)出按鍵輸入，或則按鍵輸入的時(shí)候出現(xiàn)顯示斷續(xù)的情況，所以本才設(shè)計(jì)采用了中斷顯示的方法，利用定時(shí)器進(jìn)行延時(shí)，設(shè)定好定時(shí)器的初值，在固定的延時(shí)時(shí)間上溢出，然后調(diào)用顯示子程序顯示當(dāng)前的輸出情況，由于定時(shí)器中斷程序 執(zhí)行一次只能顯示一位數(shù)據(jù)，所以要
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1