基于單片機(jī)的多功能函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-17 12:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 示波器對輸出波形信號進(jìn)行顯示，直觀的顯示出波形形狀以及幅度、頻率的相對大小。電路如圖211所示：圖211jg+示波器圖 LCD1602工作原理單色液晶顯示器的原理圖212. 1602字符型液晶顯示器實物圖表21. 液晶主要技術(shù)參數(shù)顯示容量16x2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x(寬乘高)從內(nèi)部構(gòu)造上來講，LCD技術(shù)就是把液晶灌入平面上的兩列垂直的細(xì)槽中，所以在細(xì)槽中的液晶分子也成垂直排列狀態(tài)，而光線的振動方向為一個平面，也就是說各個方向都有。而當(dāng)光線穿過兩列垂直的液晶分子時，光線會被扭轉(zhuǎn)90度。如果在液晶分子兩端施加一個電壓時，液晶分子就會重新進(jìn)行排列，從而呈現(xiàn)平行狀態(tài)，所以這是通過的光不會有任何扭轉(zhuǎn)，可以直射出去[3]。LCD的另一個特點(diǎn)就是必須需要兩個重要因素：濾光片和光線。極化濾光片其實就是多列平行的細(xì)線，只有振動方向與細(xì)線平行的光線才能通過。而第二個極化濾光片的細(xì)線與第一個垂直，所以正常情況下光線不能同時通過兩層極化濾光片。而LCD1602的液晶屏幕正是由這樣兩片相互垂直的極化濾光片組成，正常情況下所有的光線都不能同時通過兩個濾光片，但是當(dāng)兩個濾光片中間存在扭曲的液晶分子時，光線就有可能通過了。扭曲的液晶分子具有扭轉(zhuǎn)的作用，當(dāng)光線通過第一層極化濾光片時，光線是與第一層濾光片的細(xì)線平行的，經(jīng)過液晶分子時，光線會被扭轉(zhuǎn)90度，恰好扭轉(zhuǎn)過的光線就與第二層濾光片的細(xì)線平行，這樣光線就會通過第二層極化濾光片了。也就是說加電的液晶分子會使光線扭轉(zhuǎn)90度從而通過濾光片，而不加電則不能通過。LCD1602引腳介紹圖213. LCD1602引腳圖1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中：第1腳：VSS為電源接地。第2腳：VCC為5V電源正極。第3腳：V0為液晶顯示器的對比度調(diào)節(jié)端，我們在常規(guī)使用時，可以接一個2K的電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)V0腳接VCC時對比度最弱，幾乎看不見顯示的字符；接GND時對比度最高，字符周圍會顯示黑斑，又稱“鬼影”現(xiàn)象。第4腳：RS為寄存器選擇端，當(dāng)對RST加高電壓和低電壓時，會分別選擇數(shù)據(jù)寄存器和指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號端，加高、低電平時分別進(jìn)行讀、寫操作。第6腳：E/EN端為使能端,當(dāng)給此腳加高電平(1)時，LCD將進(jìn)行讀操作，當(dāng)施加下降沿脈沖時，LCD進(jìn)行寫操作。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。第15～16腳：為LCD的背光控制端。需要背光時，15腳接VCC，16腳接GND。LCD1602驅(qū)動程序////液晶控制與顯示程序//include include define uchar unsigned chardefine uint unsigned intsbit RS=P2^0。//為端口定義新變量sbit RW=P2^1。sbit EN=P2^2。/***********************延時**************************/void DelayMS(uint ms){ uchar i。 while(ms) for(i=0。i120。i++)。}//忙檢查uchar Busy_Check(){ uchar LCD_Status。 RS=0。 //RS為寄存器選擇端，當(dāng)對RST加高電壓和低電壓時，會分別選擇數(shù)據(jù)寄存器和指令寄存器 RW=1。 //RW為讀寫信號端，加高、低電平時分別進(jìn)行讀、寫操作 EN=1。 //E/EN端為使能端,當(dāng)給此腳加高電平(1)時，LCD將進(jìn)行讀操作，當(dāng)施加下降沿脈沖時，LCD進(jìn)行寫操作 DelayMS(1)。 LCD_Status=P0。 EN=0。 return LCD_Status。}//寫LCD命令void Write_LCD_Command(uchar cmd){ while((Busy_Check()amp。0x80)==0x80)。 //忙等待 RS=0。 //低電平0，選擇指令寄存器 RW=0。 //低電平(0)，進(jìn)行寫操作 EN=0。 //先置0，后面置1，產(chǎn)生正跳變，寫操作 P0=cmd。 EN=1。 //產(chǎn)生正跳變 DelayMS(1)。 EN=0。 }//設(shè)置LCD顯示位置void Set_Disp_Pos(uchar pos){ Write_LCD_Command(pos|0x80)。}//發(fā)送數(shù)據(jù)void Write_LCD_Data(uchar dat){ while((Busy_Check()amp。0x80)==0x80)。 //忙等待 RS=1。 //高電平1時選擇數(shù)據(jù)寄存器 RW=0。 //低電平(0)時進(jìn)行寫操作 EN=0。 P0=dat。 EN=1。 DelayMS(1)。 EN=0。}//LCD初始化void Initialize_LCD(){ Write_LCD_Command(0x38)。 //設(shè)置顯示格式，16*2字符和8位數(shù)據(jù)接口 DelayMS(1)。 Write_LCD_Command(0x01)。 //清屏操作 DelayMS(1)。 //延時操作 Write_LCD_Command(0x06)。 //寫指令操作06H DelayMS(1)。 //延時 Write_LCD_Command(0x0c)。 //顯示開，關(guān)光標(biāo) DelayMS(1)。}void Display_LCD_String(uchar p,uchar *s){ uchar i。 Set_Disp_Pos(p)。 for(i=0。i16。i++) //輸出字符串 { Write_LCD_Data(s[i])。 }}/*//顯示字符串void ShowString(uchar x,uchar y,uchar *str){ uchar i=0。 if (y==0) Write_LCD_Command(0x80|x)。 //設(shè)置LCD顯示的起始位置 if (y==1) Write_LCD_Command(0xc0|x)。 //設(shè)置LCD顯示的起始位置 //第二行行首地址：80H+40H=0CH 教材P287 for(i=0。i16。i++) //輸出字符串 { Write_LCD_Data(str[i])。 }}*/ 放大電路 放大電路設(shè)計 經(jīng)查閱資料，我們可以知道，單片機(jī)輸出的是數(shù)字信號，在經(jīng)過DAC0832轉(zhuǎn)換后，輸出的是模擬的電流信號，而不是電壓信號。而示波器要測的波形為電壓信號，所以必須把轉(zhuǎn)換后的電流信號通過雙極性轉(zhuǎn)化電路才能實現(xiàn)電流信號到電壓信號的轉(zhuǎn)換。而爽就行轉(zhuǎn)化電路由DAC0832和反向放大器構(gòu)成，所以輸出的電壓信號跟上一級的信號是反向的。此電路的具體信息如圖214所示：圖214 雙極性轉(zhuǎn)化電路 從圖214中我們可以看到有兩個放大器，第一個可以將DAC0832輸出的電流模擬信號轉(zhuǎn)化成電壓模擬信號，第二個則可以把上一級的電壓模擬信號轉(zhuǎn)化成雙向的電壓模擬信號輸出。而圖214則是在仿真中實際搭建的雙極性轉(zhuǎn)化電路：圖215l5DAC0832及兩級放大 LM358及其應(yīng)用在此次設(shè)計中，我們將采用LM358作為運(yùn)算放大器使用，LM358內(nèi)部包含兩個運(yùn)放，這兩個運(yùn)算放大器有高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)忍攸c(diǎn)，作為單電源使用時，電源范圍很寬。LM358的內(nèi)部原理圖如圖216：:圖216 LM358內(nèi)部原理圖LM358電器特點(diǎn)：（1） 電源電壓工作范圍比較寬：—，雙電源177?！?77。（2） 內(nèi)部頻率不?；芈罚鈬伲?） 靜態(tài)電流?。篒cc=（典型值，RL=∞）（4） 與數(shù)字集成電路兼容（5） 輸出電壓范圍寬：0V—（6） 共模輸入范圍寬：0V—引腳功能說明：引腳圖如圖217，LM358包含兩個運(yùn)算放大器，其中標(biāo)注INPUT1()的2號引腳是運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端，OUTPUT1(+)的3號引腳為運(yùn)放1的正輸入端,1號引腳OUTPUT1是運(yùn)放1的輸出端，運(yùn)放2的管腳與此類似。4號引腳VEE/GND為GND接地端，8號引腳V
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